淺析新村井田地質(zhì)構(gòu)造特征及含煤規(guī)律

陳榮萬

摘 要：文章通過對福建省天湖山礦區(qū)新村井田地質(zhì)構(gòu)造特征的重新分析和研究，確定地質(zhì)構(gòu)造對煤層的影響，找出各煤層頂?shù)装逯饕卣?，重新確定煤層層位，尋找含煤規(guī)律，確定新一采區(qū)下的開拓方向。

關鍵詞：煤礦地質(zhì)構(gòu)造特征；煤層頂?shù)装逄卣?；開拓方向

中圖分類號：P542 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）14-0167-02

1 礦井地層情況概述

礦井出露地層由老至新為：二疊系下統(tǒng)童子巖組、侏羅系下統(tǒng)梨山組。

二疊系下統(tǒng)童子巖組（P1t）根據(jù)巖性、含煤性、古生物組合等特性，劃分為三個段，地層總厚>434 m。

童子巖組第一段（P1t1）為主要含煤層段，出露面積大，含煤性好，地層總厚334 m。根據(jù)巖性、化石組合特征分為二個亞段四個帶。

童子巖組第二段（P1t2）以淺海相沉積砂質(zhì)泥巖、細粉砂巖為主，夾薄層細砂巖及鈣質(zhì)砂巖，不含煤，地層厚度51m，以富含多種屬海相動物化石為特征。

童子巖組三段（P1t3）本段地層出露不全，僅揭露下部地層，地層厚度>49 m。巖性以細粉砂巖、砂質(zhì)泥巖夾細砂巖及煤層，含豐富植物碎片化石、似層狀粉砂質(zhì)結(jié)核。

2 井田構(gòu)造特征

2.1 褶 皺

礦區(qū)煤系地層夾在F32、F31兩緩斷層之間，呈一往西傾斜的復式單斜構(gòu)造。主要褶曲總體走向呈NNE45～50 °，傾向SWW，東部掀起，然后幾度倒轉(zhuǎn)波伏而西下。以主要可采煤層為例，東部標高達900 m，西部最低為150 m，降幅800 m。

礦區(qū)主要褶曲由東往西有9號倒轉(zhuǎn)背斜、10號向斜、11號背斜、12號向斜、13號背斜。褶皺軸向彼此近于平行延展。走向呈NE35 °左右，向SW傾伏， 傾伏角6～15 °，軸面傾向E，傾角約70～85 °。褶曲幅度大小不一，大的達400 m，小的為50 m。

2.2 斷 裂

區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造以高角度逆沖高角度逆沖斷層為主，逆掩斷層較少?，F(xiàn)已查明落差大于30 m的斷層13條。按其斷層的形態(tài)、產(chǎn)狀和規(guī)模，大致可分為三類：

F31、F32推覆斷層，把礦區(qū)分割為上、中、下三個“構(gòu)造層”。上為P22cp地層，中為P1t地層，下為P1w或P1w地層。

F24、F37緩斷層，與F31斷層呈“入”字形相結(jié)，是F31斷層推覆過程中形成之派生斷層，其上下盤地層構(gòu)造形態(tài)不同，各成一體。

F1、F49、F48、F19、F21、F22、F26高角度逆沖斷層，是F31斷層推覆過程中形成的逆沖斷層。

F25橫斷層，是伴隨F31斷推覆過程中形成的張扭性橫斷裂。

F27斷層，是F31斷層之后形成的張性斷裂，且切斷了F31斷層。如圖1所示。

3 井田內(nèi)煤層及賦存特征

煤礦主要可采與局部可采煤層均賦存于童子巖組第一段地層，礦井共有煤層40層，其中可采煤層為53號、59號、60號煤層，局部可采煤層為37、41、47號煤層。井田主要煤層的煤種均屬一號無煙煤，煤質(zhì)均為中灰、特低硫、低磷、中高發(fā)熱量無煙煤，煤巖組份以半亮型煤為主。

