陜西省陜北侏羅紀(jì)煤田榆橫礦區(qū)小紀(jì)汗井田工程地質(zhì)特征

■張濤　張波

（西安地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)院　陜西　西安　710100）

陜西省陜北侏羅紀(jì)煤田榆橫礦區(qū)小紀(jì)汗井田工程地質(zhì)特征

■張濤張波

（西安地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)院陜西西安710100）

本文對(duì)小紀(jì)汗井田的位置、自然地理、地層和構(gòu)造等概況進(jìn)行了綜述，對(duì)井田的工程地質(zhì)特征進(jìn)行了較為詳細(xì)的探討，為以后煤礦的設(shè)計(jì)及開采提供了較為詳盡的地質(zhì)資料。

小紀(jì)汗井田巖（土）體工程煤層頂?shù)装宸€(wěn)定性工程地質(zhì)類型

1　位置

小紀(jì)汗井田位于榆林城北西方向直距約20km處，行政區(qū)劃隸屬榆林市榆陽區(qū)小紀(jì)汗鄉(xiāng)、芹河鄉(xiāng)、岔河則鄉(xiāng)、巴拉素鎮(zhèn)管轄。

2巖（土）體工程地質(zhì)分類及特征

根據(jù)井田內(nèi)1:10000工程地質(zhì)填圖、鉆孔工程地質(zhì)編錄及巖土力學(xué)樣的采樣分析，可將井田巖土體分為三大巖類八大巖組（表1）。

3巖（土）體結(jié)構(gòu)類型及質(zhì)量等級(jí)

3.1巖（土）體結(jié)構(gòu)類型

根據(jù)組成巖體的結(jié)構(gòu)面和巖石性質(zhì)，從煤礦生產(chǎn)應(yīng)用的角度出發(fā)，把區(qū)內(nèi)巖體劃分為散體結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)、層狀結(jié)構(gòu)和塊狀結(jié)構(gòu)四大巖體結(jié)構(gòu)類型。

3.2巖體質(zhì)量

依據(jù)《礦區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘探規(guī)范》（GB12719—91）中推薦的幾種方法對(duì)比評(píng)價(jià)各種結(jié)構(gòu)巖體和巖體質(zhì)量。

3.2.1巖石質(zhì)量等級(jí)和巖體完整性評(píng)價(jià)，即RQD值評(píng)價(jià)法

表1　巖土體工程地質(zhì)分類表

3.2.2巖體質(zhì)量系數(shù)法（Z值）

3.2.3巖體質(zhì)量指標(biāo)法（M值）

式中：I—巖體完整系數(shù)（以RQD值計(jì)）；f—結(jié)構(gòu)面摩擦系數(shù)；s—巖塊堅(jiān)硬系數(shù)；Rc—巖石飽和抗壓強(qiáng)度（Mpa）；M—巖體質(zhì)量指標(biāo)。

以上各參數(shù)選擇除結(jié)構(gòu)面摩擦系數(shù)選用經(jīng)驗(yàn)數(shù)值外，其余均采用實(shí)測數(shù)值。各巖體RQD值、Z值、M值評(píng)價(jià)列于表2中。

從表中可以看出,三種定量方法所得結(jié)果基本一致，而且各種結(jié)構(gòu)巖體定性評(píng)價(jià)和定名與定量評(píng)價(jià)相吻合，故報(bào)告中對(duì)巖體結(jié)構(gòu)類型的劃分反映了本區(qū)巖體的工程地質(zhì)特征。

4　煤層頂?shù)装宸€(wěn)定性評(píng)價(jià)

