煤礦常見地質(zhì)構(gòu)造.教學(xué)內(nèi)容

1、煤礦常見地質(zhì)構(gòu)造. 1、斷層的形成與分類 2、斷層的表示符號 3、對生產(chǎn)的影響 4、掘進(jìn)、回采工作面的通過措施斷層（一）、按斷層走向與巖層走向的關(guān)系分類 （1 1）走向斷層：斷層走向與巖層走向基本）走向斷層：斷層走向與巖層走向基本一致。一致。 （2 2）傾向斷層：斷層走向與巖層走向直交。）傾向斷層：斷層走向與巖層走向直交。 （3 3）斜向斷層：斷層走向與巖層走向斜交。）斜向斷層：斷層走向與巖層走向斜交。 （4 4）順層斷層：斷層面與巖層面基本一致。）順層斷層：斷層面與巖層面基本一致。斷層的分類：（二）、按斷層兩盤相對運(yùn)動(dòng)分類1 1正斷層：上盤下降、下盤上升的斷層；正斷層：上盤下降、下盤上升的斷

2、層；斷層面斷層面下盤上升下盤上升上盤下降上盤下降斷層面斷層面2 2逆斷層：上盤上升、下盤下降的斷層；逆斷層：上盤上升、下盤下降的斷層；上盤上升上盤上升下盤下降下盤下降斷層面斷層面規(guī)模規(guī)模巨大巨大的平移斷層稱為的平移斷層稱為走向滑動(dòng)走向滑動(dòng)斷層。斷層。水平錯(cuò)動(dòng)水平錯(cuò)動(dòng)3 3平移斷層：平移斷層：斷層兩盤順斷層面走向相對斷層兩盤順斷層面走向相對 滑動(dòng)的斷層滑動(dòng)的斷層正斷層 符號1F20：H=3m33： 該符號主要出現(xiàn)在采掘工程平面圖、井上下對照圖及構(gòu)造與巷道關(guān)系示意圖上。二、斷層的表示符號 其中：1、F20表示斷層的編號；2、H=3m指的是斷層的落差是3m；3、33代表是斷層面的傾角；4、長線所指方

3、向代表斷層的走向；5、箭頭所指方向代表斷層面的傾向；6、短線代表斷層下降盤所在的一側(cè)。 即：正斷層的傾向與下降盤在同一側(cè)，圖中表示為箭頭指向與兩短線同向。符號2正斷層上盤斷煤交線下盤斷煤交線 該符號主要出現(xiàn)在1：2000以下的小比例尺地圖中，其表示的區(qū)域和斷層的影響區(qū)域不是一碼事。符號1逆斷層F：20：H=2m10：F：20：H=6m10： 即：逆斷層的傾向與下降盤分在兩側(cè)，圖中表示為箭頭指向與兩短線不同向。符號2逆斷層下盤斷煤交線上盤斷煤交線上盤斷煤交線：斷層面與上盤煤層底板的交線。下盤斷煤交線：斷層面與下盤煤層底板的交線。正斷層對生產(chǎn)的影響 1、造成煤層不連續(xù)； 2、斷層面附近頂板破碎，容

4、易離層和冒頂； 3、出矸增多，煤質(zhì)變差； 4、支護(hù)方式改變，掘進(jìn)（回采）效率降低； 5、容易造成事故。三、斷層對生產(chǎn)的影響逆斷層對生產(chǎn)的影響 1、造成煤層不連續(xù)； 2、斷層面附近巖層破碎，容易冒頂，不易主動(dòng)支護(hù)；使用坑木量增多，主要用于勾頂和加強(qiáng)維護(hù)。 3、出矸增多，煤質(zhì)變差； 4、支護(hù)方式改變，掘進(jìn)（回采）效率降低；有時(shí)還需放炮通過或炮采，人工支護(hù)。 5、煤體受力變的酥軟，瓦斯涌水增大。 6、15號煤巷道涌水增大。 7、容易造成事故。等等。 由上盤進(jìn)入下盤： （1）直接破底，上山掘進(jìn)通過，直至進(jìn)入煤層； （2）退后挑頂，上山掘進(jìn)通過，直至進(jìn)入煤層； （3）破底和挑頂都使用。 當(dāng)然選擇哪種方法

