畢業(yè)論文--煤礦層滑構(gòu)造對煤層穩(wěn)定性的影響

1、<p><b>　　本科畢業(yè)論文</b></p><p>　　青東煤礦層滑構(gòu)造對煤層穩(wěn)定性的影響</p><p>　　The Effect form Interlayer Gliding Structure to the Stability of Coal Seam</p><p>　　in Qingdong Coal Mine<

2、;/p><p>　　學(xué)院（部）： 地球與環(huán)境學(xué)院 </p><p>　　專業(yè)班級： 地質(zhì)09 </p><p>　　學(xué)生姓名： </p><p>　　指導(dǎo)教師： 教授 </p><p>　　2013年 6 月 10 日</p>&

3、lt;p><b>　　摘要</b></p><p>　　層間滑動構(gòu)造是指由層間滑動派生出來的層內(nèi)揉皺和層內(nèi)斷層，它是發(fā)育在煤系地層中的一種特殊的地質(zhì)構(gòu)造。層滑構(gòu)造在煤層及其頂?shù)装逯谢瑒蝇F(xiàn)象極為普遍，是導(dǎo)致煤層不穩(wěn)定的主要因素。青東煤礦82煤層的層間滑動構(gòu)造普遍發(fā)育，嚴(yán)重影響礦井的生產(chǎn)安全建設(shè)。本文通過分析青東煤礦82煤的層滑構(gòu)造表現(xiàn)形式，來分析該構(gòu)造對煤層穩(wěn)定性的影響。</p&g

4、t;<p>　　關(guān)鍵詞： 青東煤礦， 層滑構(gòu)造， 煤層穩(wěn)定性</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　The interlayer gliding structure, which was scrunch and faults in seams derived from interlayer gliding, was a

5、 special tectonic in coal measure strata. It is very common for sliding phenomenon in coal seam and its roof and floor. However, it’s became the main factor for unstable coal seam, for it wildly developing in the 82 coa

6、l seam in Qingdong coal mine, and, it seriously affected the construction of coal mine production safety. By means of the pattern of manifestation of interlayer gliding s</p><p>　　Key Words： Qingdong Coal Mi

7、ne; Interlayer Gliding Structure；The stability of coal seam</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要I</b></p><p>　　ABSTRACTII</p><p><b>　　1前言1

8、</b></p><p>　　1.1層滑構(gòu)造簡述1</p><p>　　1.2層滑構(gòu)造的研究內(nèi)容1</p><p>　　1.3 層滑構(gòu)造的研究目的及其意義1</p><p>　　1.4 層滑構(gòu)造研究現(xiàn)狀2</p><p>　　2 區(qū)域地質(zhì)概況3</p><p>　　2.1

9、區(qū)域地層3</p><p>　　2.2區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造特征3</p><p><b>　　3井田地質(zhì)概況7</b></p><p>　　3.1井田自然地理7</p><p><b>　　3.2礦井概況7</b></p><p>　　3.3井田地層特征8</p&g

10、t;<p>　　3.4井田煤層特征11</p><p>　　3.5礦井水文地質(zhì)特征12</p><p>　　3.6礦井地質(zhì)構(gòu)造分布特征12</p><p>　　4層間滑動構(gòu)造及其對煤層穩(wěn)定性的影響14</p><p><b>　　4.1概述14</b></p><p>　　

11、4.2 82煤層層滑構(gòu)造表現(xiàn)形式14</p><p>　　4.3 煤層穩(wěn)定性的內(nèi)容21</p><p>　　4.4層滑構(gòu)造對煤層穩(wěn)定性的影響22</p><p><b>　　5結(jié)論24</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p><b&

12、gt;　　謝辭</b></p><p><b>　　1前言</b></p><p><b>　　1.1層滑構(gòu)造簡述</b></p><p>　　層間滑動構(gòu)造（簡稱層滑構(gòu)造）是指由層間滑動派生出來的層內(nèi)揉皺和層內(nèi)斷層，它是發(fā)育在煤系地層中的一種特殊的地質(zhì)構(gòu)造。層滑構(gòu)造在許多礦區(qū)都較為發(fā)育，主要發(fā)育在地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜地

13、區(qū)和層間軟弱帶，在煤層頂?shù)装彘g也極為發(fā)育。其成因復(fù)雜，形態(tài)各異，對礦井生產(chǎn)危害性極大。</p><p>　　層滑構(gòu)造在煤系地層中常形成“三軟”地段，即頂軟、煤軟、底軟。</p><p>　　1.2層滑構(gòu)造的研究內(nèi)容</p><p>　　青東煤礦為新建礦井，地質(zhì)研究程度低，尤其作為首采煤層的82煤層，分叉、合并現(xiàn)象普遍，甚至發(fā)生煤層尖滅，煤層分布不穩(wěn)定，煤層厚變化大，

14、層滑構(gòu)造是導(dǎo)致其不穩(wěn)定的主要因素。由于這種構(gòu)造基本上水泥層滑動、地層缺乏明顯的“重復(fù)”和“缺失”，在生產(chǎn)過程中很容易被忽視，從而給生產(chǎn)帶來很大困難。有必要對該區(qū)主采煤層的層間滑動構(gòu)造發(fā)育規(guī)律進(jìn)行研究哎，探討其對煤層穩(wěn)定性的影響。</p><p>　　論文以青東煤礦8煤層為探討對象，對煤層中發(fā)育的層滑構(gòu)造特征、展布規(guī)律及其影響因素進(jìn)行研究，采用模糊綜合評判的方法對82煤層層滑構(gòu)造進(jìn)行宣評價，探討層滑構(gòu)造分布發(fā)育規(guī)律

15、及其對煤層穩(wěn)定性的影響。主要研究內(nèi)容如下：</p><p>　　（1）結(jié)合區(qū)域地質(zhì)背景資料，分析礦區(qū)地層、巖性、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件等。分析井田地質(zhì)背景條件，了解該區(qū)構(gòu)造應(yīng)力場特征，劃分力學(xué)性質(zhì)薄弱帶；</p><p>　　（2）結(jié)合勘探及巷道掘進(jìn)資料，研究82煤層中層滑構(gòu)造的特征、類型層滑構(gòu)造的形成機(jī)制及與其它構(gòu)造的關(guān)系；</p><p>　?。?）建立礦井層滑

16、構(gòu)造宣評價體系，通過模糊綜合評判法對82煤層層滑構(gòu)造進(jìn)行定量評價，進(jìn)一步劃分出層滑構(gòu)造分布范圍；</p><p>　?。?）在上述研究基礎(chǔ)上，探討層滑構(gòu)造分布發(fā)育特征與煤變化和賦存深度之間的相關(guān)關(guān)系，深入揭示82煤層的賦存規(guī)律。</p><p>　　1.3 層滑構(gòu)造的研究目的及其意義</p><p>　　研究82煤層層滑構(gòu)造的發(fā)育規(guī)律，探討其對煤層穩(wěn)定性的影響，進(jìn)一

17、步提示煤層的同在規(guī)律，為斷層開采提供技術(shù)依據(jù)。</p><p>　　煤層及其頂?shù)装逯谢瑒蝇F(xiàn)象極為普遍，層滑構(gòu)造是導(dǎo)致煤層不穩(wěn)定的主要因素。按傳統(tǒng)的沉積學(xué)以及地質(zhì)構(gòu)造觀點，很難對井下所見異常地質(zhì)現(xiàn)象作出正確判識，給生產(chǎn)帶來很大困難，不僅增加了掘進(jìn)中的無效進(jìn)尺，而且常造成工作面改造不當(dāng)，帶來大量煤炭損失。層間滑動構(gòu)造對井巷設(shè)計、工作面布置、構(gòu)造預(yù)測及安全生產(chǎn)都有重要意義。但是因為這種構(gòu)造基本上順層滑動、地層缺乏明顯的

