煤礦地質(zhì)張風(fēng)春課件

1、煤礦地質(zhì)張風(fēng)春1 煤礦地質(zhì)煤礦地質(zhì) 煤礦地質(zhì)張風(fēng)春2 第二章 礦井地質(zhì)構(gòu)造 一、地質(zhì)構(gòu)造對(duì)生產(chǎn)的影響主要有以下幾個(gè)方面： 影響井型規(guī)模和井田劃分 影響開拓部署 影響掘進(jìn)率 影響工作面正常生產(chǎn) 影響安全生產(chǎn) 二、生產(chǎn)礦井研究地質(zhì)構(gòu)造的主要任務(wù)可以概括 為以下幾點(diǎn)： 煤礦地質(zhì)張風(fēng)春3 1系統(tǒng)觀測(cè)和收集井巷和鉆孔中所揭露的一切地質(zhì) 構(gòu)造資料查明井田內(nèi)容區(qū)段、各部位的煤層產(chǎn)狀變 化和構(gòu)造展布特點(diǎn) 2井下新揭露的構(gòu)造，對(duì)褶曲軸的方向、位置、 煤層標(biāo)高及起伏變化；對(duì)斷層應(yīng)查明其性質(zhì)斷距、 延伸方向和另一盤被斷失煤礦層的確切位置 3及時(shí)地提高可能出現(xiàn)的各種構(gòu)造跡象，以及它 們對(duì)煤厚變化、巖漿侵入、充水條件、

2、瓦斯賦存等 的控制影響 4系統(tǒng)地掌握各種具體構(gòu)造的延伸變化和總和構(gòu) 造的展布特點(diǎn)，盡可能地對(duì)下煤層、下一水平、深 部或未采掘地段的構(gòu)造提出預(yù)測(cè)意見 5與采掘部門一起高速和改巷道方向或工程布署 煤礦地質(zhì)張風(fēng)春4 第一節(jié) 褶曲的觀測(cè)與判斷 一、褶曲的識(shí)別與觀測(cè) 1. 井下對(duì)于褶曲的判斷是根據(jù)煤、巖層產(chǎn)狀變 化和巖層層序的對(duì)稱出現(xiàn)這兩個(gè)標(biāo)志。巖石產(chǎn) 狀在石門中相背或向傾斜，或是在煤礦層平巷 中由于產(chǎn)狀的急驟改變而使巷道轉(zhuǎn)彎都有表可 能有褶曲的存在。 地層層位的對(duì)稱性重復(fù)，是確定褶曲存在的又 一標(biāo)志。 2. 褶曲構(gòu)造的觀測(cè)： 對(duì)那些在巷道貌岸然中能觀察全貌的小型褶 煤礦地質(zhì)張風(fēng)春5 曲，應(yīng)系統(tǒng)地查明褶

3、曲軸的位置、方向以及是否傾狀、傾狀方 向和傾狀角大小；褶曲兩翼的煤層和巖層產(chǎn)狀；褶曲寬度和幅 度；褶曲對(duì)煤層厚度及結(jié)構(gòu)的影響，在褶曲與斷裂、節(jié)理的關(guān) 系，以及褶曲的延展變化，往深部發(fā)展趨勢(shì)和對(duì)采掘生產(chǎn)的影 響程度等 二、褶曲軸判斷 1、巷道中實(shí)測(cè)； 2、根據(jù)上部資料推斷； 3、根據(jù)區(qū)域構(gòu)造線方向推測(cè)； 4、實(shí)際控制與外推相結(jié)合；即邊推邊掘、邊掘邊采 三、查明褶曲的生產(chǎn)勘探工作 1、巷探： 對(duì)于向斜軸的探查，多采用由下水平的石門向上部煤層的向斜 槽底掘立眼的方法 2、鉆探： 對(duì)褶曲構(gòu)造的探測(cè)，應(yīng)盡可能地利用已揭露的各種資料，能過 作圖分析，初步判斷其類型、規(guī)模和分布范圍。當(dāng)有些部位很 少的構(gòu)造形

