地質(zhì)教學(xué)中斷層的認(rèn)識(shí)和小斷層處理辦法的淺析

吳婉瑩

摘要：斷層是地質(zhì)構(gòu)造中一個(gè)重要知識(shí)，本文針對(duì)教學(xué)過(guò)程提出了因材施教的一些做法，讓學(xué)生準(zhǔn)確把握斷層概念，提升他們應(yīng)用斷層知識(shí)的能力，在實(shí)際工作中會(huì)判斷斷層性質(zhì)，求其產(chǎn)狀，從而提出可行性的處理措施，達(dá)到快速適應(yīng)崗位的目的。

關(guān)鍵詞：斷層 斷層表示方法 斷層判定 小斷層處理方法

1 斷層的認(rèn)識(shí)

教師通過(guò)對(duì)教材的研究才能準(zhǔn)確把握斷層的概念，了解不同出版社的教材內(nèi)容提煉簡(jiǎn)單明了的語(yǔ)言，避免一些繞口、難以理解的文字，達(dá)到一針見(jiàn)血的教學(xué)效果。例如：①在地質(zhì)圖及水平切面圖上根據(jù)地層界線錯(cuò)移判斷斷層類型中，錯(cuò)移方向應(yīng)強(qiáng)調(diào)地層線由短向長(zhǎng)錯(cuò)位的方向?yàn)殄e(cuò)移方向來(lái)判斷，效果較好。②斷層是巖層或巖體在構(gòu)造力作用下，產(chǎn)生斷裂變動(dòng)，出現(xiàn)裂縫，滑動(dòng)面和破裂帶，沿著裂面兩側(cè)具有或大或小的相對(duì)位移。概念中構(gòu)造力和位移是重點(diǎn)，所以要突出講解，才能準(zhǔn)確把握概念和斷層的分類。其中構(gòu)造力是指板塊的運(yùn)動(dòng)使地質(zhì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變化的力，主要分為張力和擠壓力。現(xiàn)實(shí)中斷層存在的形式是多種多樣。斷層面傾斜之上的巖體稱為上盤(pán)，之下的巖體稱為下盤(pán)。按照斷裂面一側(cè)的斷盤(pán)位移方向有上、下兩種進(jìn)行分類。上盤(pán)相對(duì)下盤(pán)下降的斷層稱為正斷層，反之稱為逆斷層。正斷層順傾斜面自然向下滑動(dòng)，破裂帶狹小，形成假整合，易形成丘陵、高山，如高陽(yáng)斷層；逆斷層的上盤(pán)逆傾斜面向上移動(dòng)，破裂帶較大，加上雨水沖刷，易形成溝壑，如杜康溝斷層。同時(shí)可發(fā)現(xiàn)一些不合適的表述可以及時(shí)糾正，體現(xiàn)“鉆”的成效。

2 會(huì)讀地質(zhì)圖中的斷層

2.1 斷層的表示

地質(zhì)圖中比例適當(dāng)時(shí)（圖紙的比例為放大比例或原值比例）常采用煤層底板等高線（斷煤交線）的方法表示斷層。如圖1、圖2所示。

圖1 圖2

圖1、圖2中，“-˙-”和“-×-”兩種符號(hào)，分別表示上盤(pán)交面線和下盤(pán)交面線，一般情況下，當(dāng)上、下盤(pán)交面線之間不重合時(shí)為正斷層，重合時(shí)為逆斷層，因此圖1為正斷層，圖2為逆斷層，在礦圖中廣泛應(yīng)用。有些地質(zhì)圖（圖紙的比例為縮小比例）中斷層的兩盤(pán)緊挨時(shí)采用單線表示法，其中短線和箭頭分別表示上盤(pán)運(yùn)動(dòng)方向和斷層面傾斜方向，兩者方向相同為正斷層，相反為逆斷層。當(dāng)采用等高線判斷時(shí)，等高線絕對(duì)值大的在上為逆斷層，相反為正斷層。這是判斷的方法和關(guān)鍵。

2.2 針對(duì)練習(xí)

對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組，每組拿不同礦的地質(zhì)圖進(jìn)行斷層類型的判斷和產(chǎn)狀的計(jì)算。教學(xué)過(guò)程中采用任務(wù)教學(xué)法，不僅鍛煉學(xué)生對(duì)知識(shí)的運(yùn)用，同時(shí)學(xué)會(huì)分析圖紙、團(tuán)隊(duì)合作能力。

3 現(xiàn)場(chǎng)確定斷層

結(jié)合我校教師的企業(yè)實(shí)踐和用人單位對(duì)畢業(yè)生的反饋信息表明學(xué)生在工作實(shí)踐中不能很好地應(yīng)用所學(xué)斷層的知識(shí)。解決此類問(wèn)題，要根據(jù)斷層標(biāo)志判斷它的類型和產(chǎn)狀，尋找缺失的煤層。

3.1 斷層的判斷

通常采用小斷層類比法和斷層帶填充物追索法確定斷層的性質(zhì)。

類比法，當(dāng)煤層受斷裂作用時(shí)，特別是在脆性較大的煤層或圍巖中，主斷層附近常伴生一些平行斷裂，其性質(zhì)一般與主斷層相同，因此在巷中查明這些伴生斷層的性質(zhì)來(lái)判斷所揭露斷層的性質(zhì)。