4.1煤層頂板

煤層頂板穩(wěn)定程度可劃分為以下三種類型：Ⅰ級(jí)—易冒落頂板，一般無基本頂，直接頂板為泥巖。Ⅱ級(jí)—中等冒落頂板，有基本頂，直接頂板為泥巖。Ⅲ級(jí)—難冒落頂板，基本頂直接位于煤層之上。依據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合其巖石物理力學(xué)性質(zhì)，對(duì)井田內(nèi)2、2下、3-1、4-1、4-2、5、7、9號(hào)煤層頂板穩(wěn)定性作出定性評(píng)價(jià)。2號(hào)煤層基本頂板以細(xì)砂巖為主,中粗砂巖及粉砂巖次之；直接頂板為泥巖、粉砂質(zhì)泥巖及泥質(zhì)粉砂巖等;煤層穩(wěn)定性Ⅲ級(jí)為主，Ⅱ級(jí)次之。2下號(hào)煤層基本頂板以細(xì)砂巖為主,粉砂巖次之;直接頂板為泥巖、粉砂質(zhì)泥巖等;煤層穩(wěn)定性Ⅰ級(jí)。3號(hào)煤層基本頂板以中粒長石砂巖為主，局部地段為細(xì)粒砂巖;直接頂板泥巖為主;煤層穩(wěn)定性Ⅱ級(jí)為主，Ⅰ級(jí)次之。3-1號(hào)煤層基本頂板以中細(xì)砂巖為主,粗砂巖、堅(jiān)硬粉砂巖次之;直接頂板泥巖、粉砂質(zhì)泥巖及泥質(zhì)粉砂巖等;煤層穩(wěn)定性Ⅱ級(jí)為主，Ⅰ級(jí)次之。4-1號(hào)煤層基本頂板以中、細(xì)砂巖為主,粉砂巖次之;直接頂板泥巖、粉砂質(zhì)泥巖;煤層穩(wěn)定性Ⅱ級(jí)為主，Ⅰ級(jí)次之。4-2號(hào)煤層基本頂板以中砂巖為主,粗砂巖細(xì)砂巖次之;直接頂板泥巖、粉砂質(zhì)泥巖及泥質(zhì)粉砂巖等;煤層穩(wěn)定性Ⅲ級(jí)為主，Ⅱ級(jí)次之。5號(hào)煤層基本頂板以細(xì)粒長石砂巖為主、中粒砂巖及粉砂巖次之;直接頂板粉砂質(zhì)泥巖及泥質(zhì)粉砂巖等;煤層穩(wěn)定性Ⅲ級(jí)為主，Ⅱ級(jí)次之。7號(hào)煤層基本頂板以細(xì)粒、中粒砂巖為主，次為粉砂巖;直接頂板泥巖、泥質(zhì)粉砂巖等;煤層穩(wěn)定性Ⅱ級(jí)。9號(hào)煤層基本頂板以中粒砂巖為主、次為細(xì)粒砂巖;直接頂板泥巖、粉砂質(zhì)泥巖等;煤層穩(wěn)定性Ⅱ級(jí)。

表2　巖體質(zhì)量等級(jí)定量評(píng)價(jià)表

4.2煤層底板

2號(hào)煤層底板大部分地段為泥巖，強(qiáng)度較小，砂巖次之，強(qiáng)度較大。除局部地段巖質(zhì)較軟，強(qiáng)度較小，易產(chǎn)生底鼓現(xiàn)象外，一般穩(wěn)定性較好。2下號(hào)煤層底板與2號(hào)煤層底板強(qiáng)度基本相同。3號(hào)煤層底板巖性較復(fù)雜，以泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖較多，局部地段為泥巖和砂巖。通過周邊煤礦調(diào)查，3號(hào)煤層底板較穩(wěn)定，未發(fā)生底鼓現(xiàn)象。3-1號(hào)煤層底板巖性以泥巖、泥質(zhì)粉砂巖為主，強(qiáng)度較小，局部地段為砂巖及粉砂巖，強(qiáng)度較大。除局部地段泥巖質(zhì)地較軟，易產(chǎn)生底鼓現(xiàn)象外，一般底板穩(wěn)定性較好。4-1號(hào)煤層號(hào)煤層底板巖性以泥巖為主，粉砂質(zhì)泥巖次之。強(qiáng)度較小，穩(wěn)定性相對(duì)較差。4-2號(hào)煤層底板巖性以泥巖為主，粉砂巖次之。泥巖強(qiáng)度較小，穩(wěn)定性較差，局部地段易產(chǎn)生底鼓現(xiàn)象；粉砂巖強(qiáng)度較大，穩(wěn)定性好。5號(hào)煤層底板巖性以泥質(zhì)粉砂巖為主，泥巖、粉砂巖次之。除少量泥巖強(qiáng)度小，穩(wěn)定性較差，易產(chǎn)生底鼓現(xiàn)象外，總體底板巖石強(qiáng)度較大，穩(wěn)定性較好。7號(hào)煤層底板巖性以泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖為主，粉砂巖和細(xì)砂巖次之。強(qiáng)度較大，穩(wěn)定性較好。9號(hào)煤層底板巖性以泥質(zhì)粉砂巖、泥巖為主，局部地段為細(xì)砂巖。除少部分泥巖巖質(zhì)較軟，強(qiáng)度小，穩(wěn)定性較差外，其余地段均為穩(wěn)定性較好底板。

5　井田工程地質(zhì)類型

井田地形地貌和地質(zhì)構(gòu)造簡單，地層巖性較單一，巖體結(jié)構(gòu)多為厚層狀，巖體各向異性，飽水抗壓強(qiáng)度一般為20～40MPa，屬于中硬為主的層狀礦床?？刹擅簩禹敯宥鄬僦械让奥涞诫y冒落頂板，穩(wěn)定性較好；底板多以泥巖、粉砂質(zhì)泥巖為主，強(qiáng)度較低，局部易產(chǎn)生底鼓現(xiàn)象。根據(jù)《水文地質(zhì)、工程地質(zhì)勘探規(guī)范》有關(guān)規(guī)定，井田工程地質(zhì)勘探類型可劃分為三類一型，即層狀巖類簡單型礦床。

X752[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-9-30-1

張濤（1985～），男，學(xué)士，勘查技術(shù)與工程專業(yè)。