淺析新村井田地質構造特征及含煤規律

陳榮萬

摘 要：文章通過對福建省天湖山礦區新村井田地質構造特征的重新分析和研究，確定地質構造對煤層的影響，找出各煤層頂底板主要特征，重新確定煤層層位，尋找含煤規律，確定新一采區下的開拓方向。

關鍵詞：煤礦地質構造特征；煤層頂底板特征；開拓方向

中圖分類號：P542 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）14-0167-02

1 礦井地層情況概述

礦井出露地層由老至新為：二疊系下統童子巖組、侏羅系下統梨山組。

二疊系下統童子巖組（P1t）根據巖性、含煤性、古生物組合等特性，劃分為三個段，地層總厚>434 m。

童子巖組第一段（P1t1）為主要含煤層段，出露面積大，含煤性好，地層總厚334 m。根據巖性、化石組合特征分為二個亞段四個帶。

童子巖組第二段（P1t2）以淺海相沉積砂質泥巖、細粉砂巖為主，夾薄層細砂巖及鈣質砂巖，不含煤，地層厚度51m，以富含多種屬海相動物化石為特征。

童子巖組三段（P1t3）本段地層出露不全，僅揭露下部地層，地層厚度>49 m。巖性以細粉砂巖、砂質泥巖夾細砂巖及煤層，含豐富植物碎片化石、似層狀粉砂質結核。

2 井田構造特征

2.1 褶 皺

礦區煤系地層夾在F32、F31兩緩斷層之間，呈一往西傾斜的復式單斜構造。主要褶曲總體走向呈NNE45～50 °，傾向SWW，東部掀起，然后幾度倒轉波伏而西下。以主要可采煤層為例，東部標高達900 m，西部最低為150 m，降幅800 m。

礦區主要褶曲由東往西有9號倒轉背斜、10號向斜、11號背斜、12號向斜、13號背斜。褶皺軸向彼此近于平行延展。走向呈NE35 °左右，向SW傾伏， 傾伏角6～15 °，軸面傾向E，傾角約70～85 °。褶曲幅度大小不一，大的達400 m，小的為50 m。

2.2 斷 裂

區內斷裂構造以高角度逆沖高角度逆沖斷層為主，逆掩斷層較少。現已查明落差大于30 m的斷層13條。按其斷層的形態、產狀和規模，大致可分為三類：

F31、F32推覆斷層，把礦區分割為上、中、下三個“構造層”。上為P22cp地層，中為P1t地層，下為P1w或P1w地層。

F24、F37緩斷層，與F31斷層呈“入”字形相結，是F31斷層推覆過程中形成之派生斷層，其上下盤地層構造形態不同，各成一體。

F1、F49、F48、F19、F21、F22、F26高角度逆沖斷層，是F31斷層推覆過程中形成的逆沖斷層。

F25橫斷層，是伴隨F31斷推覆過程中形成的張扭性橫斷裂。

F27斷層，是F31斷層之后形成的張性斷裂，且切斷了F31斷層。如圖1所示。

3 井田內煤層及賦存特征

煤礦主要可采與局部可采煤層均賦存于童子巖組第一段地層，礦井共有煤層40層，其中可采煤層為53號、59號、60號煤層，局部可采煤層為37、41、47號煤層。井田主要煤層的煤種均屬一號無煙煤，煤質均為中灰、特低硫、低磷、中高發熱量無煙煤，煤巖組份以半亮型煤為主。

①53號煤層：新一采區755m水平一西、二西、三西、四西、集運巷、+730 m水平二西、三西、+705 m一西、二西、+605 m四西、均已揭露到該煤層。煤層厚度0.19～2.49 m，平均煤厚 0.89 m，煤層厚度變化大，不穩定，為可采煤層。頂板為細粉砂巖，緩波狀水平層理。間接頂為2 m左右細砂巖或粗粉砂巖。底板為細粉砂巖，分選性差，具粗粉砂巖條帶，含豐富植物根莖化。

②59號煤層：新一采區+755 m水平二西、+730 m水平一東、+705 m集運巷均已揭露到該煤層。厚度0～1.84 m，平均煤厚0.58 m，西塊段（F19斷層以西）平均煤厚為0.78 m。頂板為中厚層狀細粉砂巖，線狀水平層理。底板為細粉砂巖，含植物根莖化石及瘤狀不規則黃鐵礦、粉砂質結核，黃鐵礦結核有星點狀。

③60號煤層：新一采區605E4石門揭露到該煤層。厚度0.15～3.68 m，平均煤厚1.09 m，為可采煤層。頂板為砂質泥巖，線狀水平層理發育，含大羽羊齒化石及似層狀黃鐵礦、粉砂質結核。底板為含植物根莖化石的細粉砂巖。間接底板為細砂巖，硅質膠結，致密堅硬，厚2～5 m。

④37號煤層：新一采區僅+730 m三西、+705二西揭露到37#煤層，但是受斷層影響較大。厚度0～1.87 m，平均煤厚0.61 m，煤層厚度變化大，不穩定，為可采煤層，頂板為細粉砂巖。底板為細粉砂巖，分選性差，具粗粉砂巖條帶，含豐富植物根莖化。

