肥城煤田白庄井田北部边界地区地质特征及评价

肥城煤田白庄井田北部边界地区地质特征及评价

1煤-岩-震对比及北部边界研究肥城油田白庄煤矿主要生产两个生产水平。-150m水平上组煤三层煤已基本回采完毕;七层煤基本无正规面,生产能力低;八、九层煤受水威胁严重,需底板注浆改造后方能回采。-250m水平三层煤村庄压煤严重,给设计和生产接续都带来了不利的影响。目前,主要采场集中在-250m水平三层煤没有村庄压煤的区域。随着矿井生产能力的加大,三层煤资源正逐渐枯竭,用来接续的采区大部分集中在煤田深部和边界地区。该地区的勘探、构造控制程度非常低,储量级别大部分为C级和D级,根本无法指导生产。由于北部边界F1断层空间展布特征一直没有定量分析,储量不能准确确定。经过多年的地质工作,发现北部边界地层存在重复现象,推断可能有推覆构造。1998年掘进证实,原报告推断的深部大断层F2(H=60～110m)、F2-1(H=45～70m)不存在。地层产状也有较大变化,北部边界不是向北倾斜的单斜构造,可能为南缓北陡的向斜构造,其边界构造比预计的要复杂。因此必须对煤田北部边界大断层及煤层赋存条件进行系统勘探和研究,摸清地质构造和煤层赋存条件,提高储量级别,才能进行指导采区合理布局,保证生产正常接续。2改进储量级别的方法和方法通过井下巷探和钻探,并利用速度快、周期短、地质效果好、投资省的地面电法物探方法,是提高储量级别的途径。2.1地面地震勘探作业在二、三、四和六采区控制为探查矿井深部地质条件和解决井田边界问题,分别对二、三、四和六采区进行了三次二维地面地震勘探,物探面积7.2km2。初步查清了井田浅部的地质构造情况。2.2逆推构造的范围在该矿3500采区共施工了三个地质孔,均揭露寒武系灰岩超覆于石盒子组以上。寒武系灰岩均与上覆第四系冲积层呈不整合接触,据岩性判断属中寒武统。说明在该矿井田边界附近存在有逆推构造,构造的规模较大。根据收集附近矿井有关资料证实,局二中水井、曹庄深部水井均在寒武系灰岩下发现了新地层石盒子组,说明在肥城煤田北部边界存在一较大规模的逆推构造,其规模和原地质报告的边界F1大断裂一样,但性质相反,对井田北部边界控制有着重要意义。2.3井田内、逆推构造带为配合该矿五采区地面补勘,在一采区、五采区400m×700m范围内进行了小型电法物探。通过电法探测出测区内有三条走向基本一致的高阻异常带,反映出井田内确实存在着多条寒武系灰岩带,可能存在着多个逆推构造带。为进一步验证地震物探成果资料,弥补地震资料的局限性,在井田北部边界,东西长约1400m的范围内进行了高密度电法勘探,初步查明了北部边界断层及其支断层的产状、空间展布特征。2.4fps.边界两侧斜构造的西缘纪地层与北摆动在该矿3100采区施工巷探,探测北部边界断层及其附生断层,前后共施工巷探两条400m,证实边界附近的F2、F2-1断层向北摆动200多米,而且采区中部存在一向斜构造,边界附近煤层抬起,倾角15～20°。并在3100采区、3800采区深部施工地质孔,探测边界附近煤层赋存情况及构造分布特点,对深部的煤层及断层情况有了更深入了解。2.5三级煤赋存状态通过上述地质工作,基本确定了北部边界的构造形态,落差大于10m的断层全部控制,三层煤赋存状态基本搞清,纠正了以往对这一地区构造的模糊认识。3小区内巷道地质及地层储层精细判据根据煤层稳定性、断层发育程度、褶皱形态等地质条件,依据《矿井地质规程说明》等有关文件,白庄煤矿定为Ⅲ类矿井,各级储量的基本线距见表1。在勘探阶段,由于钻探工程控制程度不够,不能划为高级储量的块段。在矿井生产过程中,通过巷探及巷道工程施工及物探,对该地段的构造及煤层赋存条件基本查清后,储量类别可以升级。见表2。该矿北部边界控制较差,钻孔密度小,只有5个地质孔,其中3个见煤,2个未达,勘探线距在1000～3000m之间,原地质报告将以上块段确定为C级和D级储量。通过3年的地质工作,基本确定了北部边界的构造形态,勘探线距符合高级储量基本勘探线距要求,地质条件查明程度符合表2中所列高级储量的各项要求。以往的地质报告将这部分储量定为C级储量和D级储量,无高级储量。升级后测算储量为352.3万t,A级储量为143.0万t,B级储量为178.0万t,C级储量为31.3万t。其中高级储量(A+B)占可采储量的比例为91%。通过分析,认为高级储量(A+B)占可采储量的比例能够满足采区及工作面设计的要求。4对肥城煤矿北部边界的重新估计,为改革和发展提供依据(1)重新评价煤田边界断层,进一步准确认识边界F1断层及其附生断层的性质,合理地界定了煤田边界,为今后更深入的边界勘探研究及资源的开发提供了坚实的理论依据,可以节省大量的勘探投入。(2)根据对肥城煤田北部边界多次的科学分析,准确地确定了煤田边界,重新估算了煤炭资源量,圈出了可供近期开发利用的范围,对边界外围具有工业开采价值的区域进行了认真预测,为肥城煤田可持续发展提供依据。(3)初步测算肥城煤田北部边界附近上组煤扩大储量1000万t,远景储量可达2000万t,可