①53號煤層：新一采區(qū)755m水平一西、二西、三西、四西、集運巷、+730 m水平二西、三西、+705 m一西、二西、+605 m四西、均已揭露到該煤層。煤層厚度0.19～2.49 m，平均煤厚 0.89 m，煤層厚度變化大，不穩(wěn)定，為可采煤層。頂板為細粉砂巖，緩波狀水平層理。間接頂為2 m左右細砂巖或粗粉砂巖。底板為細粉砂巖，分選性差，具粗粉砂巖條帶，含豐富植物根莖化。

②59號煤層：新一采區(qū)+755 m水平二西、+730 m水平一東、+705 m集運巷均已揭露到該煤層。厚度0～1.84 m，平均煤厚0.58 m，西塊段（F19斷層以西）平均煤厚為0.78 m。頂板為中厚層狀細粉砂巖，線狀水平層理。底板為細粉砂巖，含植物根莖化石及瘤狀不規(guī)則黃鐵礦、粉砂質(zhì)結(jié)核，黃鐵礦結(jié)核有星點狀。

③60號煤層：新一采區(qū)605E4石門揭露到該煤層。厚度0.15～3.68 m，平均煤厚1.09 m，為可采煤層。頂板為砂質(zhì)泥巖，線狀水平層理發(fā)育，含大羽羊齒化石及似層狀黃鐵礦、粉砂質(zhì)結(jié)核。底板為含植物根莖化石的細粉砂巖。間接底板為細砂巖，硅質(zhì)膠結(jié)，致密堅硬，厚2～5 m。

④37號煤層：新一采區(qū)僅+730 m三西、+705二西揭露到37#煤層，但是受斷層影響較大。厚度0～1.87 m，平均煤厚0.61 m，煤層厚度變化大，不穩(wěn)定，為可采煤層，頂板為細粉砂巖。底板為細粉砂巖，分選性差，具粗粉砂巖條帶，含豐富植物根莖化。

⑤41號煤層：新一采區(qū)780 m三西、755三西、730三西揭露到該煤層。厚度0～1.70 m，平均煤厚0.46 m，煤層厚度變化大，不穩(wěn)定，為局部可采煤層。直接頂巖層發(fā)亮，外表象冰糖結(jié)晶；頂板為厚層狀砂質(zhì)泥巖。底板為砂質(zhì)泥巖，分選性差，含豐富不規(guī)則黃鐵礦、粉砂質(zhì)結(jié)核。

⑥47號煤層：新一采區(qū)+780 m二西、+755二西、+730三西、+705二西、三西均已揭露到該煤層，厚度0～1.92 m，平均煤厚0.45 m，煤層厚度變化大，不穩(wěn)定，為局部可采煤層。頂板為厚層狀砂質(zhì)泥巖。底板為砂質(zhì)泥巖，分選性差，含豐富不規(guī)則黃鐵礦、粉砂質(zhì)結(jié)核。

地質(zhì)構(gòu)造變動動引起井田內(nèi)的煤層出現(xiàn)重復和缺失，造成煤層層位較難確定。本井田內(nèi)的斷裂構(gòu)造十分發(fā)育，主要受F31逆斷層推覆及后期的地質(zhì)活動影響，派生出的逆沖斷裂較多，加上燕山后期多次推滑疊加，互為影響，使區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造非常復雜。在構(gòu)造應力作用下容易發(fā)生形變，在井田內(nèi)煤層產(chǎn)生局部增厚、變薄、尖滅、或頂、底板相互穿刺現(xiàn)象。運巷石門煤層被小斷層切割，造成缺失、重復。加上煤層層間距小，煤層頂?shù)装逄卣鞑幻黠@，造成煤層層位較難以判定。對生產(chǎn)布局影響較大。如圖2所示。

4 分析結(jié)論

通過對新村井田新一采區(qū)進一步地質(zhì)調(diào)查，結(jié)合原采區(qū)收集的礦井開采地質(zhì)資料和勘探地質(zhì)資料，進行相互對比、綜合分析研究，取得如下認識：

