姜椿峰

摘 要：斷層是巖體或巖層沿?cái)嗔衙姘l(fā)生明顯位移的構(gòu)造。遇到斷層的時(shí)候，煤巖層的穩(wěn)定性、連續(xù)性、完整性都被破壞。文章針對(duì)在煤礦生產(chǎn)過(guò)程中主巷掘進(jìn)遇斷層時(shí)如何順利地識(shí)別斷層，從而為指導(dǎo)生產(chǎn)提供正確的資料，確保掘進(jìn)的正常施工。

關(guān)鍵詞：煤礦；主巷；構(gòu)造；斷層

中圖分類號(hào)：TD263.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2015）08-0175-02

斷層的產(chǎn)生，即為應(yīng)力在煤巖體中從開始產(chǎn)生到應(yīng)力積聚到最后釋放地過(guò)程，所以，在斷層面及其附近地煤巖層中，可以發(fā)現(xiàn)一些特征，這些特征可以證實(shí)斷裂構(gòu)造變動(dòng)及其強(qiáng)度，或預(yù)示著前方是否存在斷層及所在位置。當(dāng)巷道掘進(jìn)遇到斷層時(shí)，必須正確判斷斷失翼煤巖層的位置，合理確定過(guò)斷層尋找斷失翼的煤巖層，確保礦井生產(chǎn)的順利進(jìn)行。

1 斷層的幾何要素

1.1 斷層面和斷層帶

斷層為一種面狀構(gòu)造，其表現(xiàn)為巖塊或巖層順著斷層面滑動(dòng)斷開巖塊或巖層。其不是一個(gè)產(chǎn)狀穩(wěn)定的平直面，順傾向或走向時(shí)常會(huì)發(fā)生變化而形成曲面。斷層通常不是單一的一個(gè)面，而是由多種破裂面或次級(jí)斷層組成的帶，即斷層帶。

1.2 斷 盤

斷盤是斷層面兩側(cè)沿?cái)鄬用姘l(fā)生位移的巖塊。如斷層面是傾斜的，位于斷層面上側(cè)的一盤為上盤，反之則為下盤。

1.3 位 移

斷盤相對(duì)運(yùn)動(dòng)可分為旋轉(zhuǎn)和直移運(yùn)動(dòng)。斷層位移一般用滑距和斷距來(lái)表達(dá)。在煤礦中常常采用平錯(cuò)和落差等斷距術(shù)語(yǔ)。

2 斷層判斷

2.1 斷層分類

一般來(lái)說(shuō)，礦山地質(zhì)中按以下兩種分類，一是按巖層走向與斷層走向的關(guān)系劃分，可分為：走向斷層、傾向斷層、斜向斷層以及順層斷層；二是按斷層兩盤相對(duì)的運(yùn)動(dòng)分類，分為：正斷層（上盤沿?cái)鄬用嫦鄬?duì)下滑，下盤反之）、逆斷層（上盤相對(duì)向上滑動(dòng)，下盤反之）以及平移斷層（兩盤順斷層面走向相對(duì)移動(dòng)）。

2.2 直接法

在生產(chǎn)過(guò)程中，可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)揭露的地質(zhì)構(gòu)造以及煤巖層特征來(lái)判斷斷層的性質(zhì)的落差直接方法有以下幾種：

①斷層面附近常伴生一些小型及微型的次生構(gòu)造，在成因上與斷層有聯(lián)系，在分布上與斷層相伴，它既可作為斷層存在的標(biāo)志，也可作為判斷斷層的性質(zhì)。在斷層兩盤牽引褶曲彎曲的突出方向所指的方向一般是對(duì)盤的運(yùn)動(dòng)方向。如本礦+50水平車場(chǎng)出現(xiàn)的F0斷層（斷距>50 m），就是通過(guò)這種方法判斷的。

②層位對(duì)比當(dāng)斷層落差小于運(yùn)巷高度時(shí)，通過(guò)直接觀察就能輕易的進(jìn)行判斷；當(dāng)斷層落差大于巷道高度時(shí)，則可以根據(jù)煤層巖頂?shù)装宓膸r性進(jìn)行判斷。如我礦的39#煤層頂板就有姜粒狀黃鐵礦大結(jié)核，巖石顏色一般較淺，淺灰色，以細(xì)粉砂巖為主，中厚層狀，且離煤層較近處有泥巖，含豐富的貝類化石，而煤層底板巖層一般顏色較深，為深灰色或灰黑色，以粗粉砂或細(xì)砂巖為主。通過(guò)上述巖層特點(diǎn)就能較快得到斷層的性質(zhì)，指導(dǎo)生產(chǎn)。

③煤層特征對(duì)比法每層煤層的厚度、結(jié)構(gòu)和物理特征都具有不同的特征，我們可利用每層煤層的特點(diǎn)以及物理特征，識(shí)別煤層層位。比如我礦的306采區(qū)-60-20#石門時(shí)，遇一斷層，根據(jù)煤層含有的夾矸性質(zhì)，和23#煤層獨(dú)有的夾矸相同，得出這層煤為23#煤層。