斷層帶填充物追索法，斷層帶中煤和巖石角礫的分布具有一定的規(guī)律，沿?cái)鄬踊瑒?dòng)方向向煤巖角礫呈定向排列，數(shù)量由多逐漸稀少，粒度由粗逐漸變細(xì)，由粗粒變細(xì)粒方向?yàn)閷?duì)盤(pán)運(yùn)動(dòng)方向。確定斷層的落差和產(chǎn)狀則采用層位對(duì)比法，井下掘進(jìn)巷道遇斷層時(shí)，掘過(guò)斷層一段距離，可根據(jù)已掌握煤系巖性巖相組合特征，對(duì)比斷層兩側(cè)煤巖層層位，并結(jié)合斷層產(chǎn)狀來(lái)確定層的性質(zhì)和落差，此方法在煤礦中被廣泛應(yīng)用。

3.2 現(xiàn)場(chǎng)小斷層的處理

蒲白礦業(yè)的下屬煤礦多以小型斷層為主，即落差小于20米的斷層為小型斷層。

3.2.1 探明的小斷層

采區(qū)內(nèi)有已經(jīng)探明的小型斷層存在時(shí)，以斷層面為界劃分采區(qū)。采區(qū)內(nèi)斜交斷層可以先布置兩個(gè)工作面回采，待過(guò)了斷層影響區(qū)后再回復(fù)一個(gè)工作面生產(chǎn)。斜交斷層落差小，走向長(zhǎng)度短，采用挑頂，臥底方法硬過(guò)，或在靠近工作面運(yùn)輸順槽或回風(fēng)順槽附近掘進(jìn)三角巷道，將回采過(guò)不去的斷層部分圈出通過(guò)，但注意過(guò)斷層時(shí)，使工作面與斷層走向有一個(gè)較大的夾角（以60°-90°最好），以避免因沖擊地壓造成工作面切頂，在有頂板淋水或底板出水時(shí)，可調(diào)轉(zhuǎn)一定角度，有利于使水流向采空區(qū)，改善勞動(dòng)條件。

3.2.2 未探明的小斷層

掘進(jìn)巷道掘進(jìn)階段對(duì)斷層的處理：有平巷和斜巷兩種：①圖3對(duì)于平巷采用穿過(guò)煤層頂板（或地板）和順斷層面掘進(jìn)兩種方式。當(dāng)平巷遇斜交正斷層，如果斷層帶的壓力不大并沒(méi)有瓦斯及水的存在，可沿?cái)鄬訋Ь蜻M(jìn)進(jìn)入另一盤(pán)煤層；如果情況相反，則要距斷層面一段距離平行斷層走向開(kāi)掘石門(mén)進(jìn)入另一盤(pán)煤層。②傾斜巷道過(guò)斷層根據(jù)斷失盤(pán)是上升還是下降分別采用挑頂、挖地或兩者結(jié)合通過(guò)斷層。

回采階段對(duì)斷層的處理：

①?gòu)?qiáng)行通過(guò)。②如圖4，當(dāng)斷層落差大于煤厚時(shí)，對(duì)于傾向斷層或斜交斷層采用從新開(kāi)掘切眼。

圖3

圖4

這些都是從本人的教學(xué)實(shí)際出發(fā)，讓學(xué)生對(duì)斷層有一個(gè)更深刻地認(rèn)識(shí)，達(dá)到應(yīng)用的教學(xué)效果，進(jìn)一步提升學(xué)生自身的技能，現(xiàn)實(shí)中，教師應(yīng)當(dāng)鉆研知識(shí)，為人師表，做出授人以漁的成績(jī)，努力進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)，讓理論與實(shí)踐緊密結(jié)合，為技工教育做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

4 結(jié)論

在斷層知識(shí)的應(yīng)用中，學(xué)生主要通過(guò)分析圖紙，得出它的類型及產(chǎn)狀，教師要通過(guò)鉆研教材，授課過(guò)程中調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，采用多媒體和提問(wèn)互動(dòng)式教學(xué)方法，講述斷層的概念，系統(tǒng)的表示方法，結(jié)合規(guī)范圖紙讓學(xué)生分析，全面靈活掌握理論知識(shí)，為實(shí)踐生產(chǎn)中的應(yīng)用打基礎(chǔ)。同時(shí)教師結(jié)合自身在企業(yè)實(shí)踐中的所學(xué)，指導(dǎo)學(xué)生利用巖、煤層層位對(duì)比法或小斷層類比法得出斷層性質(zhì)，并求出產(chǎn)狀，找到缺失煤層的目的。有意識(shí)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和正確操作程序處理斷層，達(dá)到減少對(duì)實(shí)際生產(chǎn)的影響，杜絕盲目蠻干，安全意識(shí)淡薄的工作現(xiàn)狀，從而提升學(xué)生的工作能力，但這一切都離不開(kāi)教師的嚴(yán)格要求和較高的專業(yè)知識(shí)，以及授之予漁的理念。

參考文獻(xiàn)：

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[3]蒲白礦務(wù)局志[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2000.