4、態(tài)還不清楚時(shí)，最好采用將來(lái)可為生產(chǎn)使用的探巷 加以查明。對(duì)構(gòu)造復(fù)雜，控制很少的的褶曲，則應(yīng)在井下鄰近 巷道貌岸然用鉆探查明。 煤礦地質(zhì)張風(fēng)春6 第二節(jié) 斷層的觀測(cè)與判斷 一、巷道遇斷層前可能出現(xiàn)的征兆 1煤巖產(chǎn)狀發(fā)生顯著變化 2煤層厚度發(fā)生變化，煤層頂、底板出現(xiàn)不平 行現(xiàn)象 3近斷層處常出現(xiàn)牽引褶曲、煤層揉皺和破碎 現(xiàn)象 4、接近斷層時(shí)，煤層和頂、底板中裂隙顯著增 加，并且常常具有個(gè)一定的規(guī)律性 5在大斷層附近常伴生一系列小斷層 煤礦地質(zhì)張風(fēng)春7 6 瓦斯大的礦井，巷道接近斷層時(shí)，瓦斯涌出量往往有明 顯變化 7在充水性強(qiáng)的礦井，巷道接近層時(shí)，往往出現(xiàn)滴水、淋 水甚至涌水現(xiàn)象 二、斷層的觀測(cè) 1

5、斷層位置的確定:方法是從已知測(cè)點(diǎn)或其它已知點(diǎn)用皮尺 測(cè)量至斷層的距離。 2斷層面特征的觀察； 3斷層兩盤伴生、派生地質(zhì)現(xiàn)象的觀察； 4斷層性質(zhì)和斷層力學(xué)性質(zhì)的鑒定； 5斷層產(chǎn)狀和斷煤交線的測(cè)量； 6斷距的測(cè)量； 7斷層的描述； 三、斷失翼煤層的尋找 概念: 方法 1煤、巖層層位對(duì)比法；根據(jù)巷道已揭露的斷層另一盤的煤、 巖層層位，結(jié)合斷層的產(chǎn)狀，來(lái)判斷斷層的性質(zhì)和落差。 煤礦地質(zhì)張風(fēng)春8 2根據(jù)伴生、派生的小型構(gòu)造及斷層面上特 征；小型構(gòu)造有： 1牽引褶曲； 2羽狀斷裂； 根據(jù)牽引褶曲、羽狀斷裂尋找斷失翼煤 層的方法，與地質(zhì)力學(xué)型構(gòu)造判斷主干裂的 運(yùn)動(dòng)方的方法相同。 （3平行小斷層； 4根據(jù)斷層

6、帶和斷層面特征； 3根據(jù)規(guī)律推； 4作圖分析； 5生產(chǎn)勘探方法； 煤礦地質(zhì)張風(fēng)春9 煤礦地質(zhì)張風(fēng)春10 第三節(jié) 構(gòu)造預(yù)測(cè) 構(gòu)造預(yù)測(cè)有兩方面內(nèi)容： 一、是根據(jù)已揭露的資料來(lái)推斷下部煤層、下 一水平或鄰近地區(qū)的構(gòu)造情況； 二、是根據(jù)已查明的構(gòu)造規(guī)律來(lái) 預(yù)測(cè)未見采掘地區(qū)的構(gòu)造展布特點(diǎn) 一、已知構(gòu)造的延伸預(yù)測(cè) 根據(jù)上部煤層或上一水平已經(jīng)揭露的構(gòu)造資 料，通過作圖方法來(lái)預(yù)測(cè)深部或下一煤層的構(gòu) 造延展情況 煤礦地質(zhì)張風(fēng)春11 1. 利用剖面圖推斷深部構(gòu)造的發(fā)育情況 2. 利用水平切面圖推斷構(gòu)造在走向延展 的情況 3. 利用煤層底板等高線預(yù)見同一煤層深 部構(gòu)造出現(xiàn)的情況 4. 利用煤層立面投影圖推斷急傾斜煤

