單侯礦構(gòu)造發(fā)育規(guī)律

【摘要】礦井地質(zhì)構(gòu)造是影響煤礦生產(chǎn)建設(shè)最重要的地質(zhì)條件。單侯礦地質(zhì)構(gòu)造條件復(fù)雜，斷層多，褶曲多，嚴(yán)重制約了礦井采掘工作的進(jìn)行。本礦煤系沉積在印支運(yùn)動(dòng)所形成的繼承性構(gòu)造凹陷內(nèi)，其沉積范圍和輪廓受構(gòu)造凹陷的嚴(yán)格控制。主要受基底不均衡沉降和成煤期后構(gòu)造剝蝕的影響。煤系及煤層的保存，主要受礦區(qū)南、北及東部邊界斷裂垂向運(yùn)動(dòng)的制約。區(qū)內(nèi)的褶曲及斷裂構(gòu)造，受燕山運(yùn)動(dòng)和喜山運(yùn)動(dòng)的影響，大多有多期活動(dòng)的歷史。我們通過(guò)地質(zhì)觀測(cè)取得了一些基礎(chǔ)性資料并加以分析總結(jié)，希望對(duì)我礦今后的生產(chǎn)起到一定的指導(dǎo)作用。

【關(guān)鍵詞】斷層；構(gòu)造；褶曲

引言

構(gòu)造：地質(zhì)構(gòu)造是指地殼中的巖層經(jīng)地殼運(yùn)動(dòng)的作用發(fā)生形變與變位而遺留下來(lái)的形態(tài)。地質(zhì)構(gòu)造因此可以其生成時(shí)間分為原聲構(gòu)造與此生構(gòu)造。次生構(gòu)造是構(gòu)造地質(zhì)學(xué)研究的主要對(duì)象。地質(zhì)構(gòu)造包括褶皺，節(jié)理和斷層等最基本的地質(zhì)元素，他們是巖石圈中構(gòu)造運(yùn)動(dòng)產(chǎn)物。各種地質(zhì)構(gòu)造具有相應(yīng)的地質(zhì)現(xiàn)象和工程地質(zhì)條件。

1、礦井概況

開(kāi)灤（集團(tuán)）蔚州礦業(yè)有限責(zé)任公司單侯煤礦，是經(jīng)原煤炭工業(yè)部1995年第366號(hào)文批準(zhǔn)建設(shè)的大型礦井，礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力1.5Mt/a。礦井隸屬于開(kāi)灤（集團(tuán)）蔚州礦業(yè)有限責(zé)任公司，位于河北省張家口市蔚縣涌泉莊鄉(xiāng)和南留莊鄉(xiāng)之間，地處蔚縣礦區(qū)的南部。礦區(qū)地理座標(biāo)為：東經(jīng)114°27′44″～114°32′36″，北緯39°51′46″～39°56′39″。單侯煤礦東南距蔚縣縣城8km，北距宣化130km，南距石家莊市330km，東距北京230km，西距山西廣靈縣21km，均有瀝青公路相通，交通較為方便。

2、井田地質(zhì)構(gòu)造特征

2.1斷裂構(gòu)造分布特征

井田斷層按其落差大小劃分為5個(gè)不同的規(guī)模等別：其中落差>50m的大型斷裂有8條，占6.3%，包括正斷層3條，逆斷層5條；落差≤50m>30m的中型斷裂有6條，占4.8%，包括正斷層2條，逆斷層4條；落差≤30m>15m的中小型斷裂共有27條，占21.4%，包括正斷層21條，逆斷層5條；落差≤15m>5m的小型斷裂共計(jì)26條，占20.6%，包括正斷層17條，逆斷層9條；落差≤5m的小型斷裂59條，占46.8%，包括正斷層56條，逆斷層3條（見(jiàn)表2-1）。