18、“重復(fù)”和“缺失”，勘探過程很難發(fā)現(xiàn)，因此往往被忽視。特別是如何利用研究層滑構(gòu)造的成果進(jìn)行宣預(yù)測預(yù)報，是當(dāng)今礦井地質(zhì)研究的熱點和難點，開展項目研究具有重要的科學(xué)理論意義和生產(chǎn)實際意義。</p><p>　　1.4 層滑構(gòu)造研究現(xiàn)狀</p><p>　　曹運興等（1993）研究探討了礦井層滑構(gòu)造的基本特征，而且還認(rèn)識了層滑構(gòu)造的形成機(jī)制，構(gòu)造對瓦斯突出的控制作用及與煤層流變的關(guān)系，層滑構(gòu)造類

19、型對煤層厚度的變化影響。</p><p>　　王桂梁等（1988）探討了斷層與層滑構(gòu)造形成的主導(dǎo)因素，斷層與層滑構(gòu)造對瓦斯突出的控制作用，層滑構(gòu)造與煤層流變，斷層與層間滑動構(gòu)造組合形式及其形成機(jī)制。</p><p>　　通過順磁共振波譜研究構(gòu)造煤取得了重要進(jìn)展，前蘇聯(lián)學(xué)者在研究頓巴期礦區(qū)突出煤層的EPR信號明顯強(qiáng)于非突出煤層，袁崇孚等（1990）通過測定南柚煤層不同破壞結(jié)構(gòu)和突出煤層各分層

20、的順磁中心深度，研究認(rèn)為煤體的受到破壞的程度與順磁中心深度呈正相關(guān)的關(guān)系。</p><p>　　在利用測井曲線判識構(gòu)造煤方面，美國的S·W Rambert、 M·A Telivits利用密度測井曲線將煤體結(jié)構(gòu)分為脆煤和硬煤， M·J Samuel Lun在研究胡安盆地東南部煤層時，利用高精度的能譜密度測井曲線，認(rèn)為煤樣解析實測的甲烷含量與測井煤樣體積密之間的單因素呈現(xiàn)線性相關(guān)的關(guān)系，

21、并以此得到三個能預(yù)測未知區(qū)域的煤層甲烷含量的經(jīng)驗公式；前蘇聯(lián) B·M Ivanov在地質(zhì)鉆孔中做了有關(guān)測試地球物理參數(shù)的試驗，并以此對煤與瓦斯突出的危險性做出定性評價。</p><p>　　基于地質(zhì)構(gòu)造的三維可視化技術(shù)和GIS技術(shù)，澳大利亞的Leblanc Smith G和Caris C (1997)根據(jù)Trap Gully礦區(qū)和Appin Colliery 地下煤礦的資料，利用多煤體虛擬現(xiàn)實技術(shù)建成“

22、虛擬采礦”系統(tǒng)，將其與采礦和地質(zhì)勘查專業(yè)軟件相結(jié)合，能校為快速的生成各種參考信息和實時顯示真三維（四維）空間關(guān)系的各種圖件。加拿大阿波羅公司開發(fā)出的礦山開采的信息可以做到即時處理。</p><p>　　GIS用于礦井地質(zhì)工作已取得許多重要成果，例如煤科院西安分院開發(fā)的CGIS、日本Osaka City大學(xué)開發(fā)的基于GIS和RDBMS的資源勘查分析系統(tǒng)等。然而目前基于GISr礦井地質(zhì)信息系統(tǒng)，雖然具有很強(qiáng)的自動成圖

23、功能，但其礦井構(gòu)造量化預(yù)測能力并不能滿足實際生產(chǎn)要求。2 區(qū)域地質(zhì)概況</p><p><b>　　2.1 區(qū)域地層</b></p><p>　　淮北煤田的地層類型屬華北型地層，為其中淮河地層分區(qū)之淮北地層小區(qū)（安徽省地層志，1985）。在地層層序中，除部分缺失外，一般均發(fā)育比較齊全，各地巖性和厚度雖存在一些差異，但均可對比。區(qū)域內(nèi)主要地層層序、厚度及巖性特</

24、p><p><b>　　征見表2-1。</b></p><p>　　2.2區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造特征</p><p>　　淮北煤田位于華北板塊南緣，中生代及其之前屬于華北型的地殼結(jié)構(gòu)。大地構(gòu)造上屬于華北板塊南部東側(cè)，構(gòu)造演化既受華北板塊構(gòu)造演化控制，又受大別—郯廬—蘇魯造山帶演化的控制，經(jīng)歷了古生代相對穩(wěn)定發(fā)展階段和中、新生代活動階段兩個發(fā)展階段。石炭、二疊

25、紀(jì)含煤巖系的形成是在這一相對穩(wěn)定發(fā)展階段后期形成的。三疊紀(jì)陸塊內(nèi)活動加劇，構(gòu)造分宜和沉積分異增強(qiáng)，導(dǎo)致華北地區(qū)缺失三疊紀(jì)沉積，在中、新生代活動階段，印支運動、燕山運動和喜馬拉雅運動，對華北聚煤期試探、二疊系煤系的保存和分布具有重要的影響。淮北煤田是華北晚古生代兩淮煤田聚煤盆地的重要組成，構(gòu)造演化受郯廬斷裂帶、徐淮弧形構(gòu)造和蚌埠隆起的影響（見圖2-1）。</p><p>　　圖2-1 淮北煤田區(qū)域構(gòu)造位置<

26、/p><p>　　淮北煤田位于華北板塊東南緣之淮北坳陷內(nèi)，東以郯廬斷裂與揚子板塊相接，南依蚌埠隆起和淮南煤田相望，煤田構(gòu)造的形成和發(fā)展與華北板塊總體構(gòu)造的形成及板緣構(gòu)造的演化有密切聯(lián)系。</p><p>　　表2-1 區(qū)域地層簡表</p><p>　　續(xù)表2-1 區(qū)域地層簡表</p><p>　　淮北煤田分為四個礦區(qū)，本區(qū)所在的臨渙礦區(qū)位于

27、煤田的中部、宿縣～渦陽凹褶帶內(nèi)。</p><p>　　淮北煤田的總體構(gòu)造保持了華北板塊初始的東西向基本格局，早起形成并在聚煤期后繼續(xù)活動發(fā)展的近東西向斷裂嚴(yán)格控制著煤田展布。燕山早起的擠壓機(jī)制及其后至喜山期拉張機(jī)制下形成的近南北向斷裂、褶皺及推覆構(gòu)造交叉、復(fù)合、疊置在近東西向構(gòu)造線上，形成近似網(wǎng)格狀的斷塊構(gòu)造格局。具體表現(xiàn)為近南北向構(gòu)造切割、改造早起的近東西向構(gòu)造。屬配套成份或低序次的北西和北東向斷裂分布在各斷塊

28、內(nèi)，使已存在的構(gòu)造變形進(jìn)一步復(fù)雜化。</p><p>　　聚煤期后發(fā)生的多次構(gòu)造運動，使得淮北煤田內(nèi)二疊紀(jì)煤系的賦存由原始的統(tǒng)一連續(xù)狀態(tài)解體為許多種、小型構(gòu)造斷塊，煤田內(nèi)主導(dǎo)控煤構(gòu)造除在東部、南部部分塊段存在滑脫式，褶皺式控煤構(gòu)造外，大部分二疊紀(jì)煤系的賦存以斷塊式控煤構(gòu)造形式存在。主要表現(xiàn)為近東西向和近南北向兩組斷裂的聯(lián)合控制，煤系被切割成若干網(wǎng)格狀塊體，相對抬升的遭受剝蝕，下降的得以保留，且兩組斷裂有過不會一次

29、的活動歷史。已有資料證實，現(xiàn)存控煤構(gòu)造從其生成到“定格”，經(jīng)歷過兩期以上的地質(zhì)構(gòu)造運動，形成兩套以上疊加、復(fù)合的構(gòu)造應(yīng)力場，使本區(qū)一直處在一種多變的應(yīng)力狀態(tài)之中，構(gòu)造形跡因此而得到不斷的改造和加強(qiáng)，存在追蹤、交接、疊加等多種復(fù)合形式。</p><p>　　總之，印支期以來淮北煤田經(jīng)歷了復(fù)雜的構(gòu)造演化歷程，多期不同方向、不同性質(zhì)和不同強(qiáng)度構(gòu)造應(yīng)力場的轉(zhuǎn)換與疊加，對煤體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了巨大破壞。其原因在于，自印支期以來強(qiáng)烈