①新村井田新一采區(qū)的構(gòu)造形態(tài)、地層產(chǎn)狀和煤層層位，與原井田地質(zhì)報告的勘探地質(zhì)資料基本相符，局部點位與現(xiàn)場有出入，如原報告中采區(qū)煤層總體走向為南北走向，但在勘探線-16線附近實際煤層走向為變?yōu)闁|西走向。

②新村井田新一采區(qū)構(gòu)造復雜，小斷層極為發(fā)育，使地層、煤層的連續(xù)性遭到破壞，巖相旋回不完整，從而給采區(qū)主要可采煤層層位的確定和煤層的開采增加了難度。

③新村井田新一采區(qū)揭露的地層主要為，童子巖組第一段第二亞段下帶和第一亞段上帶的地層，主要可采煤層為60號、59號、53號煤層，局部可采煤層為47、41、37號煤層。

④新村井田新一采區(qū)+730 m及以上水平運巷已揭露到59、53號煤層，局部地點開采效果尚可（+755W1、+755W2、+755N集、+730W1），采區(qū)現(xiàn)有+705區(qū)段、+605區(qū)段已揭露到60、59、53、47、41、37號煤層，其中60、59、53號為可采煤層，47、41、37號煤層局部可采煤層。60、59、53號煤層石門見煤點平均厚度為0.68 m左右，47、41、37號煤層石門見煤點平均厚度為0.46 m左右。

⑤本采區(qū)主可采和局部可采煤層厚度不穩(wěn)定，可采傾向長度較短，呈藕節(jié)狀、串珠狀、雞窩狀。

⑥含春煤礦排矸配采區(qū)+660區(qū)段、+620區(qū)段在車場位置有揭露到53#煤層并在早期已回采完畢，局部可采煤層47、41、37號煤層也已揭露出來。現(xiàn)作業(yè)的580南集區(qū)域主要是揭露局部可采煤層47、41、37號煤層。石門見煤點大都為為0.5m左右。

5 下階段開拓方向

通過對新村井田的地質(zhì)分析對比，針對本采區(qū)主要可采煤層的特點以及礦井現(xiàn)有巷道對比，礦井下一步主要開拓方向分為新一采區(qū)南北兩個塊段以及含春煤礦排矸配采區(qū)為主：

北邊以各個區(qū)段北集運為主要運輸大巷，掘進至勘探線16線后沿勘探線由東往西開拓W2石門，石門可延伸至62號孔，揭露煤層為37～53號煤層；在靠近勘探線-16線選擇圍巖較好的地帶開拓W1石門，其中該地帶煤層走向變化較大，由南北走向變?yōu)闁|西走向，石門的方位應以現(xiàn)場實際為主。該石門掘至至揭露47號煤層后停止作業(yè)；N集掘進至勘探線17線附近，終點可以17線10號鉆孔或者ZK152鉆孔為準，可揭露59、60、62號煤層。

南邊以各個區(qū)段的南集運為主要運輸大巷，掘進至15線后沿勘探線分別開拓W4、E4石門：西石門可掘進至96號鉆孔，現(xiàn)場以揭露53、47號煤層為準，東石門按+616小煤硐的現(xiàn)場資料分析，石門可掘進300～400 m，可揭露60、62煤層，且可以重復揭露。

含春煤礦排矸配采區(qū)主要是利用現(xiàn)有掘進的+580南集繼續(xù)按190 °方位往南掘進，掘進至勘探線-14線后沿勘探線分別開拓E3石門及W3石門；掘進至14線后沿勘探線分別開拓E4石門及W4石門。同時利用運輸系統(tǒng)改造掘進的+540南集運繼續(xù)按180 °方位往南掘進，探明該區(qū)域+540 m區(qū)段的煤層賦存情況。

參考文獻：

[1] 黃農(nóng).福建二疊系下統(tǒng)童子巖組沉積建造特征與找煤方向[J].焦作工 學院學報，1998，（1）.