浅谈煤田地质构造复杂程度及储量的分类

[摘要]我国煤炭资源丰富，同时煤炭又是我国电力系统的主要发电能源，系统分析地质构造条件对煤田的复杂性的影响，并对煤层的复杂性进行评价以及对煤田的储量进行分类，对我国更好的利用煤炭资源具有重要意义。通过分析和确定煤田复杂性的影响因素，并根据煤田复杂度对煤层进行了新的定量分类。

[关键字]地质构造 煤层复杂度 评价方法 储量分类

[中图分类号] P54 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-3-43-2

0概述

按照相关法律规定，煤炭资源的标准勘探程序为：（1）找煤；（2）普查；（3）矿区煤田详查；（4）精查阶段。由于我国煤炭工业的长远发展规划和建设布局的需要，在对煤田地质情况有了大致了解的基础上，在保证重要煤矿兼顾普通煤矿以及先浅后深、先近后远、先富后贫和先易后难的重要指示下，慎重选择勘探区。在区内，根据对煤田矿床的勘探经验以及地质资料研究的总结和影响煤矿矿床勘探的主要地质因素，对本区进行勘探分类，其目的是为了能更好的运用地质的规律去指导煤田地质勘探实践，确定勘探程度，并预算勘探成本，为本矿区的建设开发提供精确的地质勘探资料。

1煤层的复杂度和影响因素的分析

煤层的复杂程度受到很多因素的控制和制约，其大体可分为：（1）几何类因素；（2）安全类因素；几何类属于不可控因素，安全类属于可控因索，但是对煤层复杂性的影响占主导地位的是几何类因素。它主要包括：煤层赋存的地质构造环境、煤层的厚度变化、煤层的顶底板现状、煤层倾角、含夹矸层数及厚度、岩溶塌陷及岩浆侵入以及埋藏深度等地质因素；而安全类因素主要包括：煤层的自燃发火性、水文地质环境、瓦斯含量的等级、煤尘的爆炸性、地质力学环境以及煤层硬度等。众所周知，引起煤层赋存状态复杂的主要因素之一是地质构造，它对煤层厚度的变化、倾角、形态以及对煤田的勘探和开采都产生巨大的影响。大地构造单元的变化、构造形式的多样、构造规模及密度的差异，都对煤层地质构造环境的形成产生巨大的影响。

2地质构造复杂程度类别

2.1 构造复杂程度分类

根据地质的构造形态、岩浆岩发育对煤田的影响程度、褶曲以及断层的发育情况，一般把煤田（勘探区）的地质构造划分为四类复杂程度：

（1）简单构造。勘探区内的含煤地层断层较少，且在走向和倾向上的产状变化不大，很少或完全没有受岩浆岩的影响；主要煤层的倾角近乎于水平，较少有大面积起伏；有很少的单斜构造；有较少且方向均一的宽缓褶皱、背斜或向斜构造。

（2）一般构造。勘探区内含煤地层有部分断层发育，在走向和倾向上的产状有部分变化，同时，局部受火成岩影响。主要煤（岩）层倾角较为平缓，在走向和倾向上发育有部分宽缓褶皱或发育少量的断层；区内发育有简单的单斜、背斜或向斜构造，伴有一定数量的小断层或局部有一定范围的小褶曲，甚至出现地层倒转；发育有倾角较大的倾斜或倒转的单斜、背斜和向斜构造，或有形态较为简单的褶皱，并伴有较少的断层。

（3）较复杂构造。在勘探区内，在走向、倾向上含煤地层的产状变化非常大，断层较发育，且受到火成岩的严重影响。其构造主要表现为：区内受到数组断层的严重破坏形成的断块构造；区内的单斜、背斜或向斜上有次一级的褶曲和断层的发育，大量发育复背斜或复向斜；褶皱为紧密型，同时伴有一定数量的大断层。

（4）极其的复杂构造。勘探区内有大断层发育，且含煤地层中产状变化极大且出现不规律性变化，同时遭受岩浆岩的严重破坏。区内主要出现：断层较密集，出现紧密且形态特殊复杂的褶皱，断层大量发育；断层极其发育，且受岩浆岩的严重破坏。