30、的擠壓和伸張作用的交替，無論是壓應(yīng)力還是張應(yīng)力，都是的質(zhì)軟的煤層比威嚴(yán)更容易成為應(yīng)力釋放層而發(fā)生順層滑動，這種滑動可能發(fā)生在整個煤層或是統(tǒng)一煤層的某個階段，煤體結(jié)構(gòu)被破壞，易形成構(gòu)造煤。</p><p>　　淮北煤田中生代有四次巖漿侵入活動。第一次主要為中性巖漿巖侵入，分布于宿北斷裂帶附近,巖性主要為閃長巖、閃長玢巖、石英閃長巖等，地表零星出露，大部為隱伏巖體，呈巖墻、巖瘤、巖床等形式產(chǎn)出。第二次主要為中酸性巖漿

31、巖侵入，分布于張大屯一帶。如侵入豐渦斷裂與張大屯斷層交匯處的楊套樓巖體，其巖性為二長花崗巖。第三次主要為酸性巖漿巖侵入，主要分布于蘇州夾溝、蕭縣丁里、泗縣大涂莊等地，巖性為花崗巖、花崗斑巖，呈巖株、巖床產(chǎn)出。如丁里巖體，為此期出露原巖體，面積約為18km2。巖體呈巖株狀侵入蕭縣東翼，巖性為花崗斑巖。第四次為基性、超基性巖漿侵入，主要為輝綠巖和輝長巖，分布于淮北煤田東部閘河向斜及宿南向斜等地，如淮北烈山南馬丁巖體、濉溪三鋪巖體。</

32、p><p><b>　　3井田地質(zhì)概況</b></p><p><b>　　3.1井田自然地理</b></p><p>　　井田位于安徽省淮北市濉溪縣李小廟至大劉家一帶，行政區(qū)劃屬濉溪縣。東距宿州市，北東距淮北市均45Km。井田東以大劉家斷層為界，西止F9斷層，南以太原組頂界灰?guī)r露頭線為界，北至F19斷層和3-2斷層-1200

33、m水平投影線，東西長約13Km，南北寬約3.5～6.5Km，面積約57.85Km2。</p><p>　　區(qū)內(nèi)陸路交通便利，濉阜鐵路經(jīng)臨渙鎮(zhèn)和青疃鎮(zhèn)從本區(qū)穿過，至阜陽與京九線連接；青疃、臨渙鎮(zhèn)均有公路與干線相連可達(dá)渦陽、淮北、徐州、宿州等地。人工開挖的界洪新河是區(qū)內(nèi)重要河流，但不具水運通行能力，見圖3-1。</p><p>　　區(qū)內(nèi)地勢較平坦，海拔標(biāo)高+27.62～+31.37m，一般+

34、29m左右，略呈西高東低之勢。區(qū)內(nèi)村莊密布，有一些人工開挖的灌溉溝渠與界洪新河相連。界洪新河為人工開挖河，由西南向東北流經(jīng)青疃鎮(zhèn)注入包河。本區(qū)屬季風(fēng)暖溫帶半濕潤氣候，平均氣溫為+14.4℃，年平均降雨量為834mm，雨量多集中在七、八兩月。</p><p>　　圖3-1 青東礦交通位置示意圖</p><p><b>　　3.2礦井概況</b></p>

35、<p>　　本井田內(nèi)賦存可采煤層5層，其中7、81和82煤為主要可采煤層。井田煤炭資源總量476228.2Kt，可采儲量168779.2Kt；礦井設(shè)計井型規(guī)模為1.8Mt/a，服務(wù)年限52.5年。</p><p>　　礦井開拓方式采用立井、分區(qū)開拓、分區(qū)通風(fēng)、集中出煤開拓方式。工業(yè)場地布置主井、副井、回風(fēng)井3個井筒。全井田采用兩個水平開采。一水平標(biāo)高-585m，二水平標(biāo)高-900m。一水平采用上、下山開

36、采方式，下山采至-900m，一水平下山開采時，在-900m建立輔助水平，以解決排水、瓦斯、通風(fēng)等安全問題；在開采二水平-900m～-1200m煤層時，在-900m補(bǔ)建煤炭運輸系統(tǒng)，建立生產(chǎn)水平，在-1200m建立輔助水平。受井筒下方太原組灰?guī)r的制約，二水平采用暗斜井延深。32煤層回采上限標(biāo)高為-270～-310m，10煤層回采上限標(biāo)高為-260～-310m；各煤層回采下限均為-1200m。</p><p>　　采

37、用綜采為主、高檔普采為輔的采煤工藝，走向長壁和傾斜長壁相結(jié)合的采煤方法。礦井初期開采塊斷西翼采用走向長壁布置，東翼采用傾斜長壁布置，全部冒落法管理頂板。通風(fēng)方式為中央并列式；副井、主井進(jìn)風(fēng)，中央風(fēng)井回風(fēng)；通風(fēng)方法采用抽出式通風(fēng)、中后期先后增加?xùn)|回風(fēng)井和西區(qū)進(jìn)、回風(fēng)井，通風(fēng)方式為分區(qū)式。</p><p>　　礦井初期首采7煤層。首采區(qū)為82采區(qū)，首采面為726工作面。礦井現(xiàn)有10個掘井工作面，其中礦井西翼82采區(qū)5

38、個，分別為：726抽排措施巷2個，726機(jī)、風(fēng)巷各1個，82軌道上山1個。礦井東翼5個：西翼三條大巷各一個，81采區(qū)瓦斯抽放泵站和814順槽各1個。</p><p><b>　　3.3井田地層特征</b></p><p>　　淮北煤田屬華北型地層淮河地層分區(qū)之淮北地層小區(qū)。地層層序中，除部分缺失外發(fā)育較齊全。</p><p>　　井田范圍內(nèi)古生

39、界地層隱伏于新生界松散層之下。經(jīng)鉆孔揭露，自下而上分別為石炭系本溪組、太原組，二疊系山西組、下石盒子組、上石盒子組、石千峰組，新生界新近系和第四系。各組巖性特征由老到新簡述如下：</p><p>　　石炭系本溪組（C1b）：</p><p>　　據(jù)鄰區(qū)臨渙煤礦資料，本組地層揭露厚15.71m，為泥巖、鋁質(zhì)泥巖夾粉砂巖，鋁質(zhì)泥巖為灰白色、紫紅色，含少量菱鐵鮞粒。</p><

40、;p><b>　　太原組（C2t）：</b></p><p>　　區(qū)內(nèi)有65個鉆孔揭露本組上部，揭露最大厚度60.96m，為灰～深灰色泥晶生物碎屑灰?guī)r4層夾深灰色泥巖及薄層細(xì)砂巖。灰?guī)r中含較多蜓類、腕足類、珊瑚、海百合等動物化石。</p><p>　　據(jù)領(lǐng)取臨渙煤礦資料，本組地層厚120.30m，含灰?guī)r9～12層，中下部灰?guī)r之間發(fā)育薄煤6層，均不可采。</

41、p><p>　　二疊系山西組（P1s）：</p><p>　　與下伏太原組整合接觸，底界以太原組L1灰?guī)r之頂為界，頂界至鋁質(zhì)泥巖下駱駝缽砂巖之底，厚71.00～103.50m，平均厚90.20m。由砂巖、粉砂巖、泥巖和煤層組成。含10、11兩煤層（組），含煤1～2層，平均厚2.03m，含煤系數(shù)2.25%，其中10煤層為大部可采煤層，根據(jù)巖性特征分述如下：</p><p>