④標(biāo)志層對(duì)比法指的是標(biāo)志層在一定范圍內(nèi)具有容易辨認(rèn)和特殊的特點(diǎn)，且分布較多，層位較為穩(wěn)定的煤巖層。通常情況下，根據(jù)標(biāo)志便能解決煤層的對(duì)比問(wèn)題，為找斷失的煤層提供了可靠的對(duì)比。龍?zhí)睹旱V的37#煤層，直接頂板有一層非常穩(wěn)定的泥巖，含豐富的黃鐵礦結(jié)核條帶，厚度非常穩(wěn)定，且層位非常穩(wěn)定，這一層泥巖是37#煤層獨(dú)有的巖性特征，獨(dú)有的標(biāo)志，在全礦范圍非常穩(wěn)定。

⑤斷層角礫巖如果斷層切斷并挫碎某一標(biāo)志性巖層或煤層，可根據(jù)該層角礫在斷層面上的分布可以推斷兩盤相對(duì)位移方向。

⑥羽狀節(jié)理斷層在兩盤相對(duì)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，位于斷層一盤或兩盤的巖石中經(jīng)常派生羽狀排列的張節(jié)理和剪節(jié)理。派生節(jié)理在跟主斷層斜交所產(chǎn)生的交角大小因派生節(jié)理的力學(xué)性質(zhì)不同而有差異。張節(jié)理與主斷層形成的銳角方向?yàn)楣?jié)理所在盤的運(yùn)動(dòng)方向。

2.3 間接法

通過(guò)上述幾種方法的分析與判斷，一般的斷層都能進(jìn)行準(zhǔn)確判斷，但并不是所有斷層在發(fā)育發(fā)展中都會(huì)產(chǎn)生上述特征，所以我們就要把井下實(shí)際資料收集后，進(jìn)行地面分析。

2.3.1 平行小斷層

在實(shí)際中，有些新斷層與主斷層伴生，其性質(zhì)、產(chǎn)狀與主斷層基本一致，這些小斷層的性質(zhì)在巷道中一清二楚，我們就可利用這些小斷層的性質(zhì)來(lái)判斷主斷層的性質(zhì)。

2.3.2 經(jīng)驗(yàn)推斷法

如果所在礦井的斷層大多數(shù)是相同性質(zhì)的斷層時(shí)，可利用這樣的規(guī)律預(yù)測(cè)掘進(jìn)過(guò)程所顯露斷層的性質(zhì)。比如，龍?zhí)毒飪?nèi)發(fā)育的F0、F6、F58、F52，以及在礦井生產(chǎn)過(guò)程中所遇到的大部分為正斷層，所以判斷在303采區(qū)-50-6#石門所揭露的斷層為正斷層，最后根據(jù)揭露出來(lái)的情況也最終得以證實(shí)。

2.3.3 標(biāo)高對(duì)比

一般來(lái)說(shuō)，煤層頂、底板標(biāo)高在同一水平或垂直線上發(fā)生變化時(shí)，說(shuō)明有斷層錯(cuò)動(dòng)，所以當(dāng)我們?cè)趫D紙上繪制煤層等高線時(shí)，在斷層附近會(huì)發(fā)現(xiàn)等高線及其不協(xié)調(diào)，所以我們就能初步判斷該點(diǎn)附近發(fā)育有斷層。另外可以根據(jù)斷層的產(chǎn)狀，推測(cè)出下個(gè)區(qū)段斷層的出現(xiàn)位置，從而下發(fā)地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，指導(dǎo)生產(chǎn)。

2.3.4 生產(chǎn)勘探法

主要有巷探或鉆探和井下物探等技術(shù)手段。

3 斷層處理

在掘進(jìn)過(guò)程中，我們應(yīng)該根據(jù)斷層的性質(zhì)、斷層走向及巷道掘進(jìn)方向、斷層的落差和巷道用途等綜合考慮來(lái)處理斷層。通常是運(yùn)用改變巷道的掘進(jìn)方向及改變巷道的掘進(jìn)坡度方法來(lái)解決。

4 結(jié) 語(yǔ)

識(shí)別斷層是一個(gè)從簡(jiǎn)到繁的過(guò)程，上述內(nèi)容可以單獨(dú)使用，也可以綜合利用，關(guān)鍵是怎樣才能夠從快從準(zhǔn)地解決礦井生產(chǎn)問(wèn)題。同時(shí)在判斷斷層時(shí)，限于地質(zhì)條件的復(fù)雜多變性，如果僅靠單一方法往往很難判斷斷層的類型，各種方法都具有單一性或局限性，因此，我們要在實(shí)際工作中充分考慮各個(gè)方面因素，并綜合各種方法，互相補(bǔ)充與彼此完善，才能更好地指導(dǎo)礦井生產(chǎn)。

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