地質構造條件對煤田的復雜性的影響

柏形世

（陜西省煤田地質局一三九隊，陜西 渭南 714000）

隨著我國社會經濟的快速發展，煤礦事業得到了長足的發展。社會迅速的發展，對能源的利用量逐漸的增多，煤炭是主要的資源之一，近年來得到了巨大的發展機遇，但同時也對煤礦生產的安全性提出了更高的要求。由于礦山地質構造等的影響，煤層穩定性會受到影響，煤田的復雜性等級與地質構造的發育情況具有直接的關系。

1 煤田復雜性影響因素

對煤層復雜程度造成影響的因素很多，主要分為安全類以及幾何類兩種，其中幾何類因素往往不可控制，而安全類因素可以控制。這兩種因素中，幾何類因素對煤層復雜程度的影響占據主要地位。

安全類因素主要包括水文地質、煤礦瓦斯爆炸、地質力學環境、煤層自燃性、煤層硬度等等。而幾何類因素包括煤層厚度的變化、地質構造發育情況、煤層頂板形狀、煤層埋深深度、巖漿侵入、巖溶塌陷等。可以看出來幾何類因素都屬于地質因素，可見地質構造對煤田復雜性具有很大的影響，對煤炭的勘探以及開采造成影響。

2 煤田復雜性的等級劃分

根據地質構造對煤田影響程度的大小，以及斷層、褶皺等發育情況，可以將煤田地質構造復雜程度分為四個等級，即簡單構造、一般構造、較復雜構造以及極其復雜構造。

煤田簡單地質構造，主要的特點包括：（1）在煤田的探測區，斷層現象很少發現，并且煤層在傾向以及走向上產狀沒有明顯變化，受到巖漿巖影響較小；（2）煤田勘探區煤層傾角小，甚至趨于水平傾角，沒有大面積煤層起伏現象；（3）煤層中具有少量的單斜結構；（4）勘探區具有少量方向一致的背斜、褶皺以及向斜構造。

煤田一般地質構造，主要特點包括：（1）在煤田勘探區，煤層中具有少量的斷層發育，并且在傾向以及走向上產狀發生了一定的變化。并且煤層局部受到火成巖的影響。（2）煤田主要煤層具有一定的傾角，但傾角極為平緩，在傾向與走向上有少量斷層發育情況，并且有一定的褶皺發育。（3）在煤田勘探區中，有一些簡單的向斜、背斜、褶皺構造，并偶爾伴有斷層發育，小范圍還存在褶皺，甚至會發生局部底層倒轉；（4）煤田勘探區發育有倒轉的背斜、單斜構造或者傾角較大的傾斜構造，并且在簡單褶皺附近常常伴有少量的小斷層。

煤田較復雜構造，其主要特點包括：（1）在煤田勘探區，具有明顯的斷層存在，并且在傾向以及走向上產狀具有較大的變化，受到火成巖的影響也較為嚴重。（2）在勘探區，由于受到多個斷層構造影響，所以產生了明顯的斷塊構造。（3）在煤田中背斜、向斜、單斜構造中有次一級斷層以及褶皺發育，并形成大量的復向斜以及復背斜，而且有少量的大斷層伴隨。（4）煤田極其復雜構造，主要特點包括：（1）在煤田勘探區發育有明顯的大斷層，并且煤層中的產狀變化較大，并且變化無明確的規律，同時受到巖漿巖的影響也非常嚴重。（2）煤層中的斷層分布較為密集，并且有復雜而又緊密的褶皺出現；（3）煤田中斷層及其發育，并且巖漿巖對其具有嚴重的破壞性。

如果按照煤層結構、煤層厚度、產狀變化以及可采狀態，能夠將煤田中的煤層穩定程度分為穩定煤層、較穩定煤層、不穩定煤層以及幾部穩定煤層。

3 地質構造條件對煤田復雜性的影響

3.1 斷層構造對煤田復雜性的影響

一般情況下，都用斷層落差來對斷層規模進行評價，但斷層落差并不是研究斷層對煤層復雜性的唯一指標。即使在斷層落差相同的情況下，由于斷層傾角緩急程度不同，煤層被破壞的程度也不盡相同。所以在研究斷層對煤層復雜性影響過程中，除了參照斷層落差以外，還需要根據斷層傾角、煤層傾角、煤層厚度、采煤方式等等具體情況。就拿煤層厚度來說，煤層厚度較大的情況下，同樣的斷層落差對其的破壞較小，而對薄煤層的影響較大；再如分別用綜采方式以及炮采方式采煤，炮采對煤層復雜性的影響性小，而綜采對煤層復雜性的影響較大。

3.2 褶皺構造對煤田復雜性的影響

一般來說，褶皺構造的等級很難劃分，在煤田中，褶皺對煤層具有一定的影響，會造成煤層沿傾向以及走向發生傾角角度變化。巖層間滑動是伴隨著斷裂、褶皺等發生的過程中產生的一種自然地質現象，甚至對整個開采區域都會造成影響，發生層間滑動會導致頂板破碎，引發離層脫落，并且這種現象很難控制。我國渭南地區西北地勢高、東南低，在中生代基巖所構成的古地形技術上，覆蓋新生代黃土層以及紅土，經流水切割以及土壤侵蝕而成。因此，這一地區的煤田具有很強的復雜性，如神木煤礦、清河煤礦等在開采過程中，正是由于褶皺現象影響了開采面，增加了開采難度。

緊密的褶皺如果受到較大的擠壓力，就會產生大量的裂隙，所以緊密褶皺也是煤礦發生冒頂多發的區域。

結語

我國是煤炭藏有量大國，煤礦事業隨著社會的發展而大力發展起來，但每年煤礦安全事故頻頻發生，對煤田復雜性的有效研究，對煤礦安全生產具有十分重要的意義。眾所周知，地質構造對煤田煤層的影響較大，褶皺、斷層等地質構造，主要是由于礦山巖層應力分布不均或者應力存在較大差異，導致失衡，對煤層結構的穩定性造成破壞，并且影響煤層的發育，對煤炭開采造成一定的影響。在煤礦開產前，對其地質構造進行有效的勘探，并根據地質構造對煤田復雜性影響特點，采取有效的安全防護措施，選用科學合理的開采方式，確保煤礦生產的安全性，促進我國煤礦事業健康發展。

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