淮南煤田楊村煤礦礦井構(gòu)造特征定量化分析

劉昊

摘? 要：礦井構(gòu)造控制著礦床的發(fā)育特征，而其中的斷裂構(gòu)造直接的影響著各種地質(zhì)條件，對礦產(chǎn)的安全生產(chǎn)極其重要。作者以淮南煤田楊村煤礦為例，查明其構(gòu)造發(fā)育程度，通過斷層權(quán)重綜合評分法對楊村煤礦的斷裂情況進(jìn)行定量化分析，得出斷裂構(gòu)造發(fā)育程度中等類型，據(jù)此進(jìn)一步判斷楊村煤礦構(gòu)造復(fù)雜程度屬于中等類型。

關(guān)鍵詞：楊村煤礦;構(gòu)造特征;定量化分析

中圖分類號：P618.11? ?? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2019）26-0048-03

Abstract： Mine structure controls the development characteristics of ore deposits， and the fault structure directly affects a variety of geological conditions， which is extremely important for the safe production of minerals. Taking Yangcun Coal Mine in Huainan Coalfield as an example， the author figures out the degree of structural development， makes a quantitative analysis of the fault situation of Yangcun Coal Mine by fault weight comprehensive scoring method， and obtains the medium type of fault structure development. On the basis of this， it is further judged that the structural complexity of Yangcun coal mine belongs to the medium type.

Keywords： Yangcun Coal Mine; structural characteristics; quantitative analysis

礦井構(gòu)造是控制煤層形態(tài)、位態(tài)、體態(tài)和分布的最重要的地質(zhì)因素，通過構(gòu)造作用影響著煤層瓦斯、礦井涌水、煤層傾角、煤層頂?shù)装濉⒌販亍⒌貕旱鹊刭|(zhì)條件，以及煤層連續(xù)性、可采性，直接或間接的影響著煤礦生產(chǎn)建設(shè)和安全[1-4]。通過利用現(xiàn)代數(shù)學(xué)和力學(xué)模型對煤礦構(gòu)造定量化預(yù)測研究[5-6]，可以有效的區(qū)分礦井?dāng)嗔褬?gòu)造復(fù)雜區(qū)，進(jìn)而指導(dǎo)礦井安全生產(chǎn)。據(jù)統(tǒng)計，我國華北型煤田底板突水事故有74.7%以上由于礦井構(gòu)造不清所造成[7]。淮南煤田屬于

華北型煤田，楊村煤礦處于淮南煤田的西北部，淮南復(fù)向斜中的次級褶曲陳橋背斜的北翼西段，區(qū)內(nèi)褶曲與斷層并存，構(gòu)造較為發(fā)育。

1 褶曲構(gòu)造特征

根據(jù)楊村煤礦以往完工的地震和鉆探工程及區(qū)域地質(zhì)情況分析，本區(qū)構(gòu)造形態(tài)總體為一走向北西，傾向北東的單斜構(gòu)造，地層傾角一般10～25°，淺部局部較平緩。區(qū)內(nèi)未發(fā)育有較大規(guī)模的褶曲，僅局部沿地層傾向方向出現(xiàn)較小規(guī)模的次級褶曲。

2 斷裂構(gòu)造特征

2.1 斷層性質(zhì)特征統(tǒng)計

楊村煤礦內(nèi)以往完工的地震和鉆探工程共確定3961個斷點(diǎn)，其中鉆孔穿過的斷點(diǎn)有167個。根據(jù)上述資料最終組合斷層284條。其中，正斷層253條，占89%;逆斷層31條，占11%;線性斷層266條，弧形斷層18條，分別占94%和6%。

據(jù)此，楊村煤礦斷裂構(gòu)造以正斷層為主，逆斷層為輔。正斷層、逆斷層在礦井內(nèi)均有分布。因此，在巷道采掘和采區(qū)回采過程中，如遇煤層斷裂構(gòu)造應(yīng)先按照正斷層思路推斷煤層方向。另外，由于井田內(nèi)部存在弧形斷層，即有少量斷層程“鏟狀“，該類斷層在橫向上落差可能存在較大變化，而在縱向上無大的延伸深度，特別小落差斷層可能在層間滅失。

2.2 斷層走向特征統(tǒng)計

根據(jù)確定的斷層，按照走向劃分：E-W走向59條，NWW走向13條，NW走向106條，NNW走向6條，S-N走向14條，NNE走向2條，NE走向77條，NEE走向7條。

從表1可以看出，楊村煤礦斷裂構(gòu)造的展布方向，以北西向橫切斷層為主，近東西向及北東向的斷層次之。據(jù)淮南煤田區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造的發(fā)育規(guī)律來講，影響區(qū)內(nèi)煤系地層賦存狀態(tài)的構(gòu)造運(yùn)動主要是發(fā)生在印支、燕山期，但喜山期構(gòu)造運(yùn)動在本區(qū)也有所表現(xiàn)，形成了一些新的構(gòu)造。其新構(gòu)造發(fā)育特征如下：

（1）區(qū)內(nèi)較大的邊界斷層和橫切斷層，在地震時間剖面中斷層面上延至新生界內(nèi)，新生界底界面的T0波也被斷開，落差0～450m不等，是煤系地層中的斷層在喜山期繼承活化的結(jié)果。斷層走向以北西向?yàn)橹鳎睎|向次之。

（2）在地震時間剖面中，斷層僅在新生界內(nèi)發(fā)育，斷開新生界新近系、第四系地層，落差0～50m，屬喜山期新構(gòu)造運(yùn)動形成的斷層，斷層走向主要為北西及近東西向，與區(qū)內(nèi)煤系地層的構(gòu)造線方向相近。

綜上，楊村煤礦內(nèi)斷裂構(gòu)造主要于新生代時期形成的，這個時期形成的斷層帶膠結(jié)不充分，多為導(dǎo)水?dāng)鄬樱蓴鄬訉?dǎo)水引發(fā)的底板突水的概率較大。

2.3 斷層落差特征統(tǒng)計

在查出的斷層中，按斷層落差劃分：≥100m的斷層53條，占19%，≥50～<100m的斷層37條，占13%，≥30～<50m的斷層33條，占11%，≥20～<30m的斷層48條，占17%，<20m的斷層113條，占40%。

礦井內(nèi)大于100m的斷層基本具有橫向延展到井田范圍之外的特點(diǎn)，而且在縱向切割上可以深至太原組灰?guī)r含水層。因此，此類落差的斷層是礦井水害的主要防范對象。