断层预测修改

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1、实用标准文案掘进巷道隐伏断层预测耿会斌（霍林河露天煤业股份有限公司地质勘探公司，霍林郭勒029200）摘要：利用断层影响带参数可以对掘进巷道前方隐伏断层的产状、性质进行准确预报，对断层位置、断距进行较准确预报；利用瑞利波探测仪可以探测断裂面，对断层位置进行准确预报；二者相结合可以对断层的产状、性质、位置、断距进行准确预报。关键词：掘进巷道隐伏断层预报断层影响带作者简介：耿会斌男35岁工程师河北保定人主要从事地质与钻探技术工作精彩文档实用标准文案0引言落差为1.5～5m的断层是地面钻探和物探手段均很难或无法查清的小型断层，但它们却是在掘进巷道经常遇到的，需采取破顶、卧底或水平绕道等措

2、施才能掘进到对盘煤层，而掘进机组、运输设备等对巷道的坡度和方向有一定的要求，为满足巷道的坡度要求，煤矿生产单位一般采用后退改巷，重新掘进，即每过一条断层，就要出现20～40m的废巷，其结果，一方面，造成无效进尺，增加吨煤成本；另一方面，降低掘进速度，出现接续紧张。同时对那些高瓦斯及涌水量较大的矿井，这类小型断层又是造成矿井突水和煤与瓦斯突出的重要地质因素，直接影响煤矿安全生产，因此，对这类小型断层的超前预报，特别是超前定量预报，就显得特别重要，是煤矿生产单位急待解决的生产难题。近10余年来，人们研究试用了多种多样的地质、物探和钻探方法，对掘进前方隐伏断层进行超前定量预报，但至今尚未

3、取得根本性突破，本文介绍一种传统地质分析与地球物理勘探相结合的预报方法。1利用断层影响带参数预报1.1断层影响带特点断层影响带指的是伴随断层产生受断层位移活动影响而在离开断层主断面一定距离内出现的不同于正常岩层分布区特征的异常带，包括异常的构造（图1）、在断层两侧一定范围内出现煤或岩石物理力学性质和工艺、化学性质不同于背景区的异常变化。相关褶皱常常在距断层较远的位置出现，它虽在掘进巷道中揭露最早，但由于它只能定性预测隐伏断层存在，不能进行定量预测，同时它与断层成因无联系的褶皱区分困难，因此利用相关褶皱对隐伏断层进行量预测很难达到预期效果；在成因上与断层相关的羽状分支断裂紧靠断层展布

4、，距断层最近，预测意义不大；在空间分布上与断层产状一致或相近的相关断裂在断层影响带内的分布宽度仅次于相关褶皱，由于与断层产状一致或相近，我们称之为11节理，它以斜切层理区别于平行或垂直交切层理的区域背景节理，它以长度较大，产状稳定，随着靠近断层面密度有规律地增加，节理面上有擦痕或小错距等特点与其它在成因上与断层相关的羽状分支断裂相区别，它具有出现较早、距断层面较远、与断层产状一致、性质相同等特点；煤或岩石物理力学性质变化主要表现在靠近断层强度降低。断层影响带宽度与断层规模具有一定的相关性，即两条断距不同的断层，其影响带的宽度也不相同，断距大的断层影响带宽，反之，影响带窄。图1断层相

5、关构造示意图l.2预报原理在煤巷中，以断层为中心，由远到近观测煤壁和取样测试，首先看到的11节理为11节理始见点，煤岩强度开始降低的部位为煤岩强度变化开始点。作者通过多年科研实践，发现断层影响带中的l1节理始见点和煤岩强度变化开始点距断层面的距离（B节（强））与断层断距（N）满足直线关系，即：B节=a0＋a1N（l）B强=b0＋b1N（2）式中：a0、a1、b0、b1是利用数理统计方法求出的常数。通过（1）、（2）两式可以得出：B节-B强=（a0-b0）+(a1-b1)N(3)式中B节、B强和N可由下面的计算公式计算得到：B节（强）=B"节（强）（sinωsinβcosθ土sinθ

6、cosβ）（4）N=Ng.cosα=H（cosα土ctgβsinαcosφ）=H0（tgβsinωcosα土sinαcosφ）/（tgβsinω）（5）式中：B"节巷道中实测的11节理始见点到断层面的距离。B"强巷道中实测的煤岩强度变化开始点到断层面的距离。ω巷道方位与断层走向夹角β断层真倾角θ巷道坡度角Ng铅直地层断距α地层倾角H0沿巷道方向上的视落差φ岩层倾向与剖面方向夹角精彩文档实用标准文案H断层落差同倾用“＋’；反倾用“－”因此，只要找到11节理始见点和煤岩强度变化开始点，并在巷道中实侧二者之间距离（B"节-B"强），然后利用公式（4）将其转换成断层法线方向上的距离（B节－

7、B强），利用公式（3）求出断层的地层断距（N），然后利用公式（l）或（2）求出B节、B强，利用公式（4）求出B"节、B"强预报断层在巷道中的准确位置，利用公式（5）求出H、H0预报断层落差，依据l1节理的特点可以对断层的产状和性质进行预报。为实现定量预报，关键是11节理的识别和煤岩强度的测试：l1节理的识别主要依据l1节理的特点；煤岩强度测试采用《中华人民共和国煤炭工业部标准一煤和岩石物理力学性质试验规程》中所规定的采用捣碎法测定坚固性系数f值，或用回弹仪测试煤岩强度