42、;　　下段：自太原組L1灰?guī)r頂自10煤層，厚度約49m。底部由深灰色粉砂巖和泥巖組成，局部相變?yōu)榧?xì)砂巖，向上為灰色細(xì)砂巖，10煤組下常發(fā)育泥質(zhì)線理或相變?yōu)樯澳鄮r互層。發(fā)育交錯層理、平行層理。層面多含炭屑及云母片，常見菱鐵結(jié)合或薄層，具底棲動物通道。</p><p>　　上段：自10煤層至本組頂界，厚約41m。下部以淺灰～灰綠色中粒石英砂巖為主，常見粉砂巖、泥巖和煤包裹體，可見沖刷痕跡。10煤組附近常發(fā)育泥質(zhì)線理或

43、相變?yōu)槟鄮r及砂泥巖互層。上部以灰色泥巖夾粉砂巖或細(xì)砂巖薄層，部分泥巖含鋁質(zhì)及菱鐵鮞粒，發(fā)育交錯層理、水平層理。</p><p>　　下石盒子組（P1xs）:</p><p>　　與下伏山西組呈整合接觸，上界至3煤組下K3砂巖之底，厚度為202.5～280.3m，平均厚243.6m。巖性由砂巖、粉砂巖、泥巖和煤層組成。含4、5、6、</p><p>　　7、8五個煤組

44、，含煤4～10層，平均總厚9.65m，含煤系數(shù)3.96%。其中7、81、82煤層為主要可采煤層。分述如下：</p><p>　　下段：8煤組以下，厚約27m。底部為灰色中細(xì)粒含礫石英砂巖（駱駝缽砂巖），成份以石英為主，含長石、暗色礦物及泥質(zhì)礫石，鈣質(zhì)膠結(jié)。其上以泥巖為主，夾細(xì)砂巖及粉砂巖，發(fā)育平行層理，其中鋁質(zhì)泥巖為標(biāo)志層，綠灰色，具紫斑，富含鋁質(zhì)及菱鐵鮞粒。</p><p>　　中段：5

45、～8煤組間，為本區(qū)主要含煤段，厚約86m，下部的細(xì)粒石英砂巖常夾粉砂巖、泥巖薄層或相變?yōu)樯澳鄮r互層，可為8煤層直接頂板，7煤組向上以泥巖為主，次為細(xì)砂巖和粉砂巖，泥巖為灰～深灰色，可見菱鐵鮞粒，細(xì)砂巖多為淺灰色～灰白色，下部常含泥質(zhì)包裹體，發(fā)育平行層理及交錯層理。</p><p>　　上段：5煤組至頂界，厚約130.6m?；摇罨疑鄮r夾細(xì)粒石英砂巖及粉砂巖。泥巖為厚層狀，局部含鋁質(zhì)及菱鐵鮞粒，頂部偶夾暗紫色花斑

46、，4煤組附近產(chǎn)瓣輪葉化石，細(xì)砂巖多為灰色～淺灰色，成份以石英為主，含暗色礦物，發(fā)育平行層理及交錯層理。</p><p>　　上石盒子組（P2ss）：</p><p>　　與下伏下石盒子組整合接觸，下界為K3砂巖，上界至平頂山砂巖之底，厚約512～570m，平均厚548.4m。由砂巖、粉砂巖、泥巖、和煤層組成。含1、2、3三個煤層（組）。含煤2～13層，平均總厚3.86m，含煤系數(shù)0.70%

47、。其中32煤層為大部可采煤層。分述如下：</p><p>　　下段：1煤組以下，厚約230m。以灰～綠灰色的泥巖、粉砂巖為主，含暗紫色花斑，3煤附近含菱鐵鮞粒及鋁質(zhì)，次為細(xì)、中粒砂巖，區(qū)域性標(biāo)志層K3砂巖在區(qū)內(nèi)薄且不穩(wěn)定，常相變?yōu)榉凵皫r或泥巖，3煤組附近可見平行層理及交錯層理。</p><p>　　上段：1煤組以上，厚約318m。以灰～灰綠色泥巖、粉砂巖為主，次為細(xì)、中粒及粗粒長石石英砂巖

48、。泥巖中暗紫色花斑含量比下部略多，砂巖分選差，成份成熟度低，厚層狀，偶具平行層理及韻律層理，層面含云母片，可見泥質(zhì)，砂紙包體。</p><p>　　石千峰組（P3sh）：</p><p>　　與下伏上石盒子組整合接觸，揭露厚度>320m，未見頂。下段厚度約68～120m。為淺灰～灰白色、粗中粒石英砂巖夾棕褐色粉砂巖、泥巖薄層，成份以石英為主，含長石及重礦物，分選中等到差，泥質(zhì)膠結(jié)，底

49、部含礫石，厚層狀，層理不發(fā)育。上段以棕褐色局部含灰色斑點的粉砂巖為主，夾細(xì)砂巖薄層，常見鈣質(zhì)結(jié)核，平行層理發(fā)育，層面含白云母片。</p><p><b>　　新近系（N）：</b></p><p>　　區(qū)內(nèi)揭露有中新統(tǒng)、上新統(tǒng)地層，揭露厚度為106.4～230.6m，平均厚度153.67m。</p><p>　　中新統(tǒng)：與下伏二疊系不整合接觸，

50、厚度在43.9～128.9m，平均厚72.33m。根據(jù)巖性特征分析，分為上部湖積相、下部殘坡積相沉積物。下段厚度在0～31m之間，平均11.31m，局部缺失。巖性較復(fù)雜，一半由棕黃色、灰黃色及灰綠色的粘土、砂紙粘土、粘土質(zhì)砂及粉砂組成，局部夾砂礫及粘土質(zhì)礫石。上段厚度42.7～102m，平均65.57m。巖性主要為灰綠色的粘土和灰白色的鈣質(zhì)粘土、泥灰?guī)r，局部夾2～3層粉砂、細(xì)砂和粘土質(zhì)砂。粘土和鈣質(zhì)粘土質(zhì)較純，可塑性強(qiáng)，少數(shù)泥灰?guī)r層中局

51、部塊段具溶蝕現(xiàn)象，發(fā)育有小溶洞、溶孔等。</p><p>　　上新統(tǒng)：與下伏中新統(tǒng)整合接觸，厚度在62.5～101.7m之間，平均81.34m。為河湖相沉積物。按巖性特征分為上、中、下三段。下段厚度為16.05～25.80m，平均18.29m。巖性主要為灰綠色、棕紅色的粘土、砂紙巖土，局部加油薄層透鏡狀的細(xì)砂、粘土質(zhì)砂等，粘土致密，粘塑性強(qiáng)，具滑面，砂層質(zhì)不純，含泥質(zhì)成分高。中段厚度36.3～47.2m，平均45

52、.6m。巖性上部以淺棕紅、棕褐色及灰綠色細(xì)砂、粉砂、粘土質(zhì)砂為主，夾3～4層粘土、砂紙粘土，砂層層數(shù)較多，質(zhì)較純，松散，并夾有1～2層細(xì)砂巖（盤）透鏡體；中部巖性為灰黃色、淺棕紅色，灰綠色、灰白色的細(xì)砂、粘土質(zhì)砂，夾2～3層薄層粘土；下部以淺褐色、灰綠色的粘土為主，平均17.45m。巖性由灰黃色、棕紅色、灰綠色的粘土、砂紙粘土為主，粘土可塑性強(qiáng)，分布穩(wěn)定，頂部富含鈣質(zhì)和黑色鐵錳結(jié)合，為沉積間斷的古土壤層，是新近系和第四系的分界。<

53、/p><p><b>　　第四系（Q）：</b></p><p>　　區(qū)內(nèi)揭露厚度94.90～114.35m，平均92.18m。</p><p>　　更新統(tǒng)：假整合于下伏新近系之上，厚度在46.30～78.40m之間，平均60.73m。一半分為上、下兩段。下段厚度33.40～50.65m，平均41.81m。巖性以灰黃色、棕黃色及棕紅的細(xì)砂、粉砂、粘

