顯德汪礦礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量探采對(duì)比計(jì)算方法

李東雪

（中國(guó)煤炭地質(zhì)總局 第二水文地質(zhì)隊(duì)，河北 邢臺(tái) 054000）

1 概 況

顯德汪礦位于河北省邢臺(tái)市西南部35 km 處，邢臺(tái)地區(qū)沙河市與邯鄲地區(qū)武安市的接壤地帶。井田大部分屬沙河市白塔鎮(zhèn)管轄，東南少部分屬武安市邑城鄉(xiāng)管轄。礦區(qū)面積18.197 8 km2，如圖1 所示。

圖1 交通位置示意圖Fig.1 Traffic location

顯德汪礦始建于1976 年4 月，由原河北省煤礦設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)，于1976 年12 月由河北省煤炭建設(shè)公司第四工程處正式動(dòng)工興建，1982 年11 月建成移交投產(chǎn)，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為90 萬(wàn)t/a，服務(wù)年限116 a，1985 年12 月31 日達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，1989 年至1994 年進(jìn)行改擴(kuò)建，擴(kuò)建后生產(chǎn)能力為150 萬(wàn)t/a，2009 年重新核定生產(chǎn)能力為170 萬(wàn)t/a，2014 年12 月4 日，河北省煤炭工業(yè)安全管理局重新核定生產(chǎn)能力為180 萬(wàn)t/a，服務(wù)年限12.3 a。

礦井主采1、2、9 號(hào)煤層，采用主斜井、副立井及立風(fēng)井混合，主石門(mén)與階段運(yùn)輸大巷、采區(qū)上、下山相結(jié)合的開(kāi)拓方式。礦井為單水平開(kāi)采（-50 m 水平），共分12 個(gè)采區(qū)，回風(fēng)水平標(biāo)高+150 m，最大開(kāi)采深度615 m 左右。井田內(nèi)煤層開(kāi)采順序?yàn)橄壬辖M后下組，各組煤自上而下開(kāi)采；水平內(nèi)為前進(jìn)式開(kāi)采，采區(qū)內(nèi)為后退式開(kāi)采。9 號(hào)煤采用底板注漿加固的開(kāi)采方式。采用走向長(zhǎng)壁后退式采煤方法，根據(jù)各煤層、各區(qū)域的具體條件分別采用高檔普采和綜合機(jī)械化采煤。采用一次采全高，自然垮落法管理頂板。

2 資源儲(chǔ)量探采對(duì)比計(jì)算

此次資源儲(chǔ)量探采對(duì)比，以1975 年《河北省邢臺(tái)礦區(qū)顯德汪井田地質(zhì)勘探精查報(bào)告》資源儲(chǔ)量與2011 年6 月4 日由中華人民共和國(guó)國(guó)土資源部為其換發(fā)（1980 西安坐標(biāo)系統(tǒng)） 采礦許可證井田范圍內(nèi)資源儲(chǔ)量進(jìn)行對(duì)比，對(duì)于估算的儲(chǔ)量級(jí)別不考慮可行性研究，資源儲(chǔ)量級(jí)別為331，332，333。

2.1 對(duì)比方法

原勘探時(shí)期顯德汪井田略呈橢圓形分布，其北部和西部均以煤層露頭為界，南部和東部分別以馬會(huì)河和F1 斷層為界，總面積為36 km2。由于歷史原因井田范圍多次調(diào)整，目前礦井井田范圍以54拐點(diǎn)坐標(biāo)圈定，面積為18.197 8 km2。由于面積發(fā)生變化，資源儲(chǔ)量無(wú)法對(duì)比，此次對(duì)比的方法是把目前礦井井田范圍上到原勘探時(shí)期1∶5 000 儲(chǔ)量估算圖上，以目前井田邊界采用面積分割獲得出勘探時(shí)期現(xiàn)井田范圍內(nèi)的資源儲(chǔ)量，在重疊區(qū)上對(duì)資源儲(chǔ)量進(jìn)行對(duì)比，如圖2 所示。

圖2 原井田邊界與現(xiàn)井田邊界疊合圖Fig.2 Composite map of original well field boundary and present well field boundary

2.2 現(xiàn)井田邊界內(nèi)資源儲(chǔ)量估算

2.2.1 估算方法

資源儲(chǔ)量估算選用地質(zhì)塊段法，主采煤1、2、9 號(hào)煤層均為較穩(wěn)定煤層。煤層傾角一般5°~24°，僅個(gè)別地段為25°~35°，資源儲(chǔ)量估算采用公式為：