⑤41號煤層：新一采區780 m三西、755三西、730三西揭露到該煤層。厚度0～1.70 m，平均煤厚0.46 m，煤層厚度變化大，不穩定，為局部可采煤層。直接頂巖層發亮，外表象冰糖結晶；頂板為厚層狀砂質泥巖。底板為砂質泥巖，分選性差，含豐富不規則黃鐵礦、粉砂質結核。

⑥47號煤層：新一采區+780 m二西、+755二西、+730三西、+705二西、三西均已揭露到該煤層，厚度0～1.92 m，平均煤厚0.45 m，煤層厚度變化大，不穩定，為局部可采煤層。頂板為厚層狀砂質泥巖。底板為砂質泥巖，分選性差，含豐富不規則黃鐵礦、粉砂質結核。

地質構造變動動引起井田內的煤層出現重復和缺失，造成煤層層位較難確定。本井田內的斷裂構造十分發育，主要受F31逆斷層推覆及后期的地質活動影響，派生出的逆沖斷裂較多，加上燕山后期多次推滑疊加，互為影響，使區域地質構造非常復雜。在構造應力作用下容易發生形變，在井田內煤層產生局部增厚、變薄、尖滅、或頂、底板相互穿刺現象。運巷石門煤層被小斷層切割，造成缺失、重復。加上煤層層間距小，煤層頂底板特征不明顯，造成煤層層位較難以判定。對生產布局影響較大。如圖2所示。

4 分析結論

通過對新村井田新一采區進一步地質調查，結合原采區收集的礦井開采地質資料和勘探地質資料，進行相互對比、綜合分析研究，取得如下認識：

①新村井田新一采區的構造形態、地層產狀和煤層層位，與原井田地質報告的勘探地質資料基本相符，局部點位與現場有出入，如原報告中采區煤層總體走向為南北走向，但在勘探線-16線附近實際煤層走向為變為東西走向。

②新村井田新一采區構造復雜，小斷層極為發育，使地層、煤層的連續性遭到破壞，巖相旋回不完整，從而給采區主要可采煤層層位的確定和煤層的開采增加了難度。

③新村井田新一采區揭露的地層主要為，童子巖組第一段第二亞段下帶和第一亞段上帶的地層，主要可采煤層為60號、59號、53號煤層，局部可采煤層為47、41、37號煤層。

④新村井田新一采區+730 m及以上水平運巷已揭露到59、53號煤層，局部地點開采效果尚可（+755W1、+755W2、+755N集、+730W1），采區現有+705區段、+605區段已揭露到60、59、53、47、41、37號煤層，其中60、59、53號為可采煤層，47、41、37號煤層局部可采煤層。60、59、53號煤層石門見煤點平均厚度為0.68 m左右，47、41、37號煤層石門見煤點平均厚度為0.46 m左右。

⑤本采區主可采和局部可采煤層厚度不穩定，可采傾向長度較短，呈藕節狀、串珠狀、雞窩狀。

⑥含春煤礦排矸配采區+660區段、+620區段在車場位置有揭露到53#煤層并在早期已回采完畢，局部可采煤層47、41、37號煤層也已揭露出來。現作業的580南集區域主要是揭露局部可采煤層47、41、37號煤層。石門見煤點大都為為0.5m左右。

5 下階段開拓方向

通過對新村井田的地質分析對比，針對本采區主要可采煤層的特點以及礦井現有巷道對比，礦井下一步主要開拓方向分為新一采區南北兩個塊段以及含春煤礦排矸配采區為主：

北邊以各個區段北集運為主要運輸大巷，掘進至勘探線16線后沿勘探線由東往西開拓W2石門，石門可延伸至62號孔，揭露煤層為37～53號煤層；在靠近勘探線-16線選擇圍巖較好的地帶開拓W1石門，其中該地帶煤層走向變化較大，由南北走向變為東西走向，石門的方位應以現場實際為主。該石門掘至至揭露47號煤層后停止作業；N集掘進至勘探線17線附近，終點可以17線10號鉆孔或者ZK152鉆孔為準，可揭露59、60、62號煤層。

南邊以各個區段的南集運為主要運輸大巷，掘進至15線后沿勘探線分別開拓W4、E4石門：西石門可掘進至96號鉆孔，現場以揭露53、47號煤層為準，東石門按+616小煤硐的現場資料分析，石門可掘進300～400 m，可揭露60、62煤層，且可以重復揭露。

含春煤礦排矸配采區主要是利用現有掘進的+580南集繼續按190 °方位往南掘進，掘進至勘探線-14線后沿勘探線分別開拓E3石門及W3石門；掘進至14線后沿勘探線分別開拓E4石門及W4石門。同時利用運輸系統改造掘進的+540南集運繼續按180 °方位往南掘進，探明該區域+540 m區段的煤層賦存情況。

參考文獻：

[1] 黃農.福建二疊系下統童子巖組沉積建造特征與找煤方向[J].焦作工 學院學報，1998，（1）.