某改线工程项目压覆矿产资源储量估算的研究

陈 亮

(山西省第一水文地质工程地质队，山西太原 030024)

1 项目概况

拟建项目建设里程全长18.117 km，一级公路路段里程16.374 km，设计速度采用60 km/h，整体式路基宽20 m;二级公路路段里程1.743 km，设计速度采用60 km/h，整体式路基宽12 m。其中设置运煤专线、沿黄干线两条连接线，建设里程2.245 km，设计速度采用40 km/h，整体式路基宽10.5 m;收费站1处、隧道管理站1处，2处合建。根据某咨询服务有限公司提交的《土地勘测定界技术报告书》，实测面积912 611.64 m2(1 368.92亩)，埋设界址桩2 185个。

2 矿权设置情况

项目建设压覆涉及的以往勘查区有“山西省某详查区”“山西省河东煤田某精查区”“山西省某井田勘探区”并压覆三个勘查区内的山西某煤业有限公司和山西某焦煤有限公司、某矿、某煤矿四座煤矿。

3 资源储量估算工业指标及其依据

压覆区内煤类为JM，SM，PS，煤层倾角小于10°，开采方式为地下开采。根据2002年12月中华人民共和国国土资源部颁发的《煤、泥炭地质勘查规范》，估算资源储量的一般工业指标为:炼焦用煤最低可采厚度0.70 m;最高可采灰分(Ad)40%;最高可采硫分(St·d)3%。

4 资源储量估算方法的选择及依据

本区煤层厚度稳定，煤层倾角小于10°，因此采用水平投影地质块段法进行资源储量估算。

公式为:

其中，Q为资源储量，万t;S为面积，m2;M为厚度，m;D为视密度，t/m3。

5 资源储量估算方法及范围

该项目依据“三下规程”采用垂直剖面法设计压覆煤柱范围。

5.1 保护边界的确定

根据《三下采煤规程》可知，本次拟建(建)构筑物中一级公路为Ⅱ级保护等级、二级公路为Ⅲ级保护等级、运煤专线为Ⅳ级保护等级、桥梁和隧道为Ⅰ级保护等级。

本次拟建项目位于山区、桥梁隧道极多、线路大多位于采空区上，为保证项目的建设安全，故围护带统一按最大宽度留设，即20 m。

5.2 压覆区(保安煤柱)的留设

移动角取值:当黄土厚度小于40 m，表土层移动角φ=45°;当黄土厚度为40 m～60 m，表土层移动角φ=50°;当黄土厚度大于60 m，表土层移动角φ=55°。

考虑到重复采动和地形滑坡的影响，重复采动移动角较单煤层开采减小10°，当煤层倾角 α ＜5°时，δ=β=γ =62°;当煤层倾角α ＞5°时，δ=γ =62°，β =62°－0.5α。

压覆各可采煤层区宽度的确定:

建设用地范围确定后，利用剖面法计算压覆煤柱范围。保护煤柱采用剖面法先在剖面图上做出，将剖面上的压覆矿柱宽度展到资源储量估算平面图上，再将剖面上控制的矿柱界线按规律顺次延连而成。建设用地保护煤柱总宽度由下列方法得出:

其中，H为建设用地保护煤柱总宽度，m;L为围护带宽度，m;L0为勘测定界建设用地宽度，m;L1为松散层的移动带宽度，m，在剖面图上直接测得;L2为基岩的移动带宽度，m，在剖面图上直接测得。

6 矿体圈定及块段划分原则

1)压覆区位于山西某煤业有限公司内的资源储量类型采用《山西省河东煤田某煤业有限公司煤炭资源储量核实报告(供兼并重组用)》中相对应的资源储量类型计算。2)压覆区位于山西某焦煤有限公司内的资源储量类型采用《山西省河东煤田某焦煤有限公司煤炭资源储量核实报告(供兼并重组用)》中对应的资源储量类型计算。3)压覆区位于某焦煤有限责任公司某矿内的资源储量类型在原报告中资源储量类型为A级、B级、C级、D级储量，结合山西储量套改结果，本次工作将A，B级储量套改均为111b资源储量，将C，D级储量套改均为122b资源储量。4)压覆区位于某煤化有限公司某煤矿内的资源储量类型采用《山西省河东煤田某煤矿资源储量核实报告》中相对应的资源储量类型计算。资源储量类型与原备案报告一致，块段在原备案报告块段基础上分割块段。

7 资源储量估算参数的确定

7.1 煤层厚度的确定

压覆区储量估算的煤层为2号～6号，8号～10号煤层，本资源储量估算各煤层块段厚度时，分别采用各个煤矿原报告中相应煤层对应的块段煤层厚度，详见表1。

7.2 块段面积的确定

为更好的保护压覆资源，计算各煤层资源储量时，压覆面积均取各个煤矿量算出的最下层煤的压覆面积。根据垂直剖面法圈定的压覆煤层范围，在煤层底板等高线图(电子版)上，用中国地质大学的MAPGIS地理信息系统的面计量算程序按照所划分的块段直接量算而成。

7.3 视密度的确定

根据收集的煤矿资料，采用原报告相应煤层的视密度，见表1。

表1 煤源储量估算表

8 压覆资源储量估算结果

经估算，建设项目共压覆累计查明资源储量总计11 048万t，保有资源储量总计10 621万t，采空消耗427万t。其中111b经济基础储量4 063万t，122b经济基础储量4 161万t，331资源量1 529万 t，332资源量221万 t，333 资源量647 万 t。

9 结语

1)本次工作收集了煤矿采掘资料，分析确定压覆区内是否压覆矿产及矿权设置情况。主要依据煤矿地形地质图、煤层底板等高线及储量估算图、资源储量计算参数进行编制。2)压覆资源储量估算图的底板等高线是在《煤炭资源储量核实报告》中2号～6号，8号～10号煤层储量估算图上展绘出“建设工程项目用地”范围，采用垂线法求取出保安煤柱边界线，用计算机直接上图并计算压覆面积，利用该报告原块段厚度和视密度，估算资源储量。3)以《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》为依据，工业场地以用地边界外推20 m宽度作为围护带。

［1］金连生，牟金锁.建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程［M］.北京:煤炭工业出版社，2000.

［2］郭增长，卢小平.地表移动和变形的增量计算方法［J］.矿山测量，2003(6):25.

［3］宋光齐，葛文彬，徐志文，等.矿山地质环境调查与研究［Z］.1998.

［4］姜 升，方 军，黄宝柱.开采损害范围确定方法探讨［J］.中国煤炭，2006(16):25-28.