5、通過與頂板巖性、煤巖層坡度及將來回采通過影響程度有關(guān)。（一）掘進(jìn)工作面通過正斷層措施四、掘進(jìn)及回采工作面通過措施 由下盤進(jìn)入上盤： （1）直接破頂，下山掘進(jìn)通過，直至進(jìn)入煤層； （2）退后起底，下山掘進(jìn)通過，直至進(jìn)入煤層； （3）破頂和起底都使用。 當(dāng)然選擇哪種方法通過與頂板巖性、煤巖層坡度及將來回采通過影響程度有關(guān)。（一）掘進(jìn)工作面通過正斷層措施 由上盤進(jìn)入下盤： （1）直接破頂，下山掘進(jìn)通過，直至進(jìn)入煤層； （2）破頂達(dá)生產(chǎn)要求，再退后隨底，直接進(jìn)入煤層； 當(dāng)然選擇哪種方法通過與頂板巖性、煤巖層坡度及回采是否通過有關(guān)。（二）掘進(jìn)工作面通過逆斷層措施 由下盤進(jìn)入上盤： （1）直接通過，并沿一

6、定坡度破底板上山掘進(jìn)，直至進(jìn)入煤層； （2）破頂通過，并沿一定坡度上山掘進(jìn)，直至進(jìn)入煤層。 當(dāng)然當(dāng)頂?shù)装鍘r層硬度一樣時(shí)，可根據(jù)現(xiàn)場決定如何通過。（二）掘進(jìn)工作面通過逆斷層措施 （1）直接破底，隨兩盤煤層回采 （2）直接破頂，隨兩盤煤層回采 （3）破底和破頂都使用。 當(dāng)然選擇哪種方法通過與頂板巖性、煤巖層坡度有關(guān)。 例：94303工作面正斷層（F85）開始通過時(shí)采取破頂?shù)追绞酵ㄟ^。到后期轉(zhuǎn)為只破底回采通過。（三）回采工作面通過正斷層措施 （1）直接破底，隨兩盤煤層回采 （2）直接破頂，隨兩盤煤層回采 （3）破底和破頂都使用。 當(dāng)然選擇哪種方法通過與頂板巖性、煤巖層坡度有關(guān)。（四）回采工作面通過逆

7、斷層措施92312工作面斷層9 煤#9 煤#砂巖泥巖H=1.8mF63工作面構(gòu)造示意圖回風(fēng)巷117#116#115#114#113#112#111#正斷層94303正斷層F85破底區(qū)破頂區(qū)砂質(zhì)泥巖泥巖石灰?guī)r開始過斷層示意圖F8594303正斷層后期過斷層示意圖進(jìn)風(fēng)巷泥巖9號煤9號煤破底區(qū)IX2224巷逆斷層逆斷層砂質(zhì)泥巖泥巖H=2m0.7m94307機(jī)采面切眼逆斷層H=1.3m2.0m掘進(jìn)方向切眼左幫示意圖探測煤層F8392311工作面逆斷層工作面構(gòu)造示意圖757677787980818283848586預(yù)計(jì)9 煤9 煤9 煤砂質(zhì)泥巖石灰?guī)rH=2m 1、陷落柱的形成與特征 2、對生產(chǎn)的影響 3

8、、掘進(jìn)、回采工作面的識別與通過措施 4、陷落柱影響范圍內(nèi)的頂幫支護(hù)陷落柱一、陷落柱的形成 煤層下伏可溶性巖層，經(jīng)地下水溶蝕形成的溶洞，在上覆巖層重力作用下產(chǎn)生塌陷，形成筒狀或似錐狀柱體，簡稱陷落柱，俗稱“無炭柱”或“矸子窩”。 巖溶陷落柱形成過程示意圖（a）巖溶中發(fā)育溶洞（b）溶洞不斷擴(kuò)大（c）陷落柱形成二、陷落柱的特征 1、陷落柱的形態(tài)特征：指的是陷落柱的三度空間形狀。主要包括： （1）平面形態(tài)：一般呈橢圓形，也可呈圓形、長條形和不規(guī)則形等。陷落柱的特征陷落柱的特征 2、陷落柱的井下特征 （a）柱面特征：柱面即陷落柱與周邊正常巖層的接觸面。有三種：第一種，柱面多呈直立的平面；第二種，鋸齒狀柱

