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坚韧不拔 破难攻坚

——山东煤田地质局一队滕东煤矿扩大区地质找矿纪实

2014-4-23 15:11:50 作者:刘统波 王士路

一线职工在紧张施工

位于鲁西南的枣庄市是一座因煤而建、因煤而兴的城市,经过100多年的大规模开采,煤田资源已接近枯竭。枣庄市也是国务院公布的资源枯竭型城市之一。

面对煤炭资源枯竭的压力,一直把服务地方发展作为己任的山东省煤田地质局一队从没有停止过地质找矿的脚步。2014年年初,他们凭借着惊人的毅力、精湛的业务和先进的技术,在这块勘探程度很高的土地上找寻出了一个优质煤炭资源储量达到1亿吨的滕县煤田,再一次创造了奇迹,又一次刷新了枣庄市煤炭储量纪录。

被冷落的“灰姑娘”

20世纪80年代末,山东煤田地质局一队分别提交了枣庄市滕县煤田(北部)总体详查报告、滕县煤田(南部)总体详查地质报告,而被李桥断层隔开的滕东煤田预测区的煤层赋存情况却是未知的。在全国第三次煤田预测期间(1990年左右),为了了解滕东预测区的煤炭资源前景,山东省煤田地质局组织施工了7条二维地震测线、3个钻孔,验证了滕东预测区有山西组煤层赋存的可能,且煤层厚度较大。但因埋藏较深,勘查开发成本高,未被列入国家勘查计划,这一搁置就长达10年之久。

事情的转机出现在2000年。为了解决矿井接续紧张的问题,武所屯煤矿于2000年委托山东煤田地质局一队对滕东预测区内67平方千米的南沙河井田进行普查。地质专家经过勘查发现,整个勘查区被一条南北走向的崔庄断层天然地分割为东西两部分,西部煤炭资源可靠性好,构造相对简单,开发条件优越,据此建成的滕东煤矿已于2010年顺利投产。而南沙河井田的东区(后来被命名为滕东煤矿扩大区),由于初期施工的两个钻孔分别打在两个断层的位置上,煤层断缺。

业主根据初步的物探成果认为,南沙河井田的东区区块断层较多、构造复杂,加上两个钻孔都没有见到煤层,对东区煤炭资源前景抱有悲观的预期,但暂时没有放弃,只保留了探矿权。不过,尽管保留了矿权,由于前期两个钻孔的钻探工作量累计已达到2500米,勘查费用投入很大,业主非常担心再次投入钻探施工仍不能见煤,将会造成更大的投资损失,所以南沙河东区迟迟不敢投入勘查工作。

艰苦的有煤论证

不过,尽管两个钻孔都没有见到煤层,但山东煤田地质局一队的一些地质专家凭着自己多年的找矿经验,认为东区一定有煤,而且资源储量还比较可观,但如何说服业主却需要下一番苦功夫。他们带领技术人员反反复复地研究已有的地质成果,先从聚煤条件分析入手,勘查区跟整个滕县煤田乃至辽阔的华北地台一样,在成煤期为区域连续的滨海三角洲成煤环境,曾经成煤是确定无疑的。但煤层后来会不会被同期河流冲刷掉?经过多次论证,他们找到了答案:勘查区在煤层形成后不久确实被河流冲刷过,河道流经之处,河床下切将煤炭冲走,但根据分析,河床的范围已初步得到控制,仅位于勘查区的南部局部地区。那会不会被后期抬升剥蚀掉呢?他们同样得出了让人信服的结论:勘查区的北部抬起过高,在长期削高补低的风化剥蚀作用下,北部边界抬升幅度较高的部分煤层被剥蚀掉,勘查区整体煤层及煤系地层还是保存完整的。

最后,他们得出的最终结论是:东区肯定有煤炭资源赋存,而且厚度应与西区的滕东煤矿相似;只要充分研究二维地震成果资料,钻孔位置尽可能躲开断层,完全可以打到煤层,并提高本区的勘查程度,直至满足矿井开采的要求。为了说服业主,他们精心编制了论证报告,并且邀请山东省内顶尖的地质专家参加研讨会,最终说服了业主同意投入勘查施工工作。