54、土質(zhì)砂為主，間夾粘土和砂紙粘土。粘土和砂紙粘土一般均具鐵錳質(zhì)浸染現(xiàn)象，并含有鐵錳質(zhì)和鈣質(zhì)結(jié)核。上段厚度12.90～27.75m，平均18.91m。上部10m左右主要為灰黃色、褐黃色的粘土、砂紙粘土組成，夾2～3層粉砂、粘土質(zhì)砂透鏡體，一般含有較多的鈣質(zhì)、鐵錳質(zhì)結(jié)核。</p><p>　　全新統(tǒng)：與下伏更新統(tǒng)假整合接觸，厚度為28.60～35.95m，平均31.45m。巖性主要有灰黃色、黃褐色粉砂、粘土、砂紙粘土。

55、具二元結(jié)構(gòu)，粉砂與粘土、砂紙粘土組成2～3個韻律層，本統(tǒng)頂部為耕植土，在深度3～5m段富含砂礓結(jié)核；底部普遍發(fā)育一層厚1～2m的砂紙粘土，并保存有完好的蚌螺化石及其碎片，含有鈣質(zhì)結(jié)核，局部地段相變?yōu)榉凵皩?，是區(qū)內(nèi)全新統(tǒng)與更新統(tǒng)的分界標(biāo)志。</p><p><b>　　3.4井田煤層特征</b></p><p>　　區(qū)內(nèi)主要含煤地層為二疊系上石盒子組、下石盒子組和山西組

56、，含煤地層平均總厚882.2m。自上而下含1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11是個煤組，含煤7～18層，平均總厚15.54m，含煤系數(shù)1.76%。其中全區(qū)可采和大部可采煤層由32、7、81、82、10煤層五層，可采煤層平均總厚10.76m，占可采煤層厚度的68.03%?？刹擅簩幼陨隙路质鋈缦拢?lt;/p><p>　　32煤層位于上石盒子組下部，煤層厚度0～3.97m，平均1.64m，煤層結(jié)構(gòu)簡單～較簡單

57、。全區(qū)含煤面積34.03km2，其中可采面積21.03km2，可采系數(shù)61.8%，受巖漿侵入及沉積環(huán)境影響，在東西深部形成2個面積較大的不可采區(qū)，為大部可采的不穩(wěn)定煤層。</p><p>　　7煤層位于下石盒子組下部，厚度0～4.25m，平均1.69m。全區(qū)含煤面積37.62km2，其中可采面積29.03km2，可采系數(shù)77.2%。煤類變化不大，煤層結(jié)構(gòu)簡單～較簡單，屬全區(qū)大部可采的較穩(wěn)定煤層。</p>

58、;<p>　　81煤層全區(qū)平均厚0.83m。該煤層83個正常見煤點中，與82煤層的合并點多達(dá)58個，在7到10勘探線中淺部亦有合并區(qū)，合并區(qū)面積占煤層總面積的54.64%，因此81煤層可視為82煤層的分叉煤層。合并區(qū)以外，81煤層集中分布在10勘探線以西及7勘探線以東地段，其它地段零星分布。煤層結(jié)構(gòu)簡單，屬全區(qū)可采的較穩(wěn)定煤層。</p><p>　　82煤層位于下石盒子組下部，含煤面積37.48km

59、2，其中可采面積36.64km2，可采系數(shù)97.8%，煤層厚度0.3～13.48m，平均4.15m，在與81煤層合并區(qū)內(nèi)，其厚度一般較大且厚度變化也較大，個別點突然變薄，可能與小構(gòu)造影響有關(guān)。在7到10勘探線間中淺部形成厚煤帶，煤厚一般5～8m，其中厚度在10m以上的特厚點多達(dá)5個，但向深部煤層厚度逐漸變薄。在非合并區(qū)煤層相對較薄，一般為3～5m，厚度變化相對也較小。受巖漿巖侵蝕影響，10東5、9～101孔所揭露的82煤層被吞蝕或變質(zhì)為

60、天然焦，形成小范圍的侵蝕區(qū)。煤層結(jié)構(gòu)簡單～較簡單，為全區(qū)可采的較穩(wěn)定煤層。</p><p>　　10煤層位于山西組中部，煤層厚度0～5.59m，平均1.81m，含煤面積37.91km2，其中可采面積24.92km2，可采系數(shù)65.7%，煤層厚度變化較大。在84個見煤點中，不可采9個、尖滅點10個，巖漿巖侵蝕點4個。井田內(nèi)有6個面積不等的不可采區(qū)。煤層結(jié)構(gòu)簡單，為大部可采的不穩(wěn)定煤層。</p><

61、;p>　　3.5礦井水文地質(zhì)特征</p><p>　　區(qū)內(nèi)地層中有多個含水層（組、段），也有多個對應(yīng)的隔水層（組、段）所阻隔，不同（組、段）的地下水對礦坑充水影響明顯不同。由于有隔水良好的松散層第三隔水層（組）的存在，大氣降水、地表水和尊重界松散層一、二、三含水層地下水對礦井充水沒有影響。礦井主要充水因素如下：</p><p>　　新生界第四含水層（組）地下水，在淺部沿風(fēng)化裂隙帶和采

62、空區(qū)塌陷裂隙帶、或順煤層進(jìn)入礦井，在留有防水煤柱情況下，是煤層開采的主要補(bǔ)給水源。</p><p>　　各主采煤層板巖裂隙水是礦井開拓和煤層開采的直接充水水源，是礦井涌水量的主要組成部分。由于砂巖裂隙發(fā)育的不均一性，一般富水性弱，以存儲量為主，補(bǔ)給量不足。</p><p>　　石灰?guī)r巖溶裂隙水：太原組和奧陶系石灰?guī)r巖溶裂隙水在正常情況下，對開采10煤層無直接充水影響，但當(dāng)遇到斷層或陷落柱時

63、，使煤層與灰?guī)r“對口”接觸或間距縮短時，可能對礦坑產(chǎn)生直接充水。</p><p>　　據(jù)淮北生產(chǎn)礦井所揭露的斷層水文地質(zhì)特征分析，由于采掘比鉆孔揭露的面積大，破壞程度高，破壞了原來的地質(zhì)、水文地質(zhì)天然平衡條件，使斷層的導(dǎo)水性有所增強(qiáng)（采掘中大部分落差大于2m的斷層有淋水、滴水及滲水現(xiàn)象，具導(dǎo)水現(xiàn)象），若溝能了富水巖層，而隔水層厚度小且較破碎時，就可能產(chǎn)生突水。預(yù)防斷層的突水重點應(yīng)放在與富水層“對口”部位。<

64、/p><p>　　在自然狀態(tài)下，區(qū)內(nèi)斷層一般富水性弱，導(dǎo)水性差，但在井巷開拓和煤層開采時，會破壞地下水的天然平衡狀態(tài)，使斷層的導(dǎo)水性有所改變，若斷層溝通了富水含水含水層時，有可能產(chǎn)生突水。</p><p>　　3.6礦井地質(zhì)構(gòu)造分布特征</p><p>　　青東礦礦井地質(zhì)構(gòu)造分布特征簡略總結(jié)如下：</p><p>　?。?）青東井田位于淮北煤田的

65、中部，臨渙礦區(qū)的西部。東以大劉家斷層與海孜煤礦相鄰，西至F9斷層，北有宿北斷層，南有孟集斷層，處在近東西向與近南北向斷層形成的夾塊內(nèi)，屬箕狀斷塊式控煤構(gòu)造。</p><p>　　（2）區(qū)內(nèi)構(gòu)造主題表現(xiàn)為走向北西～近東西，局部略有轉(zhuǎn)折，向北、北東傾斜的單斜。地層傾角多在10～20°，沿地層走向方向出現(xiàn)小規(guī)模的地層起伏或次級褶曲；共發(fā)育斷層218條，其中正斷層214條，逆斷層4條；以北東向斷層為主，其次為北

