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煤矿地质 肥矿高级技工学校张风春 第二章矿井地质构造 一 地质构造对生产的影响主要有以下几个方面 影响井型规模和井田划分影响开拓部署影响掘进率影响工作面正常生产影响安全生产二 生产矿井研究地质构造的主要任务可以概括为以下几点 1 系统观测和收集井巷和钻孔中所揭露的一切地质构造资料查明井田内容区段 各部位的煤层产状变化和构造展布特点2 井下新揭露的构造 对褶曲轴的方向 位置 煤层标高及起伏变化 对断层应查明其性质断距 延伸方向和另一盘被断失煤矿层的确切位置3 及时地提高可能出现的各种构造迹象 以及它们对煤厚变化 岩浆侵入 充水条件 瓦斯赋存等的控制影响4 系统地掌握各种具体构造的延伸变化和总和构造的展布特点 尽可能地对下煤层 下一水平 深部或未采掘地段的构造提出预测意见5 与采掘部门一起高速和改巷道方向或工程布署 第一节褶曲的观测与判断 一 褶曲的识别与观测1 井下对于褶曲的判断是根据煤 岩层产状变化和岩层层序的对称出现这两个标志 岩石产状在石门中相背或向倾斜 或是在煤矿层平巷中由于产状的急骤改变而使巷道转弯都有表可能有褶曲的存在 地层层位的对称性重复 是确定褶曲存在的又一标志 2 褶曲构造的观测 对那些在巷道貌岸然中能观察全貌的小型褶 曲 应系统地查明褶曲轴的位置 方向以及是否倾状 倾状方向和倾状角大小 褶曲两翼的煤层和岩层产状 褶曲宽度和幅度 褶曲对煤层厚度及结构的影响 在褶曲与断裂 节理的关系 以及褶曲的延展变化 往深部发展趋势和对采掘生产的影响程度等二 褶曲轴判断1 巷道中实测 2 根据上部资料推断 3 根据区域构造线方向推测 4 实际控制与外推相结合 即边推边掘 边掘边采三 查明褶曲的生产勘探工作1 巷探 对于向斜轴的探查 多采用由下水平的石门向上部煤层的向斜槽底掘立眼的方法2 钻探 对褶曲构造的探测 应尽可能地利用已揭露的各种资料 能过作图分析 初步判断其类型 规模和分布范围 当有些部位很少的构造形态还不清楚时 最好采用将来可为生产使用的探巷加以查明 对构造复杂 控制很少的的褶曲 则应在井下邻近巷道貌岸然用钻探查明 第二节断层的观测与判断 一 巷道遇断层前可能出现的征兆1 煤岩产状发生显著变化2 煤层厚度发生变化 煤层顶 底板出现不平行现象3 近断层处常出现牵引褶曲 煤层揉皱和破碎现象4 接近断层时 煤层和顶 底板中裂隙显著增加 并且常常具有个一定的规律性5 在大断层附近常伴生一系列小断层 6 瓦斯大的矿井 巷道接近断层时 瓦斯涌出量往往有明显变化7 在充水性强的矿井 巷道接近层时 往往出现滴水 淋水甚至涌水现象二 断层的观测1 断层位置的确定 方法是从已知测点或其它已知点用皮尺测量至断层的距离 2 断层面特征的观察 3 断层两盘伴生 派生地质现象的观察 4 断层性质和断层力学性质的鉴定 5 断层产状和断煤交线的测量 6 断距的测量 7 断层的描述 三 断失翼煤层的寻找概念 方法1 煤 岩层层位对比法 根据巷道已揭露的断层另一盘的煤 岩层层位 结合断层的产状 来判断断层的性质和落差 2 根据伴生 派生的小型构造及断层面上特征 小型构造有 1 牵引褶曲 2 羽状断裂 根据牵引褶曲 羽状断裂寻找断失翼煤层的方法 与地质力学型构造判断主干裂的运动方的方法相同 3 平行小断层 4 根据断层带和断层面特征 3 根据规律推 4 作图分析 5 生产勘探方法 第三节构造预测 构造预测有两方面内容 一 是根据已揭露的资料来推断下部煤层 下一水平或邻近地区的构造情况 二 是根据已查明的构造规律来预测未见采掘地区的构造展布特点一 已知构造的延伸预测根据上部煤层或上一水平已经揭露的构造资料 通过作图方法来预测深部或下一煤层的构造延展情况 1 利用剖面图推断深部构造的发育情况2 利用水平切面图推断构造在走向延展的情况3 利用煤层底板等高线预见同一煤层深部构造出现的情况4 利用煤层立面投影图推断急倾斜煤层深部构造的发育情况5 利用上一层煤的底板等高线图推断下一煤的构造发育情况 第四节对断层的处理 对断层的处理既包括对不同类型的断层进行合理的设计布署 也包括在采掘过程中遇到新发现的构造时 调整和改进生产系统和采掘方向 以便在保证安全生产的情况下 最大限度地减少断层对生产的不利影响 一 开拓设计时对断层的处理1 井田或采区边界的确定 在划分井田或采区边界时 如有落差大的断层存在 最好以大断层作为它们的边界 2 井筒位置的选择 一般立井井布置在倾角较大的大断层的下盘 距断层30 50米经外的位置上 3 运输大巷的布置 在有断层错动的地方 煤 岩层可以错移的很远 甚至与另一盘的含水相接触 这时必须处理好巷道改向问题 4 采区块段划分 尽可能地将较大断层留在各块段之间的煤柱当中 二 巷道掘进时对断层的处理 一 平巷过断层1 斜穿煤层顶 底板过断层 在断层下盘破底改向而进入煤层 岩性是否的利于施工 距离短 尽量少丢三角煤等 2 顺断层面过断层 沿断层掘进而进入另一翼煤层 如果断层附近岩石破碎 压力大 又有水 瓦斯等的威胁时 则不能紧靠断层施工巷道 而应在巷道穿过断层后 距离面一定距离平等断层走向 掘石门进入另一翼煤层 二 斜巷过断层1 当断层落花流水差较小时 断失盘是上升盘或下降来采取挑顶 卧底或挑顶卧底相结合的方式来通过断层 2 当断层落差较大时 必须改用石门反眼 立眼等方式进入另一翼煤层 三 回采阶段对断层的处理 一 走向断层的处理1 断层落差小于煤层时 可不另开巷道而强行通采 当断层倾向与工作面运输方向一致时 对断层造成的台阶可用破顶方法通过 当断层面倾向与工作面运输方向相反时 可以卧底把断层台阶铲平 2 断层落差大于煤厚或采高时 可在断层上下各增加一条中间顺槽 二 倾向断层的处理1 断层落差小于煤厚时 采用推硬过和方法 2 断层落差大于断厚或采高时需要重新开掘过压切割眼 三 斜交断层的处理与倾向断层的处理方法基本相同 但当断层落差一端大一端小时 可采用合采与分采相结合的方法进行回采 1 为生产创造有利条件 处理断层所布置的巷道 应尽可能保持平直 少出现急骤拐弯 以简化生产系统和运输环节 2 尽量减少资源损失 以断层为工作面边界时 应确切控制其延展变化 合理布置巷道 减少煤柱损失 3 降低掘进