坑柄煤矿西二采区一段煤层可采性分析

王爱凤

摘 要：文章针对坑柄煤矿西二采区煤层的复杂性，通过对构造和区域沉积环境的分析，结合实际揭露煤层情况，预测采区内煤层的可采性，并对西二采区将来开采方案提出建议。

关键词：煤层；构造；可采性；建议

中图分类号：TD821 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）14-0177-02

1 坑柄煤矿西二采区概况

1.1 基本情况

坑柄西二采区属规划的接替采区。1990年9月，福建省121煤田地质勘探队提交了《福建省龙永煤田坑柄西勘探区找煤地质报告》，福建煤电股份有限公司于2012年7月委托福建省197地质大队编制了《福建省新罗区坑柄井田坑柄煤矿（整合）资源储量核实报告》，上述两份报告对采区内的构造进行了分析和储量计算。

1.2 现场情况

+485-39#N运巷是沿煤层底板掘进，运巷全长320 m，8条有明显断距的断层，其中F7断距超过100 m。共布5个反眼，2个顺眼，4个反眼见煤达到可采厚度，一个反眼长0.2 m。4个反眼相互间因煤层压薄，没有贯通。沿煤切眼最长的一条沟不到2 0m，一周内全部采完，共采出煤炭200余 t。2个高位顺眼分别往左右翻转见煤，一处见煤0.9 m，两处见煤不可采，另一处还未见煤。460水平施工北运巷，石门见煤两次，煤厚0.12 m和0.76 m，且迎头见F7的伴生断层。

+330-39#N运巷，沿煤层底板掘进，运巷300 m，共施工小眼4个，1号眼见煤平均1 m，呈一条沟，宽25 m，长约70m周边压薄至0.3 m，共采出2 000多 t；2号眼见煤0.15 m，沿煤正倾向和伪斜方向破上山共60 m，顶底板都正常，煤层较稳定，煤厚在0.2～0.4之间，无增厚趋势。3号反眼见煤0.9 m，底板呈V字形，宽1.5 m，两邦压薄至0.1 m，倾向拉了10 m；运巷沿煤约60 m，达到可采厚度的10 m左右，呈一条沟。+330-39#S运巷，沿煤层底板掘进，运巷全长330 m，7条有明显断距的断层。共施工7个反眼，达到可采厚度的有5个眼，最长的沿煤切眼长度20 m，各个切眼之间只有4号、5号眼有采通，1号眼与2号眼有采通，3号眼与其他切眼之间没有采通。6号眼见煤不可采，7号眼正在施工。从开采较好的+330-39#S运巷，各个切眼动用情况比对，采空面积公为总面积的1/4左右。从主副井两处见煤情况看，斜交断层多，呈阶梯状，两处沿煤巷道长分别10 m左右，煤厚0～1.5 m，煤层均为透镜体状结构，达到可采厚度的长度约5 m。

2 地层

区内主要赋存地层由老到新有二叠系下统栖霞组（P1q）、文笔山组（P1w）、童子岩组（P1t）第一段和第二段。

二叠系下统栖霞组（P1q）隐伏于拟扩大部分块段的深部及出露于坑柄矿区西北外围，为一套浅海相沉积，岩性为灰——深灰色中厚层状含燧石结核石灰岩，顶部为硅质岩及粉砂岩，产蜓和珊瑚等动物化石。厚度350 m左右。二叠系下统文笔山组（P1w）隐伏于拟扩大部分块段的深部及出露于坑柄矿区西北及西部外围，为一套浅海相沉积，岩性由砂质泥岩及泥岩组成，产海相动物化石，在拟扩大部分块段的西北部外围与上覆童子岩组第一段呈断层接触，在拟扩大部分块段的西部外围与童子岩组第一段呈整合接触。厚度>300 m。