66、西向、近東西向和北北東向斷層。</p><p>　?。?）井田范圍內(nèi)構(gòu)造形態(tài)主體表現(xiàn)為一走向北西～近北西，局部略有轉(zhuǎn)折，向北、北東傾斜的單斜。地層傾角10～20°，沿走向出現(xiàn)較小規(guī)模的地層起伏或次級褶曲；斷層發(fā)育，組合規(guī)律性強(qiáng)。</p><p>　　（4）次生褶皺多屬于斷層的派生構(gòu)造，主要受北東向斷層的局部應(yīng)力場作用形成的寬緩褶皺，背斜多向NE向傾伏，而向斜則向NW向揚起，沿地層

67、延伸方向形成波狀起伏的構(gòu)造。</p><p>　?。?）斷層間平行排列，斷層走向基本一致。北東向斷裂發(fā)育程度最高，其次為北西向、近東西向斷裂，北北東向斷裂發(fā)育程度最低。</p><p>　?。?）近東西向斷層主要分布于井田中東部，各斷層大致平行延伸，橫剖面上構(gòu)成地塹組合形式；北東向斷層為主要斷層組，平面上多呈弧形，延伸較遠(yuǎn)。在井田東部往往構(gòu)成地塹-地壘及階梯狀斷層組合，井田西部構(gòu)成帚狀構(gòu)造

68、組合；北北東向斷層主要分布于井田中西部，平面上延伸較遠(yuǎn)，多呈“S”形或反“S”形；北西向斷層構(gòu)成“入”字形構(gòu)造，在井田西部呈放射狀排列，可能與局部地殼隆伸有關(guān)。</p><p>　?。?）斷層間的交叉組合主要表現(xiàn)為兩組或兩組以上的斷層以一定的角度交切。在井田中部及東部，主要表現(xiàn)為近東西向斷層與北東向斷層之間的疊加，形成風(fēng)格狀；井田西部主要表現(xiàn)為北東向與北西向斷層之間的疊加，形成放射狀，或次級斷裂與主干斷裂斜交，構(gòu)

69、成帚狀構(gòu)造組合。</p><p>　?。?）根據(jù)斷層之間的相互切割關(guān)系，認(rèn)為斷層的形成時間序列為：最早為近東西向斷裂，依次為北東向、北北東向和北西向斷裂。</p><p>　　4層間滑動構(gòu)造及其對煤層穩(wěn)定性的影響</p><p><b>　　4.1概述</b></p><p>　　在地質(zhì)構(gòu)造變動中，由于軟弱層與其圍巖在應(yīng)

70、變上的差異而產(chǎn)生滑動變形，以適應(yīng)構(gòu)造形態(tài)的變化，軟弱巖層則易成為層滑構(gòu)造的發(fā)育面。青東礦煤系地層中砂巖、泥巖、粘土巖及煤等軟硬相間，這種巖性組合在巖層褶皺時，易發(fā)生順層剪切形成層滑構(gòu)造。</p><p>　　青東礦82煤層偽頂板一般為炭質(zhì)泥巖，厚度0.23～0.99m，巖層薄弱容易冒落；直接頂板以泥巖為主，其次為粉砂巖和砂巖。老頂有兩種煤類型：一為砂巖直覆于煤層之上，另一為老頂砂巖位于直接頂之上，巖性有細(xì)砂巖和中

71、砂巖。82煤直接底以泥巖為主，其次為粉砂巖。泥巖厚度0.55～15.57m。巖性為底板層滑提供了條件，特別是產(chǎn)生底板揉皺現(xiàn)象及煤層的穿刺構(gòu)造。</p><p>　　82煤層頂?shù)装鍘r性主要為泥巖、粉砂巖和砂巖。從層測定發(fā)生的巖性組合條件看，礦區(qū)巖性組合力學(xué)差異較大，為層滑發(fā)育提供了有得的條件；同時由于煤層頂?shù)装鍘r性屬于硬巖類，故井田范圍內(nèi)層滑構(gòu)造總體屬斷裂型層滑，少量為揉皺型，揉皺型層滑主要發(fā)生于煤層頂?shù)装鍨閭雾敃r

72、。</p><p>　　由于區(qū)內(nèi)斷層發(fā)育，在斷層形成的過程中，由于煤層相對巖石來說為軟弱體，特別是厚煤層，更易形成層間滑動。</p><p>　　4.2 82煤層層滑構(gòu)造表現(xiàn)形式</p><p>　　82煤層層滑構(gòu)造主要變現(xiàn)為層間滑動、伴生斷裂構(gòu)造、伴生小褶皺、穿刺構(gòu)</p><p><b>　　造等。</b></

73、p><p><b>　　（1）層間滑動</b></p><p>　　層間滑動是層滑構(gòu)造中最基本的構(gòu)造形跡。它使煤層結(jié)構(gòu)遭到破壞，煤厚發(fā)生變化。有煤層頂、底板單滑，層組滑動，巖層層滑，煤層層滑。巖層層滑，往往呈現(xiàn)滑面擦痕，硬巖破碎，軟巖揉皺或呈滑片矸，滑面上有糜棱泥，原巖層理、結(jié)構(gòu)破壞。煤層層滑在82煤層中層間滑動現(xiàn)象十分發(fā)育，造成煤層結(jié)構(gòu)常呈鱗片狀、粉末狀、碎粒狀，揉皺，

74、軟分層，條帶軟煤等現(xiàn)象（如圖4-1）。</p><p>　　（2）煤層受強(qiáng)烈擠壓揉皺破碎</p><p>　　當(dāng)煤層頂板或底板較軟弱時，煤巖層韌性或粘性多變，滑動帶煤層結(jié)構(gòu)強(qiáng)烈破壞，表現(xiàn)為煤層或夾矸層整體揉皺呈漩渦狀或向某一方向流變，是的某一部位煤層厚度突然變化，形態(tài)極不規(guī)則，有時煤層中穿插有破碎巖石。煤層鏡面發(fā)育或呈鱗片狀，均為中間厚四周薄的透鏡體，用手搓易呈粉末狀，且與頂板不協(xié)調(diào)，甚至

75、彼此斜交。青東礦82煤層受強(qiáng)烈揉皺破碎十分發(fā)育，在工作面由于層滑導(dǎo)致書斜式斷裂構(gòu)造，導(dǎo)致煤層頂?shù)装迦喟櫍瑪D壓煤層導(dǎo)致煤層揉皺破碎，煤層厚度及其不穩(wěn)定，如圖4-2、圖4-3。</p><p>　　圖4-1 青東礦東翼軌道石門剖面圖</p><p>　　圖4-2 青東礦82采區(qū)邊界上山剖面圖</p><p>　　圖4-3 青東礦726工作面里段切眼剖面圖</

76、p><p><b>　?。?）伴生斷裂構(gòu)造</b></p><p>　　圖4-4 青東礦726工作面機(jī)巷剖面圖</p><p>　　層間滑動過程中引起的斷裂面與滑動相互改造，形成斷裂滑動面，消失于煤層中或延伸方向上與煤層走向夾角較小，煤層結(jié)構(gòu)呈鱗片狀、粉末狀，滑動帶的煤厚劇變。82煤層頂?shù)装迮c煤層理學(xué)差異較大，為層滑的發(fā)生提供了有力的條件，其頂?shù)?/p>

77、板多為硬巖，由于層滑產(chǎn)生脆性斷裂。</p><p>　　圖4-5 青東礦726工作面風(fēng)巷剖面圖</p><p>　　圖4-6 青東礦726工作面風(fēng)巷剖面圖</p><p><b>　　書斜式斷裂構(gòu)造</b></p><p>　　82煤層層滑過程中，在順層剪應(yīng)力的作用下，是相對較硬巖層產(chǎn)生脆性斷裂，并組合成多種樣式（圖4