7、層 深部構(gòu)造的發(fā)育情況 5. 利用上一層煤的底板等高線圖推斷下 一煤的構(gòu)造發(fā)育情況 煤礦地質(zhì)張風(fēng)春12 煤礦地質(zhì)張風(fēng)春13 第四節(jié) 對(duì)斷層的處理 對(duì)斷層的處理既包括對(duì)不同類型的斷層進(jìn)行合 理的設(shè)計(jì)布署，也包括在采掘過程中遇到新發(fā) 現(xiàn)的構(gòu)造時(shí)，調(diào)整和改進(jìn)生產(chǎn)系統(tǒng)和采掘方向， 以便在保證安全生產(chǎn)的情況下，最大限度地減 少斷層對(duì)生產(chǎn)的不利影響。 一、開拓設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)斷層的處理 1井田或采區(qū)邊界的確定： 在劃分井田或采區(qū)邊界時(shí)，如有落差大的斷層 存在，最好以大斷層作為它們的邊界。 2井筒位置的選擇： 煤礦地質(zhì)張風(fēng)春14 一般立井井布置在傾角較大的大斷層的下盤，距斷層3050米 經(jīng)外的位置上。 3運(yùn)輸大巷的

8、布置： 在有斷層錯(cuò)動(dòng)的地方，煤、巖層可以錯(cuò)移的很遠(yuǎn)，甚至與另一 盤的含水相接觸，這時(shí)必須處理好巷道改向問題。 4采區(qū)塊段劃分： 盡可能地將較大斷層留在各塊段之間的煤柱當(dāng)中。 二、巷道掘進(jìn)時(shí)對(duì)斷層的處理 一平巷過斷層 1斜穿煤層頂、底板過斷層： 在斷層下盤破底改向而進(jìn)入煤層。巖性是否的利于施工；距離 短；盡量少丟三角煤等。 2順斷層面過斷層： 沿?cái)鄬泳蜻M(jìn)而進(jìn)入另一翼煤層，如果斷層附近巖石破碎、壓力 大，又有水、瓦斯等的威脅時(shí)，則不能緊靠斷層施工巷道，而 應(yīng)在巷道穿過斷層后，距離面一定距離平等斷層走向，掘石門 進(jìn)入另一翼煤層。 煤礦地質(zhì)張風(fēng)春15 二斜巷過斷層 1當(dāng)斷層落花流水差較小時(shí)： 斷失盤是

9、上升盤或下降來(lái)采取挑頂、臥底或挑頂臥底相結(jié)合 的方式來(lái)通過斷層。 2當(dāng)斷層落差較大時(shí)： 必須改用石門反眼、立眼等方式進(jìn)入另一翼煤層。 三、回采階段對(duì)斷層的處理 一走向斷層的處理 1斷層落差小于煤層時(shí)： 可不另開巷道而強(qiáng)行通采。當(dāng)斷層傾向與工作面運(yùn)輸方向一 致時(shí)，對(duì)斷層造成的臺(tái)階可用破頂方法通過。當(dāng)斷層面傾向 與工作面運(yùn)輸方向相反時(shí)，可以臥底把斷層臺(tái)階鏟平。 2斷層落差大于煤厚或采高時(shí)： 可在斷層上下各增加一條中間順槽。 二傾向斷層的處理 1斷層落差小于煤厚時(shí)，采用推硬過和方法。 2斷層落差大于斷厚或采高時(shí)需要重新開掘過壓切割眼。 煤礦地質(zhì)張風(fēng)春16 三斜交斷層的處理 與傾向斷層的處理方法基本相同。但當(dāng)斷層落差一端大一 端小時(shí)，可采用合采與分采相結(jié)合的方法進(jìn)行回采。 1為生產(chǎn)創(chuàng)造有利條件： 處理斷層所布置的巷道，應(yīng)盡可能保持平直，少出現(xiàn)急驟拐 彎，以簡(jiǎn)化生產(chǎn)系統(tǒng)和運(yùn)輸環(huán)節(jié)； 2盡量減少資源損失： 以斷層為工作面邊界時(shí)，應(yīng)確切控制其延展變化，合理布置 巷道，減少煤柱損失