式中：Q 為資源/ 儲(chǔ)量，萬(wàn)t；S 為水平面積，萬(wàn)m2；α 為平均煤層傾角，°；M 為平均煤層可采厚度，m；D 為煤層視密度，t/m3。

2.2.2 資源儲(chǔ)量估算結(jié)果

根據(jù)此次估算，顯德汪煤礦剩余資源儲(chǔ)量11 392.6 萬(wàn)t，其中（331） 2 042.3 萬(wàn)t、（332）3 896.1 萬(wàn)t、（333） 5 454.2 萬(wàn)t。剩余資源量中小煤窯分布區(qū)資源量1 427.6 萬(wàn)t，其中（331） 597.7萬(wàn)t、（332） 477.6 萬(wàn)t、（333） 352.3 萬(wàn)t。動(dòng)用資源儲(chǔ)量3 452.4 萬(wàn)t，其中（331） 1 915.2 萬(wàn)t、（332） 1 283.8 萬(wàn)t、 （333） 253.4 萬(wàn)t。累計(jì)查明資源儲(chǔ)量為14 845.0 萬(wàn)t，其中（331） 3 957.5 萬(wàn)t、（332） 5 179.9 萬(wàn)t、（333） 5 707.6 萬(wàn)t。詳見(jiàn)表1。

表1 顯德汪礦分煤層、煤類(lèi)資源/儲(chǔ)量匯總Table 1 Summary of coal seam and coal resources/reserves in Xiandewang Mine

2.3 原井田邊界內(nèi)資源儲(chǔ)量估算

同樣運(yùn)用地質(zhì)塊段法估算原勘探時(shí)期在疊合區(qū)內(nèi)的資源儲(chǔ)量，見(jiàn)表2。

表2 原勘探期在疊合區(qū)內(nèi)資源儲(chǔ)量匯總Table 2 Summary of resource reserves in the composite area during the original detection period

2.4 對(duì)比結(jié)果

此次核實(shí)原勘探時(shí)期在新的井田范圍內(nèi)總資源儲(chǔ)量為15 664.8 萬(wàn)t，而目前全礦井資源儲(chǔ)量為14 845.0 萬(wàn)t?？傎Y源量減少819.8 萬(wàn)t，其中（331） 減少826.6 萬(wàn)t， （332） 增加461.8 萬(wàn)t，（333） 減少455.0 萬(wàn)t。

1 號(hào)煤層增加89.6 萬(wàn)t，2 號(hào)煤層減少252.2萬(wàn)t，4 號(hào)煤層減少189.4 萬(wàn)t，6 號(hào)煤層減少110.8 萬(wàn)t，7 號(hào)煤層減少682.5 萬(wàn)t，8 號(hào)煤層減少115.6 萬(wàn)t，9 號(hào)煤增加441.1 萬(wàn)t。

由于礦井生產(chǎn)多年，資源儲(chǔ)量變化情況詳見(jiàn)表3。

表3 資源儲(chǔ)量變化情況Table 3 Changes in resource reserves

2.5 對(duì)比分析

分析認(rèn)為，發(fā)生變化的原因一是由于風(fēng)氧化帶比勘探時(shí)期面積增大使得采動(dòng)面積減少；二是由于煤層厚度的變化，如原勘探時(shí)期煤層可采厚度為0.7 m，而此次核實(shí)煤層最低可采厚度按照現(xiàn)行規(guī)范為0.8 m，另外1、2、9 號(hào)煤層由于部分開(kāi)采，新揭露的見(jiàn)煤點(diǎn)參與此次資源儲(chǔ)量的計(jì)算，實(shí)際生產(chǎn)揭露煤層厚度與原勘探時(shí)期有一定的變化；三是地質(zhì)構(gòu)造發(fā)生的變化，如原勘探時(shí)期并未發(fā)現(xiàn)陷落柱，而實(shí)際生產(chǎn)揭露5 個(gè)，原勘探時(shí)期1 號(hào)、2 號(hào)煤層鉆孔均揭露F3 斷層，而實(shí)際生產(chǎn)未揭露該斷層，使得資源儲(chǔ)量發(fā)生變化。

