某分输站建设用地压覆矿产资源储量估算的研究

马保林

(山西省第一水文地质工程地质队，山西太原 030024)

1 概述

煤层气输气管道工程是山西省规划建设的“三纵三横”煤层气天然气输气主干管网的重要组成部分。某煤层气输气管道分输站在建设中压覆某煤矿，井田面积22．937 1 km2，批准开采3号～15号煤层，生产规模为220万t/年，开采方式为地下开采，开采深度710 m～350 m标高。某分输站用地面积为9 111．878 m2(13．668亩)，在建设中不可避免的压覆煤炭矿产资源，因此估算建设用地区压覆煤炭矿产资源是煤层气输气管道分输站建设用地不可缺少的，资源储量的估算是合理的，也是必然的。

2 资源储量估算参数的确定

根据《某煤炭资源储量核实报告(供兼并重组用)》资料，压覆区压覆山西组的3号煤层和太原组9号、14号、15－3号煤层。3号煤层厚度6．3m ～8．4m，平均 7．18m;9号煤层厚度 1．10m ～1．87m，平均1．46m;14 号煤层厚度0．7m ～0．95m，平均0．82m;15－3号煤层厚度 0．0m ～6．85m，平均3．44m;煤层平均厚度作为本次煤层资源储量估算厚度。3号煤层视密度值均为1．46t/m3;9号煤层视密度值均为1．41t/m3;14号煤层视密度值均为1．37t/m3;15－3号煤层视密度值均为 1．38t/m3。

根据两种方法确定压覆区范围，并将二者叠合比较，将其中最大范围作为压覆资源储量的估算范围:首先采用垂线剖面法，其次采用中华人民共和国石油天然气管道保护法所确定的压覆边界连线，压覆资源储量估算方法采用水平投影地质块段法。压覆块段在有关原备案报告块段基础上进行分割，块段面积在煤层底板等高线及资源储量估算平面图上，采用中国地质大学编制的MapGis地理信息系统软件中的面积计算程序，在微机中直接量取。估算所采用的块段平均厚度、视密度参数及资源储量类型同原有关报告。

对贫瘦煤大于0．7m煤层和贫煤大于0．8m煤层范围内估算了压覆区内可采的3号、9号、14号、15－3号煤层资源储量。

3 资源储量估算工业指标及其依据

根据《某煤炭资源储量核实报告(供兼并重组用)》资料:压覆区3号、9号煤层为贫瘦煤;14号、15－3号煤层为贫煤，煤层倾角为5°，按照中华人民共和国地质矿产行业标准DZ/T0215-2002煤、泥炭地质勘查规范中有关规定，确定资源/储量估算工业指标各指标如下:

最低可采厚度为:贫瘦煤≥0．70m;贫煤≥0．80m(倾角5°);

原煤最高灰分(Ad)为:40%;

原煤最高硫分(St，d)为:3%;

最低发热量:贫煤17MJ/kg;

开采方式:井下开采。

4 资源储量估算方法的选择及其依据

根据煤层空间分布特征，采用水平投影地质块段法估算资源储量，煤层倾角5°，故使用水平投影面积与煤层的铅垂厚度作为计算参数，参与算量。

估算公式:Q=S×M×d÷104。

其中，Q为资源储量，104t;S为块段水平投影面积，m2;M为煤层采用原井田块段平均厚度，m;d为视密度原井田视密度，t/m3。

5 压覆资源储量估算

5．1 资源储量估算对象

压覆区储量估算的煤层为3号、9号、14号、15－3号煤层，压覆区煤层最低赋存标高445m，最高赋存标高590m。压覆区面积(最大含煤面积)402944m2。

5．2 压覆范围的确定

“压覆报告”采用两种方法确定压覆区范围，并将二者叠合比较，将其中最大范围作为压覆资源储量的估算范围:首先，依据原国家煤炭工业局《关于颁发＜建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程＞的通知》(煤行管字［2000］第81号)中垂直剖面法确定压覆区范围;其次，按照《中华人民共和国石油天然气管道保护法》第三十五条、第五十八条规定进行校核:“在……本法第五十八条第一项所列管道附属设施周边五百米地域范围内，进行爆破、地震法勘探或者工程挖掘、工程钻探、采矿”，即分输站、阀室单侧煤柱尺寸不应小于500m。