2.2主要褶曲分布特征

開(kāi)拓區(qū)范圍內(nèi)的主體構(gòu)造形態(tài)為崔家寨東向斜，并發(fā)育次級(jí)褶曲和斷層構(gòu)造。各主要可采煤層的走向以北東向?yàn)橹?，傾向在開(kāi)拓區(qū)北部主要向東南傾，南部主要向西北傾，受次級(jí)構(gòu)造的影響局部沿走向和傾向均有一定的變化。

褶曲構(gòu)造均表現(xiàn)為上隆不高，下凹不深，兩翼舒展開(kāi)闊的短軸背、向斜形態(tài)，為緩波狀起伏，兩翼傾角一般均小于10°，在井巷中比較容易連續(xù)追索和控制。其對(duì)煤層的破壞主要是改變了煤層的原始位態(tài)和產(chǎn)狀，使褶皺核部煤層增厚或變薄，出現(xiàn)構(gòu)造節(jié)理和使煤的物理性質(zhì)發(fā)生變化。

2.2.1崔家寨東向斜

位于開(kāi)拓區(qū)的中部崔家寨村東側(cè)，向斜軸位于蔚157孔與19-7孔連線中點(diǎn)、20-3～20-6孔連線中點(diǎn)的連線上，軸向近南北轉(zhuǎn)北東，軸長(zhǎng)1600m左右，幅度約60m，角度在3°到10°之間，兩翼基本對(duì)稱（見(jiàn)圖2-2），向斜兩翼均有斷層特別是SF10及SF13的切割，使向斜兩翼地層的對(duì)稱性受到影響。同時(shí)由于諸多與之近于直交或斜交的小型褶曲的復(fù)合疊加作用，使褶皺軸跡蜿蜒曲折，凹凸不平，造成煤層沿走向和傾向均發(fā)生波狀起伏。

該向斜系一隱伏性褶曲，具有較強(qiáng)的基底繼承性，在地質(zhì)剖面圖、煤系基底等高線圖及各煤層底板等高線圖上均有清楚的顯示，其褶皺指數(shù)（Ke）小于0.5，屬緩波狀褶曲。在二維及三維地震勘探時(shí)均有較好的控制，并有6101工作面的兩條順槽實(shí)際揭露，因此其控制程度可靠。

2.2.2北方城北向斜

位于北方城村北，風(fēng)井至516號(hào)鉆孔一線附近，軸向北西轉(zhuǎn)北東東向，軸長(zhǎng)約700m，褶皺幅度20m，面積約0.25km2。兩翼舒展開(kāi)闊，傾角一般均小于5°，褶皺指數(shù)（Ke）小于0.5，屬緩波狀褶曲。該向斜系一隱伏性褶曲，在地質(zhì)剖面圖、煤系基底等高線圖及各煤層底板等高線圖上均有清楚的顯示。在二維及三維地震勘探時(shí)均有控制，并有皮帶巷、軌道巷、回風(fēng)巷、南石門(mén)、上倉(cāng)膠帶巷及風(fēng)井車(chē)場(chǎng)等井下工程揭露，因此其控制程度可靠。

2.3巖漿侵入體特征

本井田巖漿侵入活動(dòng)較弱，僅在井田西北部的鉆孔中見(jiàn)有燕山期巖漿侵入體。侵入體巖性為淺成的基性輝綠巖。顏色以灰綠色為主，具輝綠結(jié)構(gòu)。斑晶成分主要為基性斜長(zhǎng)石和普通輝石，塊狀構(gòu)造。呈巖床狀侵入到5、6號(hào)煤層及其頂、底板巖層中，致使煤層被上、下?lián)伍_(kāi)或部分被吞蝕，造成煤層變薄、中斷并發(fā)生變質(zhì)。本區(qū)輝綠巖巖床為西部西細(xì)莊輝綠巖體的東延部分，一般為1～2層，鉆孔揭露輝綠巖巖床厚度為5～12m。分布于本井田的西北角，共有365、蔚54、415、13-5、14-2、14-5、14-7、14-11及15-4號(hào)等9個(gè)鉆孔見(jiàn)到。由于其厚度較薄，侵入范圍較小，且由井田西北角向井田內(nèi)逐漸變薄并很快尖滅，加之輝綠巖巖漿是有著較高溫度而冷卻較快的淺成基性巖漿，因此對(duì)本井田的煤層及煤質(zhì)的影響較小。

