浅谈矿井地质构造

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浅谈矿井地质构造吴泉江徐矿集团新跚赛尔能源冇限责任公司生产技术部，新鴉塔城摘要：断层是影响矿井生产的重要地质因素之一，在断层附近煤岩层的产状会发生较大的变化，如煤层倾角局部变大，出现急倾斜甚至倒转等。对井田内的大中型断层的延展方向落差的变化及其影响范围等情况掌握不清会造成设计和施工的盲目性，采区不能合理划分，影响矿井的正常接续，甚至威胁安全生产。本文以赛尔三矿断层为主要研究对象，简述赛尔三矿井田断层的特征及分布规律。关键词：矿井地质构造断层特征及分布规律1矿区区域地质构造矿区位于和什托洛盖含煤盆地，和什托洛盖含煤盆地是在华力西晚期构造运动形成，再经燕山期构造运动，致使南北两侧基底断裂复活，产生不均匀升降运动形成的中新生代山间断陷盆地，中央拗陷区内发育了一系列北东东向为主的褶皱和断裂，中下侏罗统水西沟群地层在拗陷区内呈一复式向斜构造，即和什托洛盖向斜。主要构造线方向呈东西向，由若干个不同幅度的次级向背斜组成，该向斜北翼为和丰煤矿褶皱组，南翼为砂尔其很亚布拉~图拉背斜。2矿井地质构造本井田地处托里~和什托洛盖拗陷中段和丰矿褶皱组中次级铁斯尔卡查干背斜的南翼，井田总体为一单斜构造，地层走向为 近东西向，倾向南，倾角Z10°~16。，730m水平以下局部倾角Z16°〜Z24。，局部地段煤层在走向或倾向上略有起伏。3矿井地层简介赛尔三矿矿井地层简介地层单位厚度(m)岩性描述界系统组段新生界Kz第系Q上更新统Q30〜7.665.04笫四系冲洪枳层，岩性砂石、淤泥、风成黄土、砾石、分选差、次棱角〜棱角状，透水性好，表面覆盖戈壁砾石中生界Mz侏罗系J下统Jt工河组J1S下段Jis10^162.5162.5木段是一套河流相〜湖滨相〜湖泊相沉积的碎屑岩建造，主要为粗细韵律相间，山砂砾岩、粗砂岩、细砂岩、砂泥岩、粉砂岩、泥岩组成，底部以一层厚层状砂砾岩与下伏地层分界，呈整合接触中生界Mz侏罗系J下统J.八道湾组J>b下段J1S1157.6^161.0159.8主要岩性为浅灰绿色、灰口色、灰色砂岩，粉砂岩，砂泥岩，泥岩以及煤层，含煤10〜15层，可采煤层4层，即A7、A5、A4、A3煤，其余均为零星可采或不可采煤层，底部以一层较厚的粗砂岩(含砾)与下伏地层分界，呈整合接触。中生界Mz侏罗系J下统Ji八道湾纽Jib下段J.S1>396.4发冇岩性有粗砂岩、细砂岩、粉砂岩、泥岩及薄煤层，本井田揭露最大厚度67.81m。4矿井断层各断层特征描述1、F1正断层：位于井田北部，第7勘探线7-1钻孔附近，断层延展长度185叫断层走向N34。E,倾向N56。W,倾角60°,落差 5m-8mo该断层切割九、As煤层，对A4001工作面回采有影响，西翼回风巷、A4001工作面回风巷、回风石门揭露该断层，断层控制程度可靠。2、F2正断层：位于井田中部，第8勘探线8-4钻孔附近，断层在井田内延展长度750m,断层走向N50。W~N25。E,倾向S40°E〜N65°W,倾角45。~75。，落差0〜26m,该断层切割A7.A4.A3煤层,破坏了煤层的连续性，西翼回风巷、A4002工作面运输巷、西翼运输上山、A3005、A3006工作面运输巷揭露了该断层，掘进A4002工作面两道时，均遇到该断层。九煤层基本上同A?煤层对接，断层落差约15m~20m,在A4004工作面两道遇该断层，落差最大达26m,以后该断层沿倾斜方向向下延伸，落差逐渐衰减，730m大巷揭露该断层时落差1.2叫730m大巷向下约50m断层消失，对深部开采无影响。该断层将730m水平上采区自然分割成东西两翼，井田西翼采区所有工作面受该断层影响，工作面长度缩短300m左右。该断层经过10条巷道揭露，控制程度可靠。3、F3正断层：位于井田东北浅部，第5勘探线~第6勘探线间,原红星煤矿附近，断层延展长度200m,断层走向N72。W,倾向N18°E,倾角72。,落差3m-6m,A3煤层被切割，对回采有一定的影响,A3001工作面回风巷、切眼揭露，断层控制程度可靠。4、F4正断层：位于730m水平东翼采区第6勘探线附近，断层延展长度U35m,断层走向近N9。W~N19。E,倾向N81。E~N71。E,倾角45。