惊险的第一钻

2006年,第一个钻孔终于开工了。据了解,这个钻孔是该队多次与物探专家研究资料、确保无误后才定下的孔位。业主和一队都对这个钻孔寄予了厚望,同时又非常担心能不能成功。但事与愿违,就是这个钻孔,险些造成该队前功尽弃。

在钻探施工过程中,一个个重要的地层界面、标志层先后被确定下来,而且均与设计相差不大。大家悬着的心也逐渐放下来,注意力全部集中到设计见煤的位置能否见到煤层,他们都等待着揭开山西组3煤层的神秘面纱。

随着钻孔一米米往下延伸,岩芯一次次地被提起,地质队员认真地鉴定、编录,寻找着标志性的地质信息。终于,3煤层顶板典型的灰白色块状砂岩出现了,专家们据此推断再探20米左右就可以见到煤层了。地质队员及时下达了见煤预告书,钻机立即执行打煤措施。一切准备就绪,所有人员的眼睛都紧盯着拉力表,生怕错过见煤时那稍纵即逝的一次轻微跳动。这时,意外出现了,在到达预想的见煤深度时,岩性突然发生了变化,标志性的煤层顶板砂岩穿过之后,见到的并不是煤,而是有些类似煤层底板的岩石。随着钻孔越打越深,一些类似煤层底板的岩石厚度越来越大,业主方负责人和技术人员失望的情绪逐渐蔓延。不过,退休返聘的翁守志工程师仍然抱有很大的信心,因为他在滕县煤田的其他勘查区见过类似的3煤层顶板砂岩。3煤层顶板层位的沉积环境与底板相似的情况是存在的,有类似的水流条件就可能形成类似的岩石和沉积特征,尤其还没有见到生物扰动构造这一典型的3煤层底板岩性特征,就不能放弃3煤层见煤的希望。他守在钻机旁等煤,并且预计最晚第二天下午之前就能见煤。谁知当天深夜就见煤了,业主代表第二天一大早就赶到了现场,正好第一趟打煤钻具正在提出井口。一个钻工扶住煤芯管,用手往管里一探,接着伸出拇指示意煤层打上来了。看着满满一管子的煤芯一节节地被倒出来,大家都激动不已。盼望了几年的煤层终于打上来了,并且经过两天两夜多个回次的打煤,最终确定的煤层厚度竟达8米之多。

精心勘查终出成果

由于滕东扩大区部分断裂构造相当发育,非常难以保证钻孔不见断层,而一旦钻孔因见断层而打不到煤层,则不能作为资源储量估算的依据,就要重新就近补充一个见煤孔,这对于勘查资金预算紧张的业主来讲,是难以承受的。因此,钻孔孔位的确定必须慎之又慎。山东一队的技术人员每施工一个钻孔,都认真判读物探资料,反复分析研究,从而确保钻孔能够避开断层。很多时候,他们每施工完一个钻孔,都要对原来的构造方案进行重新修订。经过几年来细致入微的工作,他们最终保证了几乎所有钻孔都避开了断层,达到了孔孔见煤的预期目的。在构造如此复杂的情况下,取得这样的成绩,是非常难能可贵的,是该队专业技术人员业务精湛、工作负责的成功体现。

据了解,该队在滕东扩大区先后施工钻孔21个,完成钻探工作量21000米,提交资源量10305.3万吨,潜在经济价值500亿元,取得了丰硕的找矿成果。在滕县煤田资源接近枯竭的情况下,能够获得如此丰富的优质煤炭资源量实属难能可贵,为当地经济的发展提供了新的能源保障。枣庄市委、市政府对这一振奋人心的消息非常重视,高度评价了山东煤田地质局一队为枣庄经济发展做出的新贡献,这也彰显了一个功勋煤田地质勘查队伍的真正价值。□

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