第四节矿井地质构造预测与评价

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1、第四节矿井地质构造预测与评价一、构造参数相关分析（已知构造的延伸预测）（一）矿井构造基本参数采集1、小型褶皱构造宽度(选择标志层如煤层等)高度两翼煤岩层产状(尤其倾角)及其变化值褶曲不同部位的厚度值2、小断层和节理断距断层面产状及其变化值断裂带宽度断裂带宽度断层影响宽度节理密集带的宽度和带内节理密断层两盘煤层厚度及其变化值、断层面擦痕产状和方向。（二）断层延展长度和各点落差分析1、方法2、断层消失处常见的地质现象1)无论是张性或剪性断层，在其接近消失处，由于应力分散，常出现分叉、弯曲或节理密集带，因此要注意煤层及顶底板中的型欧密集带的观察和测量。2)断层在接近消失处，常过

2、渡为不对称小褶皱，因此要注意小褶皱的形态和枢纽方向的观测。3)断层末端常积累弹性应变能，顶板压力增大。4)较大平移断层末端，一例产生与主断裂垂直的小裙皱(挤压区)，另断裂垂宜的张节理(引张区)．3、由上部煤层向下部进行断层延伸预测1）注意出现层滑现象2）断层面产状变化情况分析3）)断层穿过不同岩性层时产状的变化4）断层落差与延展深度间的相关关系断层的延深系数KP等于断层的延展长度M与断层的最大落差Hmax的乘积二、构造复杂程度分析与评价（一）构造复杂程度分析与评价1、反映构造复杂程度的构造参数（1）倾角大小及其变化程度（2）断层的发育和强烈程度（3）节理的发育程度（4）断

3、层的发育和强烈程度2、断层影响带3、煤层的断裂破坏程度（1）断层总长度（2）断层与落差的乘积（3）断层条数4、其他构造参数相关分析1）断层密度与煤岩层倾角的关系2）煤岩层产状与主断裂方位的关系3）主断层与小断层产状的相关关系4）主断层与小断层落差的相关关系5）主断层与煤层构造变形带的相关关系三、地质构造复杂程度综合评价（一）评价步骤1、确定指标体系2建立指标模型3．优选优势指标4、确定评价方法5、综合评价（二）典型构造的评价指标1、断层指标1)断层密度(M)和断层强度指数(F)2)岩层现隙密度(P)n为统计长度内裂隙条数；L为统计长度3)断层与煤层夹角指数(G)4)断层综

4、合影响系数(P11)2、褶皱指标1)煤层底板倾角变异系数和地层纵向倾角变异系数2)平面褶皱强度指数和剖面褶皱强度指数3．岩浆岩指标（三）评价方法1．构造指数法主要方法步骤为：1)构造指数法把矿井范围内的构造演化及其形成时的主应力作用方向作为决定构造指数的关间因素。因此．首先应结合区域地质构造特征，研究矿井范围内的煤层构造发展史，根据构造展布规律、复合关系，确定出构造应力场的期次和主应力作用方向，并按构造组数确定一级构造指数．如，有一组断裂的块段指数定为3，两组断裂的块段定为5—7；三组断裂的块段定为8—10．在此基础上，仔细分析同级构造之间的平面组合关系，进一步研究各种构

5、造形迹的展布与主应力作用方向的关系．对两组、三组断裂块段指数的进一步划分．2)研究各种构造在三维空间的组合型式，以此决定二级构造指数．例如，在地垒构造区指数取1，阶梯构造区指数取2，地堑构造区指数取3，3)研究大型断层的各种伴生、派生小构造的展布特点及其相互关系，并按其组合关系研究出三级构造指数．例如、有次一级构造破坏时，地堑式指数为0—3．阶梯式指数为0.6，地垒式指数为1；无次一级构造破坏时指数为0．4)最后将每一块段内上述三级构造指数相加即得总指数值．根据总的指数使，评价出各相应块段的构造复杂程度．该方法主要从研究矿井内的构造形态和展布特点赋予指数．实际工作中也可以

6、从定量评价指标出发，在研究区内作出一些能够反映构造复杂程度的定量指标等值线图，对每个固的不同块段赋于相应的指数，井把它们叠加起来，求出总和即可起到相同的作用．2．构造等性块段法等性块段指数法最初由我国学者角才高等人(1985)研究华北煤矿勘探类型时提出，主要用于评价矿井内不同块段的开采地质条件．所谓‘等性块段”是指具有一定面积且主要地质特征大体等同的经济地质体。而构造等性块段则是指在一个矿区或矿井范围内、根据断层、褶皱和岩层产状等构造复杂程度影响因素的发育规律，按一定的规律和规则，把整个矿井划分成若干面积块段。在这些块段内部仅发育有次级断层和褶皱，而且具有相同级别的构造复

7、杂程度．一个矿井内，构造等性块段划分得越多、面积超小，构造便越复杂．这种评价方法的实质是利用影响构造复杂程度所右因素具有的主次关系，在不同块段内用定置指标值来体现各种构造形迹具有的差异性。最后使它们单独或综合叠加后反映不同块段的构造复杂程度．总指数越大，构造越复杂。3、模糊数学评价利用模糊合成结果作为评判基础，披照最大隶属度原则和调整原则得出最终评判结其主要方法步骤为：1)确定评价指标，建立因素集2)计算每个指标相应的权重系数．构成因宏集上的权重集3)确定每个指标的评语，形成评语集4)选择恰当的模糊合成算子，建立综合评判的数学