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浅谈曹县煤田深部地质找矿的实践与启示

发布日期:2020-03-17  浏览次数:167
  摘要:随着现代经济建设的快速持续发展,经过长期开采,危机矿山越来越多,矿产业尤显突出。加强深部找矿,为大中型矿山寻找接替资源迫在眉睫,菏泽市是山东省深部地质找矿的重点靶区。因而,更有效的深部找矿值得研讨。结合曹县煤田深部找矿的实践,通过收集、整理、分析已有的地质资料及技术路线,简要阐述了深部找矿范畴、深部找矿靶区选择、工作思路及勘察方法等,以进一步加大深部找矿的工作力度。

  关键词:深部找矿;曹县煤田;勘察选区;勘察方法;启示

  引言

  随着经济社会的快速发展,山东省矿产资源的消耗大量增加,资源供需矛盾日益突出。探明的后备资源速度远远不及开采利用速度,保有储量较预期大为减少,资源危机矿山越来越多,经济社会的可持续发展面临资源短缺的严峻挑战。同时,近年来的地质勘察和研究成果表明,山东省深部找矿潜力巨大。因此,加强深部找矿,为大中型矿山寻找接替资源迫在眉睫。菏泽—曹县预测含煤区被列为开展深部找矿的重要成矿区带。

  一、科学选择重点靶区,实现深部找矿重大突破

  菏泽市境内煤炭资源丰富,据山东省地质科学实验研究院编写的《菏泽地区矿产资源综合调查报告》和“菏泽市地质矿产图”,预测全市9个县区地下均有含煤地层分布,2004年以前菏泽市境内勘察工作程度都比较低,勘察进度比较缓慢。 2004年初山东省地质科学实验研究院运用鲁西地区“北断南超,掀斜式构造”地质构造模式及“凹中找凸,凸中找凹”找矿工作经验,编制了《菏泽市矿产资源总体规划》、《菏泽市煤(煤层气)及地热资源地质勘察规划》,规划了巨野煤田外围、菏泽—曹县、郓城—鄄城、单县北部、曹县—单县等六大找矿靶区。经深入分析研究将“菏泽—曹县预测含煤区”定为深部找矿重点靶区。并采用“震钻结合,地震先行”的技术路线,以二维地震结合钻探为主要手段,配合测井、采样测试等手段密切配合的综合勘察方法,成功地发现了该区蕴藏着储量丰富的优质煤炭资源的曹县煤田,预测资源量30亿吨,使菏泽市深部找矿工作取得了突破性进展,实现了山东省深部找矿的重大突破。

  二、建立多渠道深部找矿投入机制

  深部找矿工作能否顺利开展,资是关键,国务院加大了对煤炭资源勘察开发工作的宏观调控力度,特别是对煤炭资源有偿使用制度的改革是历史性突破。菏泽市国土资源局在认真贯彻落实国家、省有关文件要求的同时,切实加大了勘察资金投入力度,严格按照省政府《关于开展重要矿产资源深部找矿工作的通知》中明确要求,积极筹集资金,确保勘察工作所需资金。一是各矿山企业为寻找接续资源,积极进行风险投资勘察。为此建立了政府引导、多元投资的联动机制,充分调动各类投资人、地勘单位和矿山企业的积极性,由菏泽市矿产资源勘探开发中心与各投资人合作勘察,加大了深部找矿投入力度。二是为加快资源山东建设,加强重要成矿区带找矿工作,实现地质找矿新突破,山东省国土资源厅将曹县煤田整装勘察项目列为优先支持项目,菏泽市国土资源局积极争取了省级地质勘察基金在菏泽的勘察投入。

  三、曹县煤田深部找矿工作概述

  曹县煤田主要工作区青岗集—张湾勘察区位于曹县和定陶县境内,行政区划隶属曹县韩集镇、砖庙镇、青岗集乡、普连集镇、古营集镇和定陶县南王店乡、张湾镇等管辖,面积548.88km2 。

