伴生背斜構(gòu)造的分析與研究

開(kāi)灤集團(tuán) 呂家坨礦業(yè)分公司 王 瑾

伴生背斜構(gòu)造的分析與研究

開(kāi)灤集團(tuán) 呂家坨礦業(yè)分公司 王 瑾

呂家坨井田以褶皺構(gòu)造為主,井田內(nèi)自北而南依次發(fā)育有黑鴨子向斜、呂家坨背斜、范各莊向斜、畢各莊向斜、南陽(yáng)莊－嶺上背斜、小張各莊向斜等五個(gè)主要褶曲構(gòu)造，其中，黑鴨子向斜軸為呂、林井田技術(shù)邊界。呂家坨背斜為礦井的主體構(gòu)造，約占井田面積的70%，其深部發(fā)育有次一級(jí)的褶曲構(gòu)造。在井田南部，呂家坨背斜、畢各莊向斜、南陽(yáng)莊－嶺上背斜、小張各莊向斜等褶曲構(gòu)造復(fù)合，形成了董各莊盆地構(gòu)造區(qū)和王各莊馬鞍形構(gòu)造區(qū)。呂家坨礦地質(zhì)條件復(fù)雜，斷裂構(gòu)造和褶曲構(gòu)造較多，在開(kāi)采過(guò)程中，大的構(gòu)造影響了采區(qū)布置，中型構(gòu)造影響了工作面的布置，中小型構(gòu)造影響了正常的掘進(jìn)和回采生產(chǎn)。因此，研究構(gòu)造的性質(zhì)和發(fā)展規(guī)律，用以指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、四采外區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造特征

四采外區(qū)域位于呂家坨背斜南翼，呂家坨背斜是井田的主體構(gòu)造，淺部緊閉，深部相對(duì)較寬緩，在平面上呈現(xiàn)為上小下大的扇形形態(tài)，延展長(zhǎng)度約6 000 m。背斜的樞紐在礦井8號(hào)剖面線附近，由淺至深樞紐呈弧形，傾伏方向?yàn)?63° ～ 288°，傾伏角8° ～ 25°。呂家坨背斜主體形態(tài)雖基本控制，但伴生和次生的小型褶皺及小型斷層問(wèn)題突出，是影響礦井正常生產(chǎn)的重要地質(zhì)因素。

長(zhǎng)期以來(lái)，人們普遍認(rèn)為，呂家坨背斜淺部緊密，構(gòu)造復(fù)雜；深部寬緩，構(gòu)造比較簡(jiǎn)單。但從– 600及– 800水平采礦工程揭露的大量地質(zhì)資料來(lái)看，呂家坨背斜中深部次級(jí)褶曲構(gòu)造發(fā)育，斷層密集，且相互切割并伴有巖漿巖侵入，對(duì)煤層破壞嚴(yán)重，構(gòu)造形態(tài)較淺部更加復(fù)雜。

二、四采外工作面揭露構(gòu)造情況

–800四采外現(xiàn)布置的工作面在主背斜南側(cè)，受主背斜影響該區(qū)域內(nèi)伴生背斜影響回采較大，形成局部煤層頂板與底板重合的現(xiàn)象。四采外區(qū)域工作面全部布置在七煤層和九煤層中，在5491Y、5470Y工作面都出現(xiàn)了背斜構(gòu)造伴生的小型背斜構(gòu)造，開(kāi)始揭露構(gòu)造時(shí)，特征與斷層性質(zhì)一樣，隨著采面的推進(jìn)直至構(gòu)造區(qū)消失，發(fā)現(xiàn)不能定性為斷裂構(gòu)造，經(jīng)分析，定性為背斜構(gòu)造，經(jīng)過(guò)區(qū)域分析，小背斜靠近大背斜構(gòu)造，應(yīng)該為大背斜伴生形成。兩個(gè)工作面背斜構(gòu)造描述如下：

在–800四采外東部5491Y工作面，該工作面布置走向長(zhǎng)530 m，傾斜長(zhǎng)150 m，穿過(guò)3號(hào)大背斜。在回采的過(guò)程中，回采到270 m時(shí)，采面57 ～ 92 m底板鼓起，逐漸與頂板結(jié)合在一起，兩側(cè)為逐漸隆起，頂與底接觸在一起至300 m，底板逐漸減少，與頂板間距加大，破底構(gòu)造消失，即通過(guò)背斜構(gòu)造，故命名此構(gòu)造為2號(hào)小背斜。

在–800四采外東部5470Y工作面，該工作面位于呂家坨主體背斜構(gòu)造腹部，其工作面走向長(zhǎng)650 m，傾斜長(zhǎng)149 m，貼近2號(hào)背斜。在回采的過(guò)程中，采面66 ～ 105 m出現(xiàn)背斜，頂與底接觸在一起?；夭?30 m時(shí)出現(xiàn)，至160 m時(shí)背斜消失。故命名此背斜為1號(hào)小背斜。

三、四采外褶皺構(gòu)造規(guī)律研究

綜合上述分析可以發(fā)現(xiàn)，大構(gòu)造往往會(huì)伴生一些小構(gòu)造。采取地質(zhì)構(gòu)造綱要如圖1所示。

圖1 采區(qū)地質(zhì)構(gòu)造綱

由圖1可知，從北至南有三條規(guī)模較大的褶曲構(gòu)造，分別為1號(hào)向斜、2號(hào)背斜和3號(hào)背斜。有兩條微型背斜，分別為1號(hào)小背斜和2號(hào)小背斜。1號(hào)小背斜是由2號(hào)背斜伴生出的，2號(hào)小背斜是3號(hào)背斜伴生出的。1號(hào)小背斜和2號(hào)小背斜體積小對(duì)采區(qū)劃分工作面的布置影響不大，但對(duì)回采工作帶來(lái)了很大影響。造成回采到此范圍時(shí)的大面積破底，降低和回采進(jìn)度，影響了煤質(zhì)。頂板冒落，增大了回采的安全因素。

四、結(jié)論

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)資料的收集和分析，筆者總結(jié)了四采外的一些構(gòu)造規(guī)律和構(gòu)造特征，為采面的布置提供了依據(jù)，對(duì)回采時(shí)遇到的構(gòu)造提供了指導(dǎo)性意見(jiàn)，有利于采面正?；夭?。

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