依据煤层厚度、结构及其变化和可采情况，可以将煤田的煤层稳定程度划分为：①稳定煤层；②较稳定煤层；③不稳定煤层；④极不稳定煤层。

2.2断层对煤层复杂性影响的定量分析

通常，评价断层规模的基木指标是断层落差，但断层落差不是研究断层对煤层复杂性的影响的唯一因素，比如，即使断层落差相同，缓倾角断层和陡倾角断层对煤层的破坏程度和对生产的影响肯定是不同的。所以，除了考虑断层的落差外，研究断层对煤层复杂性的影响时，同时还应考虑断层的倾角、煤层的倾角、厚度以及采煤的方法等等因素；例如，厚煤层与薄煤层、炮采与综采在同样落差的断层影响下，厚煤层变化较小，而薄煤层变化较大；炮采影响较小，综采影响较大。如表1所示，煤层复杂性影响程度受断层构造各种指标的影响。

2.2褶曲对煤层复杂性影响的定量分析

褶曲的分级指标相对来说比较难以确定。根据已有资料显示，褶曲能造成煤层沿走向和倾向上的倾角发生一定的变化。该资料主要是在顺层巷道中测取。所以，这里主要是用煤层的倾角变化来表示褶曲构造对煤层发育的影响。本文为精确研究其倾角的变化范围，分析褶曲对煤层复杂性的影响情况，可以通过倾角变化处的曲率半径的大小和一定范围（例如，被测评煤层和采区以及工作面等待开采单元）内煤层在走向或倾向上曲率变化次数这两个指标来对比研究（如表2 所示）。这里的曲率是指曲线弯曲程度的量，曲率半径为曲率的倒数。同时曲率与曲线的弯曲程度呈正比。

3储量级别和储量分类

3.1储量的级别

通常衡量和统一区分矿产可靠程度或储量精度的等级标准叫做储量级别。煤田的地质勘探工作分为数个阶段，且以不同的地质研究程度来探明地下煤炭的储量。目前我国的通用规范中，把储量从高到低划分为四个级别：A级、B级、C级和D级；其中，高级储量为A级和B级，而低级储量为C级和D级。

（1）A级储量。在精查勘探阶段，通过使用用钻孔或巷道等较密的勘探工程控制来探测A级储量所要求的线距内圈定的储量叫A级储量。该资料是煤矿建设投资以及煤矿企业编制生产计划的重要依据。

（2）B级储量。在详查和精查勘探阶段，通过使用用钻孔或巷道等较密的勘探工程控制来探测B级储量所要求的线距内，或是A级储量外推的储量圈定的储量叫B级储量。该资料同样是煤矿建设投资以及煤矿企业编制生产计划的重要依据。

（3）C级储量。在普查、详查、精查各阶段，通过使用用钻孔或巷道等较密的勘探工程控制来探测C级储量所要求的线距内，或是B级储量外推的储量圈定的储量叫C级储量。它可配合A级和B级储量作为小—中型矿井建设发展的重要资料，同时，它还为小型矿井的建设设计和投资的提供重要的参考依据。

（4）D级储量。在找煤的初始阶段，通过地质填图以及开挖探槽等少量的勘探工程，以及经地球物理勘探及有关的地质资料证实的储量叫D级储量。它一般作为煤矿的长远发展指导资料，具有重要的指导意义。（表3为A，B，C，D级具体标准）

3.2 储量分类

煤炭资源储量可以划分为：

（1）地质储量或生产矿井总储量：煤田储量在井田的技术边界范困以内，经地质勘探以及调查查明，且符合国家能源政策规定的煤炭资源的标准的储量。

（2）能利用储量：在地质储量中，既能合理利用又不破坏环境，同时符合工业要求，且在已掌握的先进技术条件下，可以开采使用的那部分储量。

（3）暂不能利用储量：在地质储量中，既无法合理利用，同时又破坏环境，或者工业品位不足，或当前掌握的技术有限，无法开采使用的那部分储量。

（4）工业储量：即上面论述的A， B，C级储量之和，该储量可作为矿井设计和投资的依据。可细分为可采储量和设计损失量。

（5）远景储量：即D级储量，由于研究程度不够或者是技术原因，有待进一步勘探提高储量级别，该数据只能作为矿区发展的远景规划资料。

4结语

虽然我国煤炭资源丰富，但是各地的赋存状况不尽相同，系统的分析地质构造条件对煤田的复杂性的影响，并对煤层的复杂性进行评价以及对煤田的储量进行分类，对我国更好的利用煤炭资源具有重要意义。研究煤层的复杂性，可为煤矿开采设计中采煤方法的选择提供有力的理论依据。

参考文献

[1]于莉莉，徐会，陈立云.煤层稳定性定量评价之研究[J]中国煤炭地质，2007. 19（4）： 16-24

[2]刘建华，汪大发煤层稳定性的灰色评价之研究[J]煤炭学报，1998. 23（4）： 406-411

[3]陈胜早，王伏泉，中国成煤大地构造[M]北京：科学出版社，1994.