第一段（P1t1）：主要出露于拟扩大部分块段的西部，厚度270 m。为一套浅海相与过渡相交互出现的碎屑岩沉积。含煤层、煤线15层以上，编号31-45号煤层。以36号煤层底板细砂岩底界分为上、下两个部分；下部：下起I标志层底界，上至36号煤层底板细砂岩底界，厚度124 m。为一套含煤沉积。岩性由灰—深色中—薄层状灰黑色砂质泥岩、泥质砂岩、细砂岩、泥岩及煤层组成，共含煤层、煤线9层以上，其中下部的39号煤层是本区的主要可采煤层，其余的均为不可采煤层；生物化石以动物化石为主，主要有：泾县矮小戟贝，双园海百合茎，舌形贝，裂齿蛤；主要植物化石有大羽羊齿，栉羊齿等；I标志层为45号煤层及以下厚约5 m的石英细砂岩组成，其底界为童子岩组与文笔山组的分界。上部：下起36号煤层底板砂岩底界，上至II标志层底界，岩性以细砂岩、泥质砂岩、砂质泥岩、泥岩及煤层为主。含煤层、煤线6层以上，均为不可采煤层；生物化石以动物化石为主，含少量植物化石，有双园海百合茎，舌形贝，上饶菊石等。该段地层因受断层破坏而保存不全。第二段（P1t2）：厚125 m，呈条带状分布在拟扩大部分的西部，为浅海相沉积，岩性由砂质泥岩、泥质砂岩夹细砂岩薄层组成，以灰黑色泥岩为主。含丰富动物化石（双园海百合茎、燕海扇、上饶菊石，及其它腕足类、双壳类等动物化石），该段地层受缓断层破坏而保存不全。

3 构造特征

3.1 区域构造

坑柄煤矿位于闽西南拗陷带西南部，广平—龙岩拗陷内的漳平—龙岩复式向斜的西北翼。主体构造为轴向NEE的复式向斜，包括规模较小的次级褶曲。主体向斜为一个不对称向斜的形态，总体轴向近NEE向，核部在东南部，西部仰起，东南被花岗岩破坏，仅保留了向斜核部和西北翼。矿区内揭露褶曲构造多为次一级构造，常见为倒转、平卧、同斜褶曲。

3.2 断裂构造

西二采区影响最大的有：F5、F5-1断层出露于井田北部及外围，正断层性质，走向NE-SW，倾向SE，倾角70 ？觷～30 ？觷，断距最大可达300 m，地表和深部均有生产井和勘探钻孔控制，控制密度大，可靠性高。F0断层：出露于坑柄井田的西北部外围，总体走向为NE向，倾向SE，隐伏在本区深部，倾角30 ？觷～0 ？觷，断距>170 m，属滑脱断裂构造性质，局部直接与39号煤层接触。F2断层：出露于坑柄井田的中部，走向为西北-东南向，倾向东北，倾角350 ？觷，断距>60 m，属平推斜切正断层性质，该断层童子岩组含煤地层破坏较大，为后期形成的F4断层、F5断层所断。F60断层：出露于井田中部、东北部，地表被F5断层所截，深部被F6断层所截断。走向为北东向转近南北向，倾向近E，倾角≤25 ？觷，断距100～210 m，属滑脱断裂构造性质，对童子岩组三段中上亚段地层破坏极大，造成大量地层缺失。

4 断裂构造对煤层可采性的影响

由于F0断层紧贴着39#煤层的底板层间滑动，断距大，在运动盘形成了密集的羽状断裂，煤层的连续性和厚度的稳定性受到破坏，从现场揭露的情况看，煤层的底板起伏大，底板常呈“V”形，煤层稳定性差，大面积压薄，间隔20 m的两个切眼难以连通。

5 开采难度分析及建议

5.1 开采难度分析

①从目前揭露情况可以看到，全区地层坡度平，0 ？觷～30 ？觷；小断层密集，20～40 m必有断层；煤层底板起伏大，底板常呈V字形，煤层呈串珠状。由于煤层的不稳定，开采过程中不仅主巷万率高，采准万率也随之大大增加。②由于F0贴近主采煤层，开采过程中可能出现淋水，增加了开采难度。

5.2 建议

①由于煤层的稳定性差，倾角小，煤层硬度中等，建议所有主巷改为沿煤掘进。开采时可以在煤层较厚处开沿煤切眼。②由于小断层多，走向倾向均有压薄，可以每隔60 m补一条短石门，补高位切眼开采压薄带以上煤层。③施工队伍要选用能掘、能采的队伍，减少搬家和误工。④合理下达生产计划，由于开采难度大，无法做到30 d采煤，一个作业面产量计划正常安排在800～1 000 t。

6 结 语

区内原生沉积煤层厚度小，加上后期断裂的改造，煤层厚度不稳定，煤层连续性、可采性差，开采难度大，无法进行正规规模开采。煤炭开采成本高，不具备经济可采性。

参考文献：

[1] 张亚洲，贾天让，亢方超.集贤煤矿9#煤层西二采区瓦斯赋存特征分析[J].煤矿现代化，2013，（2）.