依照《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》(以下简称“开采规程”)第14条，集气站保护等级为Ⅰ级。依照“开采规程”第17条，维护带宽度为20m，以征地范围为基线，向外推20m为保护边界。

移动角的确定:压覆区第四系松散层厚度不大于40m时，移动角Φ=45°;40m～60m时，移动角Φ=50°;不小于60m时，移动角55°。压覆区基岩属中硬岩石，基岩移动角取72°，压覆区内有两层可采煤层，综合考虑多煤层重复采动、地形坡度对采动滑坡和滑移的附加影响，基岩移动角较单煤层采动减少10°，煤层上山、下山、走向移动角均采用62°，即 γ =β=δ=62°。

经计算，对于最下部15号煤层，分输站、阀室单侧煤柱尺寸均小于500m，故本“压覆报告”以征地范围为界，外推500m作为压覆区边界，并按照此压覆范围(面积)计算各煤层的压覆资源储量。

5．3 压覆资源储量估算

拟建项目压覆的煤类为贫瘦煤和贫煤。根据国土资源部2002年发布的《煤、泥炭地质勘查规范》，估算压覆煤炭资源量采用的工业指标为:贫煤最低可采厚度为0．80m，贫瘦煤最低可采厚度为 0．70m;最高灰分(Ad)为 40%;最高硫分(St，d)为 3%;贫煤最低发热量(Qnet，d)为17MJ/kg。压覆资源储量估算方法采用水平投影地质块段法。

压覆块段在有关原备案报告块段基础上进行分割，块段面积在煤层底板等高线及资源储量估算平面图上，采用中国地质大学编制的MapGis地理信息系统软件中的面积计算程序，在微机中直接量取。估算所采用的块段平均厚度、视密度参数及资源储量类型同原有关报告。

5．4 资源储量估算结果

申报建设项目共压覆煤炭资源储量2063万t(111b+122b+333)，其中压覆保有的资源储量为2021万t，采空消耗了42万t。除煤炭之外不压覆国家和企业出资查明的其他重要矿产资源。压覆储量估算结果见表1。

表1 压覆煤炭资源储量估算结果汇总表

6 结语

1)本次工作主要收集了某煤炭资源储量核实报告(供兼并重组用)资料，分析确定压覆区内是否压覆矿产及矿权设置情况。主要依据区域地质图作为底图，依据测量成果，将征地范围线展到区域地质图上真实的反映出建设项目用地的地理情况特征。储量估算图，并展绘出“建设工程项目用地”范围，以征地边界为准，外推500m求取出保安煤柱边界线，用计算机直接上图并计算压覆面积，估算资源储量。

2)对于某分输站所压覆“某煤矿”井田范围内的2021万t(111b+122b+333)保有煤炭资源储量，建议按照永久性压覆处置。该项目所涉及的“某煤矿”采矿权合法有效，建设单位应与该采矿权人按照“晋国土资发［2011］26号”文件精神，签署包含“同意放弃被压覆矿区范围及同意相关补偿费用”内容的协议。建议国土资源行政主管部门按照上述“放弃被压覆矿区范围”协议，为该采矿权人办理“采矿许可证”变更手续，以保护地面工程的安全。

［1］中华人民共和国天然气管道保护法［S］．2010．

［2］金连生，牟金锁．建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程［M］．北京:建筑工业出版社，2000．

［3］郭增长，卢小平．地表移动和变形的增量计算方法［J］．矿山测量，2003(11):28-29．