李 磊 武金冬
(1.山东井亭实业有限公司,山东 枣庄 277000;2.天地锡林郭勒煤业有限公司天地锡林煤矿,内蒙古 锡林郭勒盟 026300)
天地锡林煤矿位于锡林郭勒盟,隶属于东乌珠穆沁旗。矿区东西最长约7km,南北最宽约4.5km,面积29.5km2。其地理坐标为:东经115°34′00″~115°47′00″,北纬45°02′00″~45°07′00″。本文主要是采用“地质块段法”对天地锡林煤矿资源储量进行估算研究。
根据《煤、泥炭地质勘查规范》相关规定,对于天地锡林郭勒煤矿的资源/储量估算采用煤层的铅垂厚度和平面积估算资源/储量。估算公式如下:
式中:
Q-资源/储量,万t;
S-块段面积,m2;
D-视密度,t/m3;
M-煤厚,m。
地质块段法是基于算术平均法理论的一种计算简便的估算方法,可以根据煤矿的实际需求来对不同煤层进行储量估算,在实践应用当中比较适合于勘探工程分布均匀的煤矿。
参与本次资源/储量估算的煤层有13层之多,分别为A1、A2、B1、B2、B3、B4、D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7煤层。估算的边界和面积范围:A、B煤组估算范围北到DF1断层,东到SF1断层,其余各到矿区边界;D煤组估算范围以实际施工钻孔的位置为边界。区内各煤层埋藏深度均小于600m,资源量计算深度为垂深600m以上,面积29.5km2。
该煤矿所有煤层倾角都在5°~15°之间,均小于25°,煤类主要是以不粘煤和弱黏煤为主,依据《煤、泥炭地质勘查规范》确定本次资源/储量估算的工业指标如下:(1)最低可采厚度为0.80m;(2)原煤最高灰分Ad为40%,该煤矿煤层见煤点灰分均小于35%满足要求;(3)原煤最高硫分St,d为3%,该煤矿原煤硫分最大值为0.73%满足要求;(3)原煤最低发热量Qnet,d为17MJ/kg,该煤矿原煤发热量最小值为24.53MJ/kg满足要求。
估算面积在电子版的煤层底板等高线图上用计算机“MAPGIS”和“AutoCAD”软件求得。煤层采用厚度计算:(1)有夹矸的煤层采用厚度的确定方法。厚度小于0.05m的夹矸与煤分层合并计算采用厚度。夹矸厚度大于煤层最低可采厚度时,分别估算资源储量;夹矸厚度小于煤层的最低可采厚度,且煤分层厚度均等于或大于夹矸厚度时,将上下煤分层厚度相加。夹矸的总厚度不大于煤分层总厚度的1/2时,以各煤分层的总厚度作为煤层的采用厚度。(2)煤层的可采边界以相邻钻孔采用插值法在平面图上求出;对煤层尖灭点和古河流冲刷无煤带,利用邻近两钻孔的1/2处作为零点,再用插值法求出0.80m的可采边界进行计算。
根据煤芯煤样所测试结果,剔除异常值后,求取算术平均值,各可采煤层的视密度均为1.40t/m3。在矿区范围内,以矿区边界线、资源/储量类别线、断层边界、可采边界线、煤层底板等高线和煤类界线为边界,划分资源/储量估算块段。
资源量类别的划分,取决于对地质构造、煤层、煤质及水文地质等因素的控制程度。本矿构造复杂,故划分煤层各级资源量的主要因素是煤层的控制程度。根据煤层的稳定程度、地质构造及工程密度划分为控制、推断、预测三级。A1煤为较稳定煤层,A2、B1、B2、B3、B4、D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7煤层为不稳定煤层。根据《煤、泥炭地质勘查规范》该区域煤层划分3类,即(332)、(333)、(334)。分类依据:(332)类即控制的内蕴经济资源量,其控制网度250m范围内的地段;(333)类即推断的内蕴经济资源量,其控制网度500m范围内的地段。
根据上述分类依据,本区A1、A2、B1、B2、B3、B4煤:基本达到普查程度,按(333)+(334)估算资源量。D煤:矿方为了开采需要集中施工86个浅孔,密度很大,又有矿井开采,但由于煤层极不稳定,我们认为达到详查程度,按(332)+(333)+(334)估算资源量。对于断层区,资源量圈级时降一级或直接降为推断的资源量。
本次共获得煤炭资源/储量(332)+(333)+(334)为4036万t,其中:控制的内蕴经济资源/储量(332)333万t,推断的内蕴经济资源/储量(333) 645万t,预测的内蕴经济资源/储量(334)为3058万t。(332)+(333)资源/储量占24.23%。
区内主要可采煤层煤类为弱黏煤,故本次煤层资源量估算按同一煤类进行统计,资源/储量估算结果如下(如表1所示)。其中A煤组共获得资源量2134万t,B煤组共获得资源量1230万t,D1~D5共获得资源量 91万 t,D6~D7共获得资源量 581 万 t。
表1 煤层资源/储量表
天地锡林煤矿包括本次地质报告共提交过三套资料,包括《新庙井田天地锡林煤矿2010年度工作总结》、《新庙井田天地锡林煤矿地质勘查工作总结》、《天地锡林郭勒煤业有限公司天地锡林煤矿矿井地质报告》。前面两套资料获得资源量基本一致,获得资源量5967万t。本次地质报告获得资源量4036万t。
本次地质报告相对总资源量少了1931万t,分析主要原因如下:(1)A1煤的计算面积不同,前两次工作总结主要是在勘查过程中按设计进行推算的,而本次地质报告是按报告要求估算的,工作总结推算是全矿区含煤段所有地段,而本次地质报告考虑到SF1断层以西(大约占矿区一半的面积)没有钻孔控制,下段煤层A、B两煤组没有估算资源量。(2)A1煤是在工作总结的基础上结合天地锡林煤矿所施工的14个钻孔通过重新认识对比揭露煤层平均厚度1.79m,比工作总结的煤层平均厚度1.89m薄了一些。(3)矿区西北部约占全矿区面积的四分之一,只有北侧4个钻孔控制,故北部的资源量可靠性不足。