斷失翼煤層的尋找方法

宋勝坤

摘 要：當(dāng)遇到斷層時，如何準(zhǔn)確、快速的尋找到斷失翼煤層，成為降低生產(chǎn)成本、提高礦井安全的重要影響因素。本文闡述了層位對比分析法、斷層面構(gòu)造特征法、經(jīng)驗類推法、作圖分析法和生產(chǎn)勘探法等多種尋找斷失翼煤層的方法。

關(guān)鍵詞：斷失翼煤層；尋找方法；生產(chǎn)勘探法

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.08.053

斷層對煤礦生產(chǎn)有著十分顯著的影響，尤其是隨著煤礦生產(chǎn)不斷向深部延伸，斷層的發(fā)育也越來越復(fù)雜。當(dāng)遇到斷層時，如何準(zhǔn)確、快速的尋找到斷失翼煤層，成為降低生產(chǎn)成本、提高礦井安全的重要影響因素。本文闡述了層位對比分析法、斷層面構(gòu)造特征法、經(jīng)驗類推法、作圖分析法和生產(chǎn)勘探法等多種尋找斷失翼煤層的方法，以期為煤礦安全生產(chǎn)工作者提供一定的借鑒。

1 煤（巖）層的層位對比分析法

煤（巖）層的層位對比是礦井生產(chǎn)中常用的尋找斷失翼煤層的方法，但是在層位對比分析前需要了解斷層面的產(chǎn)狀、斷層的性質(zhì)以及地層斷距等基礎(chǔ)信息，這些信息往往在揭露斷層兩盤過程中即可知道，然后根據(jù)斷層面以及煤（巖）層的傾角等信息即可計算出水平和垂直斷距，從而找到斷失翼煤層。如果煤層頂?shù)装甯鲙r層界限明顯，也可利用綜合地質(zhì)柱狀圖輔助判斷。

2 斷層面（斷層破碎帶）構(gòu)造特征法

斷層的形成是地質(zhì)構(gòu)造擠壓和拉伸的結(jié)果，因此，在其斷層面附近往往會伴隨產(chǎn)生褶皺、平行小斷層以及羽狀斷裂等地質(zhì)構(gòu)造的產(chǎn)生，這些地質(zhì)構(gòu)造除了會揭露斷層的存在，也可以幫助判斷斷層的性質(zhì)，通過褶皺和斷裂的性質(zhì)和方向，也可推斷出斷失翼煤層的方向。

3 經(jīng)驗類推法

在同一礦區(qū)內(nèi)，斷層的性質(zhì)和分布往往呈現(xiàn)出一定的規(guī)律，在生產(chǎn)實踐過程要注意總結(jié)和歸納，就能夠熟知和掌握，利用這些規(guī)律可幫助判斷新揭露斷層的性質(zhì)和尋找斷失翼煤層。例如在河南焦作礦區(qū)內(nèi)，以往的生產(chǎn)過程中所揭露的斷層皆為正斷層，利用此規(guī)律，只要查明斷層的傾向即可確定斷失翼煤層的錯動方向。

4 作圖分析法

在井巷掘進(jìn)過程中遇到斷層時，往往要將其填繪到剖面圖、水平切面圖或煤層底板等高線圖上，如果在同一煤層的鄰近巷道或鄰近煤層同水平巷道中已經(jīng)揭露過產(chǎn)狀基本一致的斷層，并且在剖面圖或平面圖上又能將二者連接起來，則說明遇到的斷層很可能就是已經(jīng)揭露的斷層的一部分。此時，可以根據(jù)已經(jīng)揭露的斷層的性質(zhì)，確定斷失翼煤層的位置。

5 生產(chǎn)勘探方法

5.1 鉆探

如果掘進(jìn)巷道在產(chǎn)狀平緩的煤層中遇到斷層時，根據(jù)斷層的可能性質(zhì)，采用斜上方或斜下方布置鉆孔來探尋斷失煤層的位置；在急傾斜煤層中掘進(jìn)的煤巷遇斷層時，往往采用水平或傾斜鉆孔來探尋斷失翼煤層。

5.2 巷探

在遇斷層的煤巷掘進(jìn)過程中尋找斷失翼煤層的方法，首先要確定斷層面的產(chǎn)狀及掘進(jìn)工作面是處于斷層的上盤還是下盤，然后再部署探巷。采用巷探時還要考慮探巷能為將來生產(chǎn)所利用。

第一種情況：水平巷道遇斷層時一般是利用巷道拐彎的方法尋找斷失翼煤層。如圖1所示，當(dāng)煤巷到A點遇一傾向斷層時煤層被斷失，這種情況下首先應(yīng)確定巷道迎頭遇到的巖石是煤層頂板及其以上巖層，還是煤層底板及其以下巖層。如果是煤層上部的巖層，待巷道穿過斷層面后應(yīng)向底板方向拐彎；反之則向頂板方向拐彎。拐彎后巷道需掘進(jìn)多遠(yuǎn)距離才能找到斷失翼煤層，要通過計算或作圖方法求得。通常根據(jù)煤（巖）層層位對比分析法可知地層斷距AC，利用公式，（α為煤層或巖層的傾角）求得AB和AD。

通過圖1的AD線作一水平切面，在圖上根據(jù)井下運輸?shù)男枰_定巷道拐彎的曲率半徑，繪出巷道，然后只量取AE的距離，這就是過斷層后要掘進(jìn)的巖石巷的長度。

如果是斜交斷層，如圖1（b）所示，同樣可以利用上述計算方法求出AD，然后過A點作垂直于煤巷（水平巷道）的垂線AF，在AF線上量取AD的長度，過D點作平行HA的直線ND與斷層線相交于G點，則GN為斷失翼煤層。

第二種情況：傾斜巷道遇斷層時一般是改變巷道坡度的方法尋找斷失翼煤層。圖2表示沿煤上山AE掘進(jìn)到A處遇一斷層，這時可利用煤（巖）層層位對比分析法確定地層斷距BC。過C點作CD平行于AE，則CD即為尋找的斷失翼煤層。

根據(jù)運輸要求，巷道過斷層面（A點）后應(yīng)重新設(shè)計上山巷道的坡度，按此坡度掘進(jìn)一條巖巷就可以找到斷失翼煤層。設(shè)計巖巷時應(yīng)盡量避免將巖巷布置在煤層的上方（如DE），避免造成壓煤或增加留設(shè)護(hù)巷煤柱而損失煤炭資源。

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