根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)揭露的情況及對(duì)煤樣的化驗(yàn)，煤類(lèi)亦發(fā)生變化，尤其是2 號(hào)煤層的變化較大，原勘探時(shí)期貧煤為463.8 萬(wàn)t，而目前貧煤為1 104.1 萬(wàn)t；原無(wú)煙煤為2 738.4 萬(wàn)t，現(xiàn)為1 845.9 萬(wàn)t。

續(xù)表

2.6 資源儲(chǔ)量估算方法評(píng)估

此次資源儲(chǔ)量估算依據(jù)《煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范》要求，估算采用地質(zhì)塊段法，以煤層底板等高線的水平投影圖作為資源儲(chǔ)量估算圖。選用“資源儲(chǔ)量=塊段水平投影面積÷傾角的余弦值×真厚度×視密度”公式估算資源儲(chǔ)量。此次估算各煤層資源儲(chǔ)量以采礦許可證圈定的平面范圍及可采標(biāo)高為準(zhǔn)。

依據(jù)各年度儲(chǔ)量動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、測(cè)繪資料及實(shí)測(cè)煤厚度，核實(shí)采空區(qū)范圍邊界線及煤層薄化區(qū)等，儲(chǔ)量估算參數(shù)選擇正確，估算方法合理。

3 結(jié) 論

（1） 此次對(duì)全礦資源儲(chǔ)量進(jìn)行了估算，依據(jù)《煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范》要求，采用地質(zhì)塊段法，以煤層底板等高線的水平投影圖作為資源儲(chǔ)量估算圖。選用“資源儲(chǔ)量=塊段水平投影面積÷傾角的余弦值×真厚度×視密度”公式估算剩余資源儲(chǔ)量。經(jīng)估算，顯德汪礦現(xiàn)剩余資源儲(chǔ)量11 392.6萬(wàn)t，其中（331） 2 042.3 萬(wàn)t、（332） 3 896.1 萬(wàn)t、（333） 5 454.2 萬(wàn)t。

剩余資源量中小煤窯分布區(qū)資源量1 427.6 萬(wàn)t，其 中（331） 597.7 萬(wàn)t、 （332） 477.6 萬(wàn)t、（333） 352.3 萬(wàn)t。動(dòng)用資源儲(chǔ)量3 452.4 萬(wàn)t，其中（331） 1 915.2 萬(wàn)t、 （332） 1 283.8 萬(wàn)t、 （333）253.4 萬(wàn)t。累計(jì)查明資源儲(chǔ)量為14 845.0 萬(wàn)t，其中（331） 3 957.5 萬(wàn)t、 （332） 5 179.9 萬(wàn)t、（333） 5 707.6 萬(wàn)t。

（2） 此次核實(shí)原勘探時(shí)期在新的井田范圍內(nèi)總資源儲(chǔ)量為15 664.8 萬(wàn)t，其中（331） 4 784.1萬(wàn)t，（332） 4 718.1 萬(wàn)t，（333） 6 162.6 萬(wàn)t。

（3） 此次資源儲(chǔ)量探采對(duì)比的方法是把現(xiàn)礦井井田范圍上到原勘探時(shí)期1∶5 000 儲(chǔ)量估算圖上，以目前井田邊界按照面積分割獲得出勘探時(shí)期疊合區(qū)內(nèi)的資源儲(chǔ)量，與現(xiàn)全礦井（動(dòng)用） 及剩余資源/儲(chǔ)量做比較，分析總結(jié)其儲(chǔ)量變化的原因。

（4） 此次核實(shí)原勘探時(shí)期在疊合區(qū)內(nèi)總資源儲(chǔ)量為15 664.8 萬(wàn)t，而現(xiàn)全礦井資源儲(chǔ)量為14 845.0 萬(wàn)t?？傎Y源量減少819.8 萬(wàn)t，其中（331）減少826.6 萬(wàn)t， （332） 增加461.8 萬(wàn)t， （333）減少455.0 萬(wàn)t。1 號(hào)煤層增加89.6 萬(wàn)t，2 號(hào)煤層減少252.2 萬(wàn)t，4 號(hào)煤層減少189.4 萬(wàn)t，6 號(hào)煤層減少110.8 萬(wàn)t，7 號(hào)煤層減少682.5 萬(wàn)t，8 號(hào)煤層減少115.6 萬(wàn)t，9 號(hào)煤增加441.1 萬(wàn)t。