礦井煤層和斷層在空間的展布以及在平面圖和剖面圖上的反映分析

劉海龍　鄭亞杰

摘 要：本文主要對礦井煤層和斷層在空間的展布以及在平面圖和剖面圖上的反映進行分析，如果煤層、斷層的產狀發生變化時，煤層底板等高線圖和剖面圖上的煤層、斷層也會發生一定變化，在平面圖和剖面圖上會表現出不同形式，最后介紹判別斷層的性質、產狀和斷距。

關鍵詞：煤層 斷層 空間分布

1、引言

利用斷煤交線的水平投影來表示煤層底板等高線上的斷層，斷煤交線是指斷層面和煤層頂底板面的交線。煤層底板等高線如果要正確反映出斷層的性質、產狀和落差，就要明確煤層和斷層的傾向和傾角，如果四種因素中任一因素發生變化，都會影響斷層的表現。

2、礦井煤層和斷層在空間的展布與斷層性質識別

2.1煤層傾角小于斷層傾角時，斷層在平面圖和剖面圖上的變現形式

（一）同傾向大傾角正斷層。在煤層、斷層傾向相同的情況下，斷層的傾角大于煤層傾角的情況時，在平面圖上用實線來表示高程的線條時，高程的線條表示煤層底板等高線，在平面圖上用虛線來表示高程的線條時，高程的線條來表示斷層面的等高線，用點劃線和差劃線來表示斷煤交線（下同）。在剖面圖上，上盤斷層和下盤斷層交線的煤層缺失，在平面圖上，如果上盤斷層和下盤斷層斷煤交線之間沒有煤層底板等高線時，說明斷煤交線之間的煤層缺失為正斷層。

（二）同傾向大傾角逆斷層。斷層和煤層的傾向相同，在平面圖上，如果上下斷層斷煤交線之間的距離和同一煤層中上下盤煤層的高程相等，那么底板等高線將會重復出現兩次，這樣在斷煤交線之間煤層重疊的地方為逆斷層。

（三）反傾向大傾角正斷層。以煤層傾向為準，如果斷層和煤層傾向之間的夾角大于90°小于270°時，煤層傾向和斷層傾向相反。斷層傾角大于煤層傾角時。在剖面圖中，上下盤斷層斷煤交線之間的標高煤層重復；在平面圖上，如果上下盤斷層斷煤交線之間沒有同一煤層底板等高線出現的情況，斷煤交線之間的煤層缺失的情況為正斷層。

（四）反傾向大傾角逆斷層。在平面圖上，如果上下斷層斷煤交線之間的距離和同一煤層中上下盤煤層的高程相等，那么底板等高線將會重復出現兩次，這樣的情況說明在斷煤交線之間煤層重疊的地方為逆斷層。而在剖面圖上，兩個斷煤交線標高之間的煤層重復。

2.2煤層傾角大于斷層傾角時，斷層在平面圖和剖面圖上的變現形式

（一）同傾向小傾角正斷層。斷層傾向和煤層傾向相同，但是不一定相等，在平面圖上，上下盤斷層斷煤交線之間，如果同一煤層的上下盤之間的高程的相等，那么煤層底板等高線將出現兩次，此時正斷層會造成斷煤交線之間的煤層重疊，在剖面圖中，兩個斷煤交線之間的標高間煤層也重疊。

（二）同傾向小傾角逆斷層。如果斷層傾向和煤層傾向相同，加上斷層傾角小于煤層傾角的情況下，在平面圖上，斷層上下盤斷煤交線之間沒有煤層上下盤煤層底板等高線，在剖面圖中，兩個斷煤交線之間的煤層也出現缺失現象，反傾向中逆斷層會造成斷煤交線之間的煤層缺失。

