林南仓井田地质构造及岩浆岩赋存规律的综合研究.pdf

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1、能源技术与管理2015年第4O卷第6期36EnergyTechnologyandManagementVo1．40No．6doi：10．39696．issn．1672—9943．2015．06．014林南仑井田地质构造及岩浆岩赋存规律的综合研究罗跃，刘正疆，王国强，黄友波，黄阳(江苏省地质矿产局第五地质大队，221004)[摘要]林南仓井田隶属于蓟玉煤田，经历海西一印质期、燕山期及喜山期等多期构造应力场，形成了复杂构造现状。探采对比表明，产生误差主要来源于勘查技术、构造复杂环境及人为等众多因素的影响。岩浆岩于晚侏罗世侵入具有选择性，

2、在水平挤压作用沿着深部断裂向地表侵入煤系地层中，对井田内的煤层赋存特征、瓦斯赋存等产生较大的影响，严重制约着煤矿安全、高效生产。井田地质构造复杂程度分布较为复杂，与井田的煤层倾角变异系数呈正相关关系，主要是受到断层的影响。[关键词]蓟玉煤田；林南仓井田；地质构造；趋势面分析；分形分维[中图分类号]TD163+．1[文献标识码]B[文章编号]1672．9943(2015)06一O03630引言煤炭是我国能源的主体。在我国一次性能源生产和消费结构中，煤炭资源约占70％，预计到2020年国内煤炭需求将维持在3．0Gt以上，至2050年仍

3、将占50％以上E。矿井构造是控制煤系形态、位态和体态的首要地质因素，在煤矿生产过程中，矿井断裂构造的发育、分布、组合和演化是矿井地质研究中最为突出的问题]。在各种地质条件中，矿井构造发育的随机性、隐蔽性和模糊性H等特点，不仅直接制约、影响机械化生产的效率，而且还会引起片帮、冒顶、瓦斯突出Is3及矿井突水等灾害，又是影响矿井安全的重要因素。林南仓井田隶属于蓟玉煤田[6]，矿井地质构图1区域地质构造格架简图造具多期次、多性质、多方向、多级别和多序次等1．2区域地层特点，不同时期的褶皱、断层及岩浆岩均较发育。隶属于燕山南麓含煤区，主要地

4、层分布在奥但矿井已开采区实见构造与矿井精查勘探阶段揭陶系、石炭系、二叠系及第四系。从构造意义上露的构造在发育规律、展布特征上存在明显的不说，含煤地层仅保存在规模较大且开阔的向斜中，协调性，严重影响矿井采掘工程的布设与煤炭资在蓟玉煤田具有明显的向斜构造控煤特征，如源的开采图2所示。1区域地质概况1．1区域构造蓟玉煤田位于燕南赋煤地区中部，在伴随水平挤压背景下，基底结晶岩系与盖层形成马兰峪背斜。自三叠纪以来，地质构造形成了众多不同方向和不同变形机制的复杂构造图像]，如图1所1．3岩浆岩示蓟玉煤田岩浆岩主要发育在林南仓向斜西部2015年

5、l2月D。．，2015罗跃，等林南仓井田地质构造及岩浆岩赋存规律的综合研究37与下仓向斜，李庄子向斜内零星分布，整体上火山图5所示。侵蚀范围约占井田面积的2／5，具有明碎屑岩间歇沉积达80～120m。如图3所示。根据显的选择性，主要侵入煤层向上倾斜一侧或上倾粒度分布的纵横向变化规律，可将本区火山碎屑煤层中，形状多呈岩墙、岩床及岩脉；岩性主要为岩划分为三期七次喷发，每期喷发粒度由粗变辉绿岩、安山岩，其次为玄武岩，局部为煌斑岩。细[10]。推测井田内的岩浆岩为地壳内的岩浆岩在NE～SW向水平挤压作用，沿着深部断裂于晚侏罗喷发蓟煤田车轴

6、期1次LI．I煤田开平煤田世期穿过奥灰充填于NE～NNE向的F：、F等张性IIJ7(6K断裂及F加逆断层等侵入于煤系地层中，对井田内fi／弋7／■7＼的煤层赋存特征、煤质、瓦斯赋存等产生较大的影Ⅱi5＼＼J＼(：＼／K／响，严重制约着煤矿安全、高效生产。——一4～-／／fIi2／／⋯}／／l火山碎碴一4—202O246246杖径／mm图3蓟玉煤田火山碎屑粒度分布及喷发期次划分2矿井地质特征从系统收集的井田275条断层可知：主要断层基本沿林南仓向斜两翼方向展布。走向以NW、NWW向为主，其次为NE、NEE向。倾向主要以SSW为主，仅

7、有少量倾向NNE。落差大于1m的占90．9％，其中落差超过4m的占29．1％，超过了井田内各主要开采煤层平均厚度，严重影响了煤层的连续性与完整性。井田正断层的倾角普遍较逆断层大，特别是落差大于1．5m的正断层更为明显，如图4所示。井田已采区断层倾角与落差之间呈正相关关系。断层落差与水平延伸长度呈正线性回归关系。以l2煤为研究对象，经1～3次趋势面以及残4矿井构造复杂程度评价差分析显示：井田断裂构造具有多期性，岩浆岩侵采用网格覆盖法，以l2煤层的采掘工程平面人体的紧密伴生I生，垂向延伸的差异性等多种地图为基础，将研究区划分为58个单

8、元。依次按质特点500mm×500m至62．5mm×62．5m划分为若干800个小网格统计含断层迹线的网格数，如图6所示。g600断裂构造分维的高值(大于1．0)条带总体上呈NE．1}与NW向展布，与井田断裂的优势方向是一致的，4【11)多分布在大