某煤矿矿区煤炭资源储量估算方法及参数取值研究

谢立香 匡永宏 范 林 唐晓林

（四川省煤田地质工程勘察设计研究院，四川 成都 610072）

0 引言

煤田资源储量是指地下埋藏的具有一定工业价值和一定地质研究程度的煤炭资源数量[1]。 查明资源储量， 是矿井办理采矿权延续的地质依据， 也是开发建设和生产的重要指标。 根据地质构造条件、矿床特点、赋存条件、勘查资料、开采现状等特征，选择有效的储量估算方法， 确定准确的计算参数和取值原则， 进而合理估算煤炭资源储量具有重要的意义[2-4]， 同时也是煤矿生产决策、有效利用煤炭资源的关键工作。

目前在倾斜及缓倾斜煤层煤炭储量计算方法中主要有地质块段法、索波列夫斯基网格法等方法[5-7]。 本文以四川东北部某矿区为研究对象， 根据已有勘察资料， 针对具体工程条件， 选择地质块段法对该矿区的资源储量进行了估算。

该矿区位于大两会背斜的南西翼， 为一自西向东由缓变陡的单斜构造。 主要含煤地层为侏罗系下统白田坝组(J1b)和三叠系上统须家河组 (T3xj)，可采煤层主要赋存在须家河组五段三亚段(T3xj5-3)、一亚段(T3xj5-1)和白田坝组第一段(J1b1)。 矿区共含煤16 层，可采煤层属中～高灰、低～中挥发分、低～中磷、特低～低硫、弱～中等粘结性、中高～高热值煤。

1 煤炭资源储量估算方法及原则

1.1 资源储量估算范围及对象

本次研究依据采矿许可证划定的矿区范围， 以其中6 层煤层作为对象， 估算研究范围内煤炭资源储量， 并划定各煤层的资源储量类型。 估算范围内核实的标高为+600 ～+200m， 资源储量估算范围如图1 所示。

图1 资源储量估算范围与矿权叠合图

本次对保有资源储量进行了估算， 根据矿井巷道实际揭露煤层厚度、 勘查钻孔资料， 分别估算了采空区消耗的动用储量和保有资源储量。

1.2 资源储量估算方法

地质块段法是煤炭资源储量估算中最主要的方法。 该方法将估算对象切割为多个相对规则的部分，分别计算各部分的体积， 然后以各分区块段的体积乘以密度， 获得各分区块段的资源储量， 最后累加结果即为需要估算的煤层总资源储量。 这一方法有较强的适用性， 可以用于各种空间产出状态和分布的煤层；操作上简易便捷， 不需要再附加其它复杂过程图表；也经过了较多实践验证，成熟可靠。

本区煤层的倾角均小于60°，资源量估算采用水平投影地质块段法，计算公式为：

式中：S—块段水平投影面积(km2)；

M—块段平均煤层厚度值(m)；

D—煤层视密度(t/m3)；

α—块段平均倾角(°)；

Q—块段资源量(万t)。

1.3 资源储量估算过程参数确定

（1）工业指标的确定

评估范围所涉及煤层煤类属瘦煤、焦煤，根据矿山实际情况， 本次储量估算工业指标最低可采厚度为0.30m，最高灰分为40%；最高硫分为3%

（2）投影面积S 的确定

在煤层底板等依据采矿许可证划定的矿区范围，估算矿区内煤炭资源储量， 合理划定各煤层的资源储量类型，核实矿井资源储量。 根据勘察成果，建立煤层底板等值线图， 原则上以相应控制程度的勘查线或见煤点连线、煤层底板等高线、可采边界圈定。 并将等值线图投影到水平面上， 结合并尽量沿用最近一次储量核实时块段的划分结果， 在图上进行区段划分， 然后直接读取各分区块段的面积，作为储量计算的面积。

（3）煤层厚度M 的确定

应结合分区块段内的勘探工程揭露结果进行综合确定， 本工程估算区域内布置有勘察钻孔和开采巷道， 因此采用块段内周边勘查钻孔煤层采用厚度和巷道实测厚度的算术平均值作为本块段煤层的平均厚度。 煤层厚度计算公式为：M=（m1+m2+……mn）/n。

（4）其它指标

煤层视密度D：现场在各煤层见煤点取煤芯煤样进行视密度测试，取测试值的平均值，取值为1.40t/m3。

块段平均倾角α： 根据坡度尺原理， 在块段内1:5000 煤层底板等高线图沿走向多点量取平距，根据公式arctgα=h/L（h 为标高差，L 为平距）求取倾角α，取其平均值作为计算参数。 对起伏不规则的块段， 测量倾角后加权取平均值作为倾角计算值。

煤层夹矸处理方法： 煤层中单层厚度小于0.05m的夹矸， 与煤分层合并计算采用厚度； 当夹矸厚度大于等于0.05m 时， 夹矸厚度小于煤层最低可采厚度，且煤分层厚度均等于或大于夹矸厚度时， 将上下分层厚度相加，作为采用厚度。

2 煤炭资源储量估算结果

2.1 资源储量估算结果

在估算区煤矿采矿权范围内， 本次资源储量估算累计查明煤炭资源储量324.8 万吨， 其中动用储量53.2 万吨，保有资源储量271.6 万吨，矿权范围内保有控制的经济基础储量116.8 万吨， 推断的内蕴经济资源量154.8 万吨。

2.2 估算结果可靠性分析

本次估算全面收集了矿山各方面资料， 充分利用了矿井地质勘查报告、 资源储量核实报告、 矿井生产资料，资料充分。 在此基础上对钻孔见煤厚度、标高等进行了详细的梳理， 并结合矿井最新的巷道图对煤层底板等高线进行了调整， 更贴合矿山生产实际。 采用的资源储量估算方法适用、 可行， 参数确定及资源储量类别、块段划分合理，计算数据翔实、准确。 对块段面积进行了抽检， 并对所有估算数值进行了复核，验证了估算结果的可靠性。

3 结论

在全面收集矿山地质勘查报告、 矿井生产资料的基础上， 采用地质块段法进行了资源储量估算， 根据现场调查、 前期资料确定了计算参数， 获得了煤炭资源储量、动用储量、保有资源储量，以及矿权范围内保有控制的经济基础储量、 内蕴经济资源量等指标量值。 估算成果较为贴合矿山实际。