礦井開(kāi)拓與生產(chǎn)系統(tǒng)-煤礦地質(zhì)基本知識(shí)
評(píng)論: 更新日期:2015年05月23日
為了描述斷層的性質(zhì)及其在空間的位置和形態(tài),可用斷層要素來(lái)表示。斷層要素包括斷層面、斷層線、上盤(pán)、下盤(pán)和斷距等,如圖3-6所示。
圖3-6?斷層要素
α——傾角;ab——走向;cd——傾向;
1——斷層面;2——上盤(pán);3——下盤(pán)
根據(jù)斷層上、下盤(pán)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向,斷層可分為正斷層、逆斷層和平推斷層。
(1) 正斷層,是指上盤(pán)相對(duì)下降,下盤(pán)相對(duì)上升的斷層,如圖3-7(a)所示。
(2) 逆斷層,是指上盤(pán)相對(duì)上升,下盤(pán)相對(duì)下降的斷層,如圖3-7(b)所示。
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圖3-7?斷層分類(lèi)
(a) 正斷層;(b) 逆斷層;(c) 平推斷層
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(3) 平推斷層,是指兩盤(pán)沿?cái)鄬用孀魉椒较蛳鄬?duì)位移的斷層,如圖3-6(c)所示。
3.沖蝕、陷落柱和巖漿侵入
(1) 沖蝕,是指成煤后水流侵蝕了煤層、頂板甚至底板,而過(guò)后又被砂石充填的現(xiàn)象,又稱沖刷帶。有的還在煤層內(nèi)形成包裹體,如圖3-8所示。
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圖3-8?沖蝕和沖刷包裹體
(a) 沖蝕;(b) 沖刷包裹體
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(2) 陷落柱,是指煤系地層下部可溶性巖石在地下水溶蝕和重力作用下產(chǎn)生的坍塌現(xiàn)象。由于坍塌呈圓形或不甚規(guī)則的橢圓形柱狀體,所以稱為“陷落柱”,如圖3-9所示。陷落柱內(nèi)有大小不等的煤塊、巖塊和其他雜質(zhì)膠結(jié)在一起,不堅(jiān)硬,有的有積水、瓦斯等。在水文地質(zhì)復(fù)雜的礦井中,陷落柱常是地下水的良好通道。陷落柱頂板難于管理。
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圖3-9 巖溶陷落柱
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(3) 巖漿侵入體。含煤區(qū)域內(nèi)的巖漿活動(dòng),無(wú)論是侵入、穿插或接觸煤層,均可導(dǎo)致煤層的破壞和煤的變質(zhì),有的巖漿巖體還直接破壞煤層頂?shù)装澹鬼數(shù)装迨ゾ恍?,如圖3-10所示。巖漿侵入體的存在,是影響煤礦正常生產(chǎn)和安全的地質(zhì)因素之一。
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圖3-10 煤層受巖漿侵入破壞
1——頂板;2——煤層;3——巖漿巖;4——底板
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(二) 地質(zhì)構(gòu)造對(duì)煤礦安全生產(chǎn)的影響
1.褶皺的影響?yīng)?/div>
大型背、向斜軸部附近頂板壓力常有增大現(xiàn)象,必須加強(qiáng)支護(hù),否則容易發(fā)生冒頂事故,給頂板管理帶來(lái)困難。有瓦斯突出傾向的礦井,向斜附近往往是瓦斯突出易發(fā)區(qū)域。
2.斷層的影響?yīng)?/div>
(1) 斷層帶巖石破碎,裂隙發(fā)育,易冒落,頂板管理困難。
(2) 較大的斷層破碎帶充滿水后,可形成一個(gè)較大的儲(chǔ)水構(gòu)造;同時(shí),斷層破碎帶還可以溝通若干個(gè)含水層,形成導(dǎo)水構(gòu)造。當(dāng)施工至這類(lèi)含水構(gòu)造時(shí),容易造成水災(zāi)。
(3) 斷層破碎帶透氣性能較好,在高瓦斯礦井中,瓦斯極易在此積聚,可能會(huì)造成瓦斯突出,給安全生產(chǎn)帶來(lái)威脅。斷層的開(kāi)放性、封閉性對(duì)附近瓦斯涌出形式有較大影響。
(4) 斷層破壞了煤層的連續(xù)性,給采區(qū)劃分、工作面布置帶來(lái)難度。較大斷層可形成較寬的無(wú)煤帶,既損失寶貴的煤炭資源,又使采煤工藝復(fù)雜化,給煤礦安全生產(chǎn)帶來(lái)不利影響。