（三）反傾向小傾角正斷層。如果斷層傾向和煤層傾向相同，加上斷層傾角小于煤層傾角的情況下，在平面圖中，斷層上下盤斷煤交線之間沒有煤層上下盤煤層底板等高線，正斷層會造成斷煤交線之間的煤層缺失。在剖面圖中，斷層上下盤斷煤交線標高之間如果煤層出現兩次，那么正斷層將造成兩個斷煤交線之間的煤層重復。

（四）反傾向小傾角逆斷層。如果斷層傾向和煤層傾向相反，加上斷層傾角小于煤層傾角的情況下，在平面圖上，如果同一煤層的上下盤之間的高程的相等，那么煤層底板等高線將出現兩次，逆斷層會使斷煤交線之間的煤層重疊，在剖面圖上，斷層上下盤中斷煤交線之間的煤層會出現缺失現象。

（五）同傾向大傾角正斷層。如果斷層傾向和煤層傾向相同，加上斷層傾角大于煤層傾角的情況下，斷層上下盤斷煤交線之間沒有煤層上下盤煤層底板等高線，正斷層會造成斷煤交線之間的煤層缺失。在剖面圖上，斷層上下盤斷煤交線之間的煤層也會出現缺少現象。正斷層會造成斷煤交線之間的煤層缺失。

（六）同傾向大傾角逆斷層。如果斷層傾向和煤層傾向相同，加上斷層傾角大于煤層傾角的情況下，在平面圖上，如果在斷層上下斷煤交線之間，同一煤層的上下盤之間的高程的相等，那么煤層底板等高線將會重復出現；在剖面圖上，斷層上下斷煤交線之間的煤層也重復，此時逆斷層會造成斷煤交線之間的煤層重疊。

（七）同傾向小傾角正斷層。如果斷層傾向和煤層傾向相等，加上斷層傾角小于煤層傾角的情況下，在平面圖上，如果在斷層上下斷煤交線之間，同一煤層的上下盤之間的高程的相等，那么煤層底板等高線將會重復出現；此時正斷層會造成斷煤交線之間的煤層重疊。

3、確定斷層的產狀

3.1斷層傾向。斷層面上中任意一條等高線A1A2、B1B2，取其方位角α，然后換算成傾向就可以得到斷層的傾向β：，這里的方位角大于90°時為-90°，方位角小于90°時為+90°

3.2斷層傾角。任意量取相鄰斷層面等高線之間的垂直距離時得出B1T1，斷層面的等高距為H米，H為任意相鄰斷層面等高線高程差的絕對值，然后利用三角函數來求出斷層傾角γ：

3.3斷層斷距。兩盤斷層相對移開的距離叫斷距，斷距分為總斷距、走向、傾向、水平和鉛直斷距，如果垂直于被錯斷巖層走向的剖面上的垂直距離可以測出地層斷距、鉛直地層斷距和水平斷距，這三種終端拒構成三角函數關系，如果知道任一一種斷距，既可以求出其他兩種斷距。

當在垂直于斷層走向的剖面上時，可以測出與垂直巖層走向剖面相同的各種斷距，如果巖層走向和斷層走向不一致，除了鉛直地層在兩個剖面上相等外，在垂直于巖層走向的剖面上測出的地層斷距和水平地層斷距都要小于垂直于斷層走向上測出的數值。

4、結語

終上所述，在煤層底板等高線圖上的斷煤交線和煤層底板表現主要有煤層和斷層的產狀來決定，本文主要分析了礦井煤層和斷層在空間的展布與斷層性質識別，希望為礦井煤層和斷層在空間的展布以及在平面圖和剖面圖上的反映分析提供一些參考。

參考文獻：

[1] 礦井地質與礦井水文地質[D]，中國礦業大學出版社，2009年10月出版.

[2] 楊治平，礦井煤層和斷層在空間的展布以及在平面圖和剖面圖上的反映分析[J]，云南煤炭，2012年第四期，32-38頁.

[3] 王德明，斷層展布形態及其在礦井開采中的處理[J]，云南煤炭，2002年第四期，17-19頁.