摘要：在煤炭资源勘查中，煤矿床勘查类型的确定直接影响到勘查工程的合理部署。煤层稳定性是划分煤矿床勘查类型的主要依据，目前以定性评价为主。本文以云南省盐津县桃子煤矿勘探 10 个施工钻孔地质资料为主要依据，结合该矿区已查明的煤层情况，采用定量方法，评价主要可采煤层C2煤层为较稳定煤层，次要可采煤层C5煤层为不稳定煤层，煤层稳定程度总体上应划分为较稳定类型。建议勘探阶段煤矿床勘查类型的划分采取以采取定性评价为主，定性与定量相结合的方式更为合理。
关键词：煤层稳定性；定量评价；桃子煤矿矿区
引言
煤矿床勘查类型是煤炭资源勘查过程中工程基本线距及合理布置勘查工程的主要依据，同时也与矿井规模的设计和开采技术方案的选择有密切关系。影响煤矿床勘查难易程度的地质因素很多，如构造复杂程度、煤层稳定程度、煤系地层埋深、地貌条件、开采技术条件、经济条件等，依据国内外大量勘查实践证明，煤层稳定程度是其中中最为重要的因素，也是作为划分煤矿床勘查类型的重要指标[1]。然而，关于煤层稳定程度，在以往和现行的煤炭地质勘查规范中，五十多年来，一直沿用苏联“煤及油页岩勘探规范”中提出的划分方案，分为四类型：稳定型、较稳定型、不稳定型、极不稳定型。只限于定性判定。这种缺乏定量评价标准的划分方法在确定煤层稳定程度时往往具有主观随意性，特别是对于一些处于过渡类型的矿区或井田，不同的地质勘查人员容易出现判断上的分歧。一旦出现偏差，极易导致相应投入的工程量成倍增加或减少，因此，恰当地确定煤层稳定程度，对指导勘查工程的合理化布置具有重要意义，实现煤炭地质勘查中以最少工作量换取最大经济效益的生产要求。
1矿区概况
1.1概况
矿区位于芭蕉向斜南翼，位于云南省昭通市盐津县城南160°方向，面积9.6769Km2。云南省煤炭地质勘查院在该区进行了勘探工作，提交了《云南省盐津县桃子煤矿勘探报告》。
1.2 矿区地质
矿区位于芭蕉向斜南翼东段，整体为一单斜构造。地层走向近东西，倾向340~350o，倾角28~40 o，断裂构造不发育。区内煤系地层为二叠系上统宣威组（P2x），属过渡相含煤碎屑岩沉积，地层厚度148.56～169.80m，一般厚160.62m。岩性为中粒砂岩、细砂岩、粉砂岩、泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩及煤层。煤层皆位于该地层的上部，可编号煤层（线）5层，从上至下编为：C1、C2、C3、C4、C5煤层，含可采煤层2层，为C2、C5煤层，属无烟煤3号（WY03），属动力用煤。
2 煤层稳定性定量评价
本次主要采用数理统计法对矿区煤层稳定性进行定量分析。
2.1 分析指标
在《矿井地质规程》（1984）中，采用煤层可采系数K和煤厚变异系数γ，这也是煤田地质勘探中对煤层稳定性评价最常用的定量方法。本次评价除了上述两个指标外，还增加了煤层厚度变化离散率R。
其中，可采系数 K=见可采煤层的钻孔数/穿过某煤层层位勘查钻孔的总数，煤厚变异系数γ =单个钻孔见煤厚度 X（i=1，2，„n）的标准差 S/单个钻孔见煤厚度 X（i=1，2，„n）的平均值 X。煤层厚度变化离散率R=（小于1/2平均煤厚点数+大于1/2平均煤厚的点数）/总点数，反映煤层厚度变化偏离以平均煤厚为中心1/2均厚范围的程度。
表 2-1 煤层稳定性定量评价标准[6]
2.2指标计算评价
矿区主要可采煤层为C2煤层和次要可采为C5煤层，依据上述定量评价标准及10个钻孔地质资料，分别对C2煤层和C5煤层作煤层稳定性评价。结果见表2-2。
表 2-2 煤层稳定性定量评价结果
C2煤层厚度为 0.77~4.81m，平均厚度 1.87m，10个钻孔中，其中7个钻孔煤厚介于1.3~8m 之间，3 个钻孔煤厚<1.3 m，经计算，可采系数及离散率均确定为较稳定，而变异系数为不稳定，但数值位于一临界值。综合，C5煤层定为较稳定类型。C5煤层厚度为 0 ~3.07m，平均厚度 0.82m，10个钻孔中，其中3个钻孔未见煤；5个钻孔煤厚介于1.3~8m 之间，2个钻孔煤厚<1.3 m，经计算，C5煤层定为不稳定类型。
2.3评价结果说明及对比
（1）C2煤层的煤层稳定程度为较稳定类型，C5煤层的煤层稳定程度为不稳定类型。矿区的煤层稳定程度为较稳定类型。（2）本次评价仅作为煤层稳定性定量评价分析探讨，煤层可采系数K和煤厚变异系数γ 两个指标，计算方法简单，容易操作，但文件较早，取值不甚合理，可通过不同矿区更多数据加以论证补充修改，同时，评价未考虑煤层的空间分布特征，其评价准确度有限；故本次评价增加了离散率作为补充指标，使其评价更趋合理。
3 结论
煤层稳定性评价的定量化研究在国内虽研究较早，但至今还不十分成熟，没有形成统一的指标来作为定量化评价的依据；但随着计算机手段在煤田地质勘查的广泛运用及计算机技术的不断发展，煤层稳定性的定量分析总体发展趋势较好[1]。受煤炭地质各勘查阶段工作程度的限制，一般来说，在预查、普查和详查阶段，以定性描述和经验类比法确定勘查类型。而在勘探阶段，可参照前面阶段的评价结果，以定性评价为主，定性与定量相结合的原则开展；当定量评价方法造成不同结果时，应结合定性评价标准，抓住主要影响因素，有选择地综合确定[3]。建议当前煤矿床勘查类型的科学划分在普查、详查阶段仍应以定性评价为主，在勘探阶段可以采取定性与定量相结合的评价方法。本次评价，结果可为周边矿区合理评价煤层稳定性、划分煤矿床勘查类型、布置恰当的勘探工作量提供借鉴。
参考文献：
[1]曹代勇，陈江峰，杜振川，等. 煤炭地质勘查与评价[M].徐州：中国矿业大学出版社，2007.
[2]汪云甲，黄宗文，汪应宏，等. 矿产资源评价及其应用研究[M].北京：中国矿业大学出版社，1998.
[3]胡绍龙，朱文伟，陈伯年，等. 两淮地区煤炭资源地质勘探类型定量综合评价方法[J]. 煤田地质与勘探，2008，36（6）：7-11.
[4]中华人民共和国国土资源部，DZ/T 0215-2002. 煤、泥炭地质勘查规范[S].
[5]陈志军，周涛等. 云南省盐津县桃子煤矿勘探报告[R]. 昆明：云南省煤炭地质勘查院，2010.
[6]煤炭工业部. 矿井地质规程[S]. 北京：煤炭工业出版社，1984.
[7]肖金成. 煤层稳定程度的定量评价及资源储量块段划分问题探讨[J]. 长沙：中国煤炭地质，2009.
论文作者:周涛,王薇
论文发表刊物:《基层建设》2018年第20期
论文发表时间:2018/9/10
标签：煤层论文; 评价论文; 钻孔论文; 定量论文; 矿区论文; 稳定论文; 类型论文; 《基层建设》2018年第20期论文;