  1.地质简况。勘察区大地构造位置属华北板块(Ⅰ)鲁西地块(Ⅱ)鲁西南潜隆起区(Ⅲ)菏泽—兖州隆起(Ⅳ)菏泽凸起(Ⅴ)内。勘察区含煤岩系为石炭纪—二叠纪月门沟群。煤系的沉积基底为奥陶纪马家沟组,盖层自上而下有第四系和新近系。地层自下而上有:奥陶纪马家沟组(OM)、石炭纪—二叠纪月门沟群(C-Py)、本溪组(CyB)、太原组(C—PyT)、山西组(Py■)、二叠纪石盒子组(P■)、新近纪黄骅群(Nh)和第四纪地层(Q)。

  2.勘察方法。该勘察区为全隐蔽华北型石炭—二叠系煤田,上覆第四系和新近系地层厚度达1 000米左右,煤层埋深较大,基底为奥陶系巨厚层灰岩,区内地势平坦,岩性和物性条件优良,地震地质条件良好。因此本次勘察确定以地震结合钻探为主要手段,配合测井、采样测试等手段密切配合的综合勘察方法。勘察表明,该区含煤地层总体上为走向近东西的短轴向、背斜褶曲构造,伴有一定数量的断层。构造复杂程度应属中等构造。根据区域资料分析,主要可采煤层3煤(包括3上、3下)可采煤层厚度均有一定变化,但规律性较明显,结构简单~较简单,全区可采,煤质变化不大,煤层稳定程度可认定为较稳定煤层。基于本区构造复杂程度中等、煤层稳定程度属较稳定煤层的判断,普查工作采用的工程基本控制密度为:用地震勘探线网度1 000m×2 000m;钻探2 000m×4 000m来探求(333)资源量;仅有地震测线控制的地段资源量类别为(334)?。

  3.勘察对象和勘察深度。根据本区煤层赋存较深和各可采煤层的厚度、深度、煤质特点,本次工作将3煤层作为主要勘察对象,兼顾其他可采煤层。由于本区地震成果显示,3煤层最大赋存深度达2 000m,根据规范要求结合近年来山东省煤田勘察的实际情况,本次探求(333)资源量的钻孔的最大勘察深度原则上控制在1 500米以浅。

  4.勘察成果。(1)地层:初步确定了本区的地层层序,自上而下为第四系、新近系、二叠系、石炭系和奥陶系;含煤地层为石炭纪—二叠纪月门沟群的山西组和太原组。(2) 勘察区第四系与新近系的厚度及变化特征。全区新生界厚度940m~1 280m,下伏基岩剥蚀面的古地貌形态为一由东向西逐渐加深的斜坡,坡度1°左右。钻探揭露厚度980m~1 168.85m。(3)地质构造:根据地震勘察资料解释结合钻探验证,工作区地质构造复杂程度属中等类型。区内的构造形态呈现为煤系地层总体为走向近北西,倾向南西的单斜构造形态,在其上发育有幅度不大的次一级向、背斜褶曲构造,并主要集中在本区的中部。煤系地层倾角一般约3°~5°左右,东北部煤层露头附近倾角较大,最大约8°。(4) 勘察区内可采煤层的赋存状态。区内可采煤层为3煤层及其分叉区3上、3下煤层。赋存深度在1 000m—2 000m。3(3上)煤层位山西组中下部,赋存面积1 500m以浅为174.68km2,为全区可采煤层。厚4.95~8.83m,平均6.92 m。3下煤层,赋存面积约141.4km2,平均厚度2.26m。煤层结构简单,不含或偶含一层夹矸,属较稳定煤层,是勘察区工作的主要目的层。(5)勘察区内可采煤层的煤质特征和煤类,对煤层的工业用途进行了初步评价。本区可采煤层具有中低灰分、特低—低硫分、中高挥发分、特高热值发热量和强粘结性的煤质特征。本区煤类主要为焦煤和1/3焦煤,其类别为烟煤(YM)大类;按主要工业用途划分,则为炼焦用煤。(6)估算了3(3上+3下)煤层(333)+(334)?资源量17.86亿吨。提交可供详查的大型矿产地,另外,经初步估算1 500m以深还有6亿多吨资源量。 

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