棠浦第六煤矿F5断层上盘煤层赋存形态分析

康 冰，胥加强，万国华

（1.宜丰县棠浦 第六煤矿，江西 宜丰336304；2.核工业江西工程勘察研究总院，江西 南昌330096）

1 矿区地质构造特征及开采存在问题

1.1 地质构造特征

棠浦矿区位于棠浦二井田（5勘探线至9勘探线之间）范围内。矿区地层走向呈NE向，倾向SE，倾角45°左右；含煤地层为三叠系上统安源组，主要开采3＃、4＃、5＃、9＃、11＃煤层。

矿区总体构造为向南倾的单斜构造。范围内自北而南发育着4条断层（F14、F10、F5、F9）。位于矿区北缘的F14、F10均为走向NE，倾向NW的斜切正断层；位于矿区南部的F9走向逆断层，走向NE，倾向SE，倾角55°左右。3条断层对矿井开采均无影响。位于矿区的中部的F5走向逆断层，走向 NE，倾向 WN，倾角65°～80°，落差60m左右，长逾2000m，对矿区开采影响较大。

1.2 开采存在问题

（1）地质勘探程度低，勘探线布网稀，钻孔布置少而浅，最深孔补702孔为430m，其次603孔为428.11m；中深部钻孔控制程度低，地质构造未查明，F5断层位置勘查不准确。

（2）2011年224煤田地质大队编制的《地质储量报告》阐述F5断层上盘煤岩层为单一向南倾的地层；构造为向南倾的单斜构造。随着目前矿井开采深度增加和井巷工程揭露，勘探确定的构造及煤层，在其位置、形态、产状、规模、展布等均与实际相差较大。勘探地质成果指导不了生产，造成巷道误探及储量大量损失。

2 采勘对比

2.1 摸底与调查

对本矿原开采人员询问、笔录，特别是对－220m以上开采巷道大致分布、煤层种类及产状、采空区面积、停掘原因等进行摸底调查。同时对《地质勘探报告》进行仔细研读，结合目前－250m水平石门揭露F5逆断层位置及煤岩层产状，并对照西邻棠浦煤业有限公司在－300m水平石门揭露其产状及位置，推断F5断层平面位置及断层对煤层形态的影响。

2.2 巷探

2008年矿井在－220m水平主井西侧70m处，往南开掘石门见到5＃煤并遇到F5断层，断层产状：346°∠79°。2011年矿井在－250m水平主井西侧346m处往南开拓－250m南一号石门，见5＃煤及F5断层，断层产状为338°∠77°；在主井西侧450m处往北开拓－250m北一号石门，重复出现5＃及4＃煤。在主井筒20～90m之间缺失5＃煤及4＃煤（见图1）。

图1 井下工程采勘平面示意

2.3 采勘对比

2.3.1 F5断层平面位置对比。以8线剖面（见图2）为例，原勘探剖面F5断层平面位置在804钻孔以北146.6m。实际揭露，F5断层平面位置在804钻孔以北18.1m，F5断层平面位置从北往南推移了128.5m；上盘各煤层面积比原剖面面积增大，801钻孔见煤在断层上、下盘重复出现（见图3）。

图2 8线原勘探剖面示意

图3 8线5＃煤实测剖面示意

2.3.2 F5断层上盘构造形态对比。勘探报告对地质构造表述为南倾单斜构造。实际开采证实为复式褶曲构造。

①通过对－220m及－250m水平开采5＃煤产状及分布特点，在南部形成一个倾伏向斜，北部形成一个较窄倾伏背斜和宽缓倾伏向斜。经实测南部倾伏向斜倾伏角7°～12°，倾伏方向242°（见图1）。

②－250m水平南、北一号石门所揭露地层对称重复出现（见图4、图5）。

图4 －250m南一号石门剖面示意

图5 －250m北一号石剖面示意

2.3.3 煤层形态。勘探报告表述煤层形态为南倾的倾斜煤层，倾向单一，倾角在不同标高及平面位置有所变化，但变化不大。实采表明，煤层为复式褶曲（见图6）。

图6 I－I′线5＃煤剖面示意

①煤层产状：由于东部（－220m）褶曲较开阔，西部（－250m）褶曲较紧闭，不同褶曲部位煤层产状各异，紧闭褶曲煤层倾角陡，开阔褶曲煤层倾角缓。

②煤层厚度与煤质：由枢纽向两翼煤层厚度由厚变薄；背斜轴部煤层成块状，煤质特优；翼部煤质相对较差。向斜区域煤层厚，背斜区块煤层相对较薄。

2.3.4 煤层储量对比。实采表明，断层上盘煤层受褶曲制约，3＃、4＃、5＃煤厚度及面积均有增加。

3 结语

通过采勘对比，查明了F5断层位置、产状及派生的复式褶曲构造，探明了F5断层上盘煤层的形态，为各煤层的开拓提供了科学依据。