，落差0〜36m,汕、煤层均遭到切割破坏，对工作面布置 回采均有较大的影响，A3007、A4009X作面运输巷、A4003工作面运输巷，A3007、A4009工作面回风巷揭露该断层，控制程度可靠。5、F5正断层：位于井田东翼边界附近，断层延展长度660m,断层走向近N39。W,倾向N51°E,倾角45°〜47。,落差0〜20叫九、As煤层均遭到切割破坏，对工作面布置回采均有较大的影响，A3007、A4003X作面运输巷、A3007X作面回风巷揭露该断层，控制程度可靠。6、F6正断层：位于井田西北角，断层延展长度300m,断层走向近N26。E,倾向N64。W,倾角51。,落差5m-8m,切割A3煤层及A4煤层，对工作面回采均有较大的影响，A3004工作面回风巷揭露该断层，控制程度可靠。7、F7逆断层:位于井田北部，靠近F2断层，断层延展长度250m〜300m,断层走向N43。W,倾向S47。W,倾角24。，落差大于0~5m,切割A3煤层，对回采有一定的影响，A3002X作面回风上山、A3004工作面回风巷揭露该断层，控制程度可靠。矿井构造纲要图5矿井中小型构造发育情况及其规律 赛尔能源有限公司三矿，目前正开采+730m水平采区儿、A,煤层，根据矿井已开拓资料，中小型断层不发育，到目前为止矿井已开采11个工作面，仅揭露断层7条，6条为张性或张扭性正断层，1条逆断层，其特点是断层延展长度较长，对煤层的连续性破坏较大，影响了采区及工作面的合理划分，主要为本区受东西方向挤压应力作用，断层方向多为南北方向延展（即垂直煤层走向），断层断距均大于煤层厚度，给综采工作面回采带来困难，正因为这些断层的影响，造成工作面长度缩短、放弃回采，造成工作面接续紧张。经过对徐矿集团新疆赛尔能源有限责任公司三矿所揭露断层发育及分布情况进行详细分析和论述，赛尔能源有限公司三矿共发育断层7条，其中3条大型断层，4条中小型断层。井田内最大断层走向长度1135m,落差0〜36叫井田面积3.10km2,矿井布置正规工作面长度550m-990m,平均每平方公里断层长度1043.5m,每平方公里断层条数平均2.3条。断层走向主要为近南北向，其特点是多呈“S”型或反型展布，对工作面回采有较大影响，往往成为工作面开采的边界，从断层性质看，本区断层以正断层为主，揭露的断层均为正断层，仅一条逆断层。从断层之间相互关系看，基本上为孤立的断层出现。从断层的力学性质来看，本井田断层多为张扭性断层，这与和什托洛盖地区区域应力场的状况及其演变有密切关系。6+730m水平下釆区构造复杂程度预测 通过近几年+730m上部采区实际揭露的地质资料及+730m水平回风下山，皮带机运输下山及轨道下山揭露的实际地质资料综合分析，预计F4断层将影响+730m水平下山采区东翼A4009、A4011、A4013、A3009、A3011、A3012等工作面布置，采区西部工作面煤层厚度受小的褶皱影响，煤层有变薄的可能。通过地质资料分析+730m下部水平采区较+730m上部水平采区，矿井井田深部中小型断层将有所减少，多以垂直小断层为主，层间滑动现象增多，+730m水平以下采区构造复杂程度应属中等趋向简单。7结论1•从断层的力学性质来看，赛尔三矿井田内断层多为张扭性断层，这与和什托洛盖地区区域应力场的状况及其演变有密切关系。2•对徐矿集团新疆赛尔能源有限责任公司三矿所揭露断层发育及分布情况进行详细分析和论述，每平方公里断层条数平均2.3条。断层走向主要为近南北向，其特点是多呈“S”型或反“S”型展布。且断层基本为孤立存在的，无切割关系。3.井田内断层的其延展长度较长，对煤层的连续性破坏很大，严重影响采区的合理划分和采煤工作面的连续推进，因此将徐矿集团新疆赛尔能源有限责任公司三矿地质构造复杂程度评为中等构造。4.通过地质资料分析+730m下部水平采区较+730m上部水平采区矿井井田深部中小型断层将有所减少，+730m水平以下采区构造复杂 程度应属中等趋向简单。参考文献：[1]《煤矿地质工作规定》国家安全监管总局、国家煤矿安监局以安监总煤调，2013.12.31o[2]王强，李振林，《矿井地质学》煤炭工业出版社，2008.8。[3]魏焕成，徐智彬，《煤资源地质学》煤炭工业出版社,2007.4。[4]李北平，李荣义，《构造地质学》煤炭工业出版社，2008.8.