9、面；第三種，滑坡狀柱面。陷落柱的特征鋸齒狀柱面滑坡狀柱面陷落柱的特征 （b）柱體組成特征 其由塌落巖塊堆積組合而成。充填巖塊具有大小懸殊、棱角明顯、形狀各異、混雜堆積，以及常為松軟巖屑、煤屑和粉粒充填黏結(jié)等特點(diǎn)。鳳凰山礦陷落柱的分布特征 1、分區(qū)性 大部分分布于井田的北部至中東部范圍，尤其中部密度較大，預(yù)計(jì)對三水平三盤區(qū)的采掘影響較大。 2、分帶性晉城礦區(qū)陷落柱平面分布圖 晉城礦區(qū)的陷落柱靠近晉獲斷裂帶附近沿北北東方向呈串珠狀展布，均與區(qū)域地下水集中徑流帶關(guān)系密切。其間接說明下方奧陶系灰?guī)r內(nèi)溶洞較發(fā)育，因此我礦所打水源井全部出水，并保證生活用水。三、陷落柱對煤礦生產(chǎn)的影響 1、破壞可采煤層，減

10、少煤炭儲量。 由于陷落柱本身及周圍不能開采的煤層，使煤炭儲量減少。 2、影響正規(guī)開采 由于陷落柱破壞，無法布置正?；夭晒ぷ髅?，限制采掘機(jī)械的有效使用。 3、影響采掘施工 由于存在陷落柱，必然增加巷道掘進(jìn)率，增加巖巷工作量，增加支護(hù)難度。 陷落柱還使開采條件復(fù)雜化，降低回采率，特別是對機(jī)械化采煤不利。 4、影響安全 陷落柱可能是礦井水或礦井瓦斯的通道，影響煤礦生產(chǎn)的安全。當(dāng)然在鳳凰山礦揭露的陷落柱沒有出現(xiàn)過導(dǎo)水現(xiàn)象。陷落柱的處理 1、采掘設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)陷落柱的發(fā)育情況和分布規(guī)律，選擇合理的巷道布景和采煤方法。 2、掘進(jìn)遇陷落柱時(shí)，如為礦井主要巷道（開拓巷道、采區(qū)和采面運(yùn)輸巷道），應(yīng)按原設(shè)計(jì)施工，直

11、接穿過陷落柱，同時(shí)注意安全生產(chǎn)，特別是防止礦井水或瓦斯的涌出；如果是回風(fēng)巷，可采取繞過的方法，同時(shí)起到探明陷落柱的作用。 3、回采工作面中遇到陷落柱，一般應(yīng)先探明其形狀、大小、位置，然后決定處理方法。主要有三種：回風(fēng)巷皮帶巷切眼停采線回采工作面處理陷落柱示意圖 上圖左下角的陷落柱位于皮帶巷與切眼交會處，采用開斜切眼，回采時(shí)擺尾式開采，將工作面調(diào)整到正常位置。 對工作面中部的陷落柱，如果面積不大，采用強(qiáng)行硬割的辦法通過陷落柱；如果面積較大，則需要預(yù)先開掘新切眼，當(dāng)工作面推進(jìn)到陷落柱左側(cè)時(shí)，倒面搬家，跳過陷落柱繼續(xù)回采。 當(dāng)陷落柱位于回風(fēng)巷附近時(shí)，采用縮短工作面長度的辦法避開陷落柱。陷落柱編號 1、陷字第一個(gè)字X加序號，如：X1、X2、X3. 2、三、褶皺構(gòu)造 1、背斜 2、向斜背斜背斜向斜向斜 褶皺構(gòu)造中的一個(gè)彎曲褶曲。 向上的彎曲背斜，向下的彎曲向斜。 背斜核心的巖層較老，外圍的巖層較新。向斜核心的巖層較新，外圍的巖層較老。褶曲形態(tài)水平巖層 1.水平巖層：基本保持水平狀態(tài)的沉積巖層（傾角50 ） 。 2.水平巖層特征： A.地質(zhì)界線與地形等高線平行或重合； B.老巖層在下，出露在地形低處；新巖層在上，分布在