78、-7）。</p><p>　　圖4-7 青東礦728工作面腰巷剖面圖</p><p><b>　　階梯狀斷層</b></p><p>　　單向順層平拉且作用力較大時，形成一系列同向正斷層，切割煤層，剖面上呈階梯狀，層滑導(dǎo)致正斷層錯開形成臺階式斷層（圖4-8）。</p><p>　　圖4-8 青東礦I3回風(fēng)大巷剖面圖&

79、lt;/p><p><b>　　壘塹式斷層</b></p><p>　　硬巖夾層（煤層頂、底板中的厚層砂巖），在雙向拉伸作用下沿畫面上產(chǎn)生的斷裂組合，表現(xiàn)為一系列正斷層，走向基本平行，剖面上或在巷道中常呈傾向依次相反的小斷層組（圖4-9、10）。</p><p><b>　?。?）伴生小褶皺</b></p>&l

80、t;p>　　在82煤層層間滑動過程中，煤層及其頂?shù)装逅纬傻乃苄宰冃螛?gòu)造，往往出現(xiàn)滑面上下部協(xié)調(diào)現(xiàn)象，有頂褶底平、底褶頂平，頂?shù)坠柴薜?，這種構(gòu)造在青東礦82煤層中常見，增加了掘進(jìn)和開采的難度。在大型層間滑動中，當(dāng)滑面距煤層較遠(yuǎn)，使煤層與其頂?shù)装鍘r層組合在一起共同滑動，共同揉皺成各種各樣的褶曲形式（圖4-11、12、13）。</p><p>　　圖4-9 青東礦728工作面腰巷剖面圖</p>

81、<p>　　圖4-10 青東礦728工作面腰巷剖面圖</p><p>　　圖4-11 青東礦814工作面機(jī)巷剖面圖</p><p><b>　?。?）穿刺構(gòu)造</b></p><p>　　82煤層的頂?shù)装鍘r層，尤其是偽頂，在層間滑動過程中，沿破裂面插入煤層或煤層入頂板中，形成巖楔、巖刺或煤刺等。頂?shù)装鍘r層在華星過程中以強(qiáng)烈揉皺形式

82、擠入煤層匯總而形成所謂的滑脫夾矸或包卷夾矸。若強(qiáng)烈滑行擠壓，孤立煤層而成為煤層混雜體（圖4-14、15）。</p><p>　　圖4-12 青東礦814機(jī)巷底抽巷剖面圖</p><p>　　圖4-13 青東礦726工作面機(jī)巷剖面圖</p><p>　　圖4-14 青東礦I3運輸大巷剖面圖</p><p><b>　?。?）煤層

83、剝蝕</b></p><p>　　煤層頂板或地板的弧形斷層在滑動中常造成煤層被剝蝕，以及偽頂?shù)貙幽鄮r被剝蝕，剝蝕多成條帶狀出現(xiàn)。弧形破裂面巖石呈破碎狀，接觸面上見糜棱狀或泥狀滑面，巖層與煤層多呈不整合接觸關(guān)系。這種現(xiàn)象，在礦井地質(zhì)工作中常被誤判為古河床沖刷帶。見圖4-16。</p><p>　　圖4-15 青東礦726工作面里段切眼剖面圖</p><p&g

84、t;　　圖4-16 青東礦814工作面機(jī)巷剖面圖</p><p>　?。?）波狀折曲、卷曲</p><p>　　波狀折曲多出現(xiàn)在復(fù)式褶皺中年的次級褶皺頂部及大逆斷層附近，系層組滑動構(gòu)造形跡的表現(xiàn)。折曲軸向與次級褶皺多呈平行狀，具有定向傾斜頻率遞變性和間隔性，對煤層增厚變薄的改造及破壞性較大。在應(yīng)力集中區(qū)，受層滑構(gòu)造影響，煤層在走向上和傾向上均產(chǎn)生“S”型彎曲。同事，由于煤層的塑性流動在褶

85、曲的肘部煤層厚度增大。如圖4-17.</p><p>　　圖4-17 青東礦104軌道大巷剖面圖</p><p>　　巷道掘進(jìn)中，發(fā)現(xiàn)煤層頂、底板呈波狀起伏，其連續(xù)性未遭破壞，煤層的揉皺與頂?shù)装宓膹澢疽恢?，煤層厚度隨頂、底板起伏時厚時薄。如圖4-18。</p><p>　　圖4-18 青東礦726工作面風(fēng)巷剖面圖</p><p>&l

86、t;b>　　（8）煤層增厚變薄</b></p><p>　　由滑動面兩側(cè)煤層相互錯動使得大片的煤層被攜帶遷移和堆積，造成煤層大面積減薄、缺失或老增厚。因受層滑構(gòu)造的影響煤層厚度極不穩(wěn)定，時而增厚進(jìn)而變薄，甚至出現(xiàn)無煤帶。如圖4-19、20。</p><p>　　圖4-19 青東礦104回風(fēng)大巷剖面圖</p><p>　　圖4-20 青東礦814

87、風(fēng)巷底抽巷剖面圖</p><p>　　4.3 煤層穩(wěn)定性的內(nèi)容</p><p>　　煤層的穩(wěn)定性通常是指煤層厚度、煤質(zhì)和結(jié)構(gòu)在工作區(qū)范圍內(nèi)變化的情況。其中，煤層厚度的變化直接影響勘查工程的密度和開采方法，是劃分煤層穩(wěn)定性的主要因素。煤層的穩(wěn)定性可分為四型：①穩(wěn)定型：煤層厚度和煤質(zhì)變化很小，或變化規(guī)律明顯，結(jié)構(gòu)簡單到較簡單，全區(qū)可采或基本可采；②較穩(wěn)定型：煤層厚度和煤質(zhì)均有一定變化，但規(guī)律性

88、較明顯，結(jié)構(gòu)簡單到復(fù)雜，全區(qū)可采或大部分可采，在可采范圍內(nèi)厚度變化不大；③不穩(wěn)定型：煤層厚度或煤質(zhì)變化較大，無明顯規(guī)律，結(jié)構(gòu)復(fù)雜到極復(fù)雜，常有煤層不符合工業(yè)指標(biāo)要求的地段出現(xiàn)，包括難以分層對比而可以進(jìn)行層組對比的復(fù)煤層；④極不穩(wěn)定型：煤層厚度和煤質(zhì)變化極大，一般不連續(xù)，很難找出規(guī)律，可采塊段分布零星，包括層組對比也有困難的復(fù)雜結(jié)構(gòu)煤層。</p><p>　　引起煤厚變化的原因是多方面的，其中包括原聲變化和后生變化

89、，前者比如聚煤拗陷基底不均衡沉降、沉積環(huán)境及古地理等的影響，后者則主要包括構(gòu)造變動、巖漿侵入等英氣的煤層加厚和變薄。對同一礦區(qū)來說，地質(zhì)構(gòu)造運動影響煤層厚度變化的規(guī)律基本不變，根據(jù)已經(jīng)開采的煤厚變化規(guī)律與地質(zhì)構(gòu)造的關(guān)系，就可推測深部為開采的煤層遭遇同樣的地質(zhì)構(gòu)造的煤厚變化，對煤礦有效組織生產(chǎn)、合理布局井下采掘巷道、提高采掘效率等具有積極的知道意義。</p><p>　　4.4層滑構(gòu)造對煤層穩(wěn)定性的影響</p

90、><p>　　層滑構(gòu)造對煤層穩(wěn)定性的影響主要表現(xiàn)在對斷層厚度的影響。在縱彎褶皺或斷層的形成過程中，巖層間要發(fā)生相對滑動，在層間滑動產(chǎn)生的剪切力作用下，由于斷層強(qiáng)度低，往往要產(chǎn)生塑性流變，從而導(dǎo)致煤層厚度的變化。主要表現(xiàn)為分叉、變薄、疊置增厚等現(xiàn)象，給回采工作增加了一定的難度。但不同礦區(qū)或同一礦區(qū)不同部位表現(xiàn)形式不同。</p><p>　　82煤層層滑構(gòu)造造成煤厚突變，形成一定范圍的不可采區(qū)或無