3、構(gòu)造演化

單侯井田位于蔚縣礦區(qū)的南部中段，煤系下花園組沉積在印支運(yùn)動(dòng)所形成的繼承性構(gòu)造凹陷內(nèi)，其沉積范圍和輪廓受構(gòu)造凹陷的嚴(yán)格控制。含煤建造的厚度、巖性和巖相的變化，主要受基底不均衡沉降和成煤期后構(gòu)造剝蝕的影響。煤系及煤層的保存，主要受礦區(qū)南、北及東部邊界斷裂垂向運(yùn)動(dòng)的制約。區(qū)內(nèi)的褶曲及斷裂構(gòu)造，受燕山運(yùn)動(dòng)和喜山運(yùn)動(dòng)的影響，大多有多期活動(dòng)的歷史。

從各勘探線地質(zhì)剖面圖、各煤層底板等高線圖及煤系基底等高線圖上可以清楚的看出，井田總體構(gòu)造形態(tài)為一軸向北西——南東東向的不對(duì)稱向斜構(gòu)造。向斜舒緩開(kāi)闊、地層平緩、兩翼傾角5°～15°，局部地段因受斷層影響，傾角較大。在這一規(guī)模較大的向斜構(gòu)造背景上，發(fā)育了諸多次級(jí)褶曲和斷裂構(gòu)造，并與之復(fù)合或聯(lián)合。使褶曲軸向呈波狀起伏，地層走向曲折多變。區(qū)內(nèi)斷層主要發(fā)育有近南北、北東和北西向三組，并以正斷層為主，且發(fā)育有較大的逆掩斷層，使煤層（含煤地層）大面積的重復(fù)。

4、結(jié)論

本文講述了單侯煤礦地質(zhì)構(gòu)造特征，包括斷層、褶曲及陷落柱的發(fā)育規(guī)律。區(qū)內(nèi)的褶曲及斷裂構(gòu)造，受燕山運(yùn)動(dòng)和喜山運(yùn)動(dòng)的影響，不同規(guī)模、不同性質(zhì)、不同走向的斷裂構(gòu)造，把井田煤系切割成大小不等、形態(tài)各異的斷塊。每個(gè)斷塊的地層走向、傾向都不盡相同，即使同一斷塊內(nèi)部，地層沿走向或傾向也有不同程度的變化。因此，井田構(gòu)造以斷裂為主，褶曲構(gòu)造相對(duì)不發(fā)育。單侯礦地質(zhì)條件雖復(fù)雜，對(duì)開(kāi)采造成一定影響，但對(duì)已發(fā)現(xiàn)的主要斷層及主要褶曲控制程度較高。

參考文獻(xiàn)

[1]中國(guó)礦業(yè)學(xué)院煤田地質(zhì)勘探教研室.《煤礦地質(zhì)學(xué)》.煤炭工業(yè)出版社，2003年

[2]于喜東.《礦山地質(zhì)工》.煤炭工業(yè)出版社，2005年

[3]煤炭工業(yè)部.《礦井地質(zhì)規(guī)程》.煤炭工業(yè)出版社，1984年

[4]馬希遠(yuǎn)，董忠.《礦井地質(zhì)》.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2006年

[5]煤炭工業(yè)部.《礦井水文地質(zhì)規(guī)程》.煤炭工業(yè)出版社，2002年

[6]開(kāi)灤集團(tuán)某礦業(yè)分公司.《礦井建井地質(zhì)報(bào)告書(shū)》，2006年

[7]王秀蘭，劉忠喜.《礦井水文地質(zhì)》，煤炭工業(yè)出版社，2007年