91、煤區(qū)，降低了煤炭儲量的可靠性，同時由于煤厚的復(fù)雜變化，加大了開采難度；在回采或掘進(jìn)通過這些區(qū)域時，被迫挑頂、破底，易造成采掘設(shè)備損壞和人身傷害，給生產(chǎn)造成嚴(yán)重影響；同時由于層滑構(gòu)造造成煤層變薄、底鼓、頂?shù)装鍘r鍥穿刺及大量圍巖塊體滑入煤層等情況都會導(dǎo)致開采時原煤含矸率增加，嚴(yán)重影響煤質(zhì)。</p><p>　　其影響主要有以下幾點：</p><p>　　（1）煤系地層中的層間滑動構(gòu)造易引起煤層

92、層滑，易造成煤層結(jié)構(gòu)呈鱗片狀、粉末狀、碎粒狀等現(xiàn)象。</p><p>　?。?）煤層受強(qiáng)烈擠壓揉皺破碎，致使滑動帶煤層結(jié)構(gòu)強(qiáng)烈破壞。某一部位煤層厚度突然變化，形態(tài)極不規(guī)則，有時煤層中穿插有破碎巖石。</p><p>　?。?）層滑過程中，煤層頂?shù)孜鼋佑|面上，常伴有牽引現(xiàn)象。</p><p>　?。?）82煤層的頂?shù)装鍘r層，尤其是偽頂，在層間滑動過程中，沿破裂面插入煤

93、層或煤層入頂板中，形成巖楔、巖刺或煤刺等</p><p>　?。?）層間滑動構(gòu)造易造成煤層被剝蝕的現(xiàn)象，使得煤層在某一個地方發(fā)生尖滅，或者是突然變巨厚。</p><p>　?。?）受層滑構(gòu)造影響，煤層在走向上和傾向上易產(chǎn)生“S”型彎曲。</p><p>　?。?）由于滑動面兩側(cè)煤層的相互錯動，從而使得大片的煤層被攜帶遷移和堆積，造成煤層大面積減薄、缺失或增厚。有些甚

94、至出現(xiàn)無煤帶。</p><p><b>　　5結(jié)論</b></p><p>　　層滑構(gòu)造是巖層在構(gòu)造應(yīng)力作用下產(chǎn)生的順層滑動，主要沿軟弱巖層或強(qiáng)硬巖層接觸面發(fā)生，在地層中多沿煤層、泥巖或砂、泥巖接觸面滑動，致使斷層遭受剪切拉伸變薄或增厚。因其順煤巖層發(fā)生，幫在井下采掘過程中不易識別，嚴(yán)重影響采掘工作面布置和接替。本論文心青東礦82煤層層沒構(gòu)造為研究對象，基于井巷地質(zhì)編

95、錄和地面鉆孔資料，結(jié)合區(qū)域構(gòu)造和井田地質(zhì)構(gòu)造背景，研究了82煤層滑構(gòu)造特征及其構(gòu)造煤展布規(guī)律，并對82煤的層滑構(gòu)造發(fā)育進(jìn)行了定量分析和評價，取得了以下初步的成果和認(rèn)識。</p><p>　　根據(jù)礦井建設(shè)和生產(chǎn)的技術(shù)資料，研究了青東數(shù)以萬計層間滑動構(gòu)造的發(fā)育特征及其構(gòu)造煤展布規(guī)律。主要結(jié)論如下：</p><p>　?。?）青東礦的次生褶皺多屬于斷層的派生構(gòu)造，主要為受北東向斷層局部應(yīng)力聲作用

96、形成的寬緩譜曲斷裂中心北東向斷裂的發(fā)育程度最高，其次為北西向、近東西向和北北東向斷裂。斷層之間的交叉組合表現(xiàn)為兩組或兩組以上的斷層以一定角度疧，在井田東部表現(xiàn)為東西向斷層與北東向斷層之間的疊加形成網(wǎng)格狀；西部表現(xiàn)為北東向與北西向斷層之間的疊加呈放射狀，構(gòu)成帚狀構(gòu)造組合。</p><p>　?。?）青東礦82煤層頂板的構(gòu)造復(fù)雜程度為中等～較復(fù)雜型。巖體結(jié)構(gòu)的分形研究表明，82煤頂板的穩(wěn)定性東部低于西部。井田西部82

97、煤頂板主要是完整結(jié)構(gòu)，局部塊裂結(jié)構(gòu)；東部F1～F11斷層間82煤頂板主要為松散結(jié)構(gòu)和碎裂結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定性由南、北向中段降低。</p><p>　?。?）青東礦主要構(gòu)造線方向為NE向，層滑構(gòu)造的主體發(fā)育方向與井田構(gòu)造方向一致。82煤層滑構(gòu)造主要為斷裂性層滑及少部分揉皺型層滑。層滑構(gòu)造形式多樣，表現(xiàn)為層間滑動、揉皺破碎、伴生斷裂、伴生褶皺、穿刺構(gòu)造、波狀折曲、煤層增厚薄化等。</p><p>　　

98、（4）青東礦煤層夾矸引起的煤層厚度的變化并非是煤層原生沉積引起的。斷裂結(jié)構(gòu)面以下的煤層及夾矸，原生的層狀結(jié)構(gòu)未被破壞，但有發(fā)育眾多的羽狀節(jié)理，為層間滑動的配套構(gòu)造。由于層間滑動的直接作用，斷裂結(jié)構(gòu)面以上的巖層，都程度不同地受到揉皺、破碎以至部分缺失，形成“角度不整合”構(gòu)造現(xiàn)象。斷裂結(jié)構(gòu)面以上的煤層，由于動力變質(zhì)的影響，煤層已發(fā)生了變化。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></

99、p><p>　　[1] Frodsham K, Gayer AR. The impact of tectonic deformation upon coal seams in the south wales coal field, UK[J]. Int.J. of Coal Geol,1999(38):297-332</p><p>　　[2] Huoyin Li, Yujiro ogawa.

100、 Pore structure of sheared coals and related coal bed methane[J]. Environmental Geology, 2001, 40(11):1455-1461</p><p>　　[3] Shepherd J. Outbursts and geological struetures in coalmines, Australia[J]. Int J

101、Rock Mech Min Sci&Geomech, 1981, 18(4):267</p><p>　　[4] 程裕淇.中國區(qū)域地質(zhì)概論[M].北京：地質(zhì)出版社.1994[5] 劉程，李向東，楊守國.地質(zhì)構(gòu)造對煤層厚度的影響研究[J].煤礦安全,2008,5:14-16[6] 彭華.地質(zhì)統(tǒng)計法在煤層穩(wěn)定性定量評價中的應(yīng)用[J].山西煤炭,2002，22(2):51-53[7] 舒良樹，吳俊奇，劉道

102、忠.徐淮地區(qū)推覆構(gòu)造[J].南京大學(xué)學(xué)報,1994，30(4):639-648[8] 王恩營，邵強(qiáng)，王紅衛(wèi).華北板塊晚古生代煤層構(gòu)造煤區(qū)域分布的大地構(gòu)造控制及演化[J].西安科技大學(xué)學(xué)報,2006,26(2):193-195[9] 薛喜成.南桐礦區(qū)硯石臺煤礦褶皺、層間滑動構(gòu)造的定量評價與預(yù)測研究[D].北京：中國礦業(yè)大學(xué)（北京）,1994[10] 薛喜成，龍榮生.煤礦褶皺型層滑構(gòu)造的研究途徑[R].西安：西安礦業(yè)學(xué)院，1995[

103、11] 鄒文康.羅厝山井田構(gòu)造特征及其對煤層厚度的影響[J].中國煤田地質(zhì),2004,16(6):58-60[12] 張傳偉，錢曉虎. 淺析孟莊煤礦層滑構(gòu)造特征[J].煤炭科技，2005，18（4）：26-27[13] 童宏樹，吳素珍. 淺析前嶺井田4煤</p><p><b>　　謝辭</b></p><p>　　在論文即將完成之際，我衷心感謝在整個論文編寫過程