陽(yáng)煤五礦斷層展布規(guī)律及其對(duì)煤層開采的影響

趙崇貴

摘要：斷層構(gòu)造間接地影響著煤礦正常生產(chǎn)。本文總結(jié)研究了陽(yáng)煤五礦15#煤層的斷層構(gòu)造形態(tài)展布和分布規(guī)律，進(jìn)一步探討了斷層構(gòu)造對(duì)礦井15#煤層開采的影響。研究結(jié)果表明：采區(qū)內(nèi)共揭露發(fā)育有14條較大斷裂和200條小斷層。斷層構(gòu)造分布為雁形排列呈北東向的有規(guī)律的間隔條帶;在斷層附近開采時(shí)應(yīng)預(yù)防瓦斯和冒頂事故發(fā)生。井田西部大部分地段15#煤層位于奧灰水位以下，斷層有導(dǎo)水的可能性。

關(guān)健詞：斷層;展布規(guī)律;煤層開采

1 斷裂構(gòu)造分布規(guī)律

1.1 較大斷裂分布規(guī)律

經(jīng)統(tǒng)計(jì)可知，陽(yáng)煤五礦有14條規(guī)模較大的斷層，在這14條大斷層中，有6條正斷層，8條逆斷層，較大斷裂延伸長(zhǎng)度215.91～4526.42m，平均1042.78m;斷層傾角21～72°，平均53.86°;斷距9.0～70.0m，平均38.5m。

較大斷裂展布方向主要有三組，即NE向（30°-50°）、NNE向（10°-30°）和近SN向（0°-10°或者170°-180°），以NE向組斷裂最為發(fā)育，近SN向的斷裂很少。

較大斷裂主要有五種傾向，即SEE向、NW向、SE向、NWW向和E向，以SEE向、NW向和SE向組斷裂最為發(fā)育。這14條較大斷層主要分布在研究區(qū)西北部和東南部，F(xiàn)1斷層的延伸長(zhǎng)度最長(zhǎng)。

1.2 所有斷裂分布規(guī)律

除了發(fā)育有14條較大斷裂外，還發(fā)育有很多斷距小、延伸長(zhǎng)度較短的小斷層，據(jù)已揭露的小斷層達(dá)200多條，這些小斷層大多為正斷層。通過統(tǒng)計(jì)研究區(qū)全部240條斷裂的分布規(guī)律可知，本區(qū)的斷裂分布具有如下特征：

本區(qū)斷裂在不同方向上都有分布，以走向?yàn)镹E（30°- 50°）、NEE（50°-80°）、NNE（10°-30°）、SN向（0°-10°或者170-180°）的斷裂最為發(fā)育，走向?yàn)镹W（120°-150°）和NWW（100°-120°）向的斷裂也較為發(fā)育，走向?yàn)镋W（80°-100°）和NNW（150°-170°）向的斷裂發(fā)育程度最少;

本區(qū)斷層的傾向在各個(gè)方向上都有分布，傾向?yàn)镹W（300°-330°）向的斷裂最為發(fā)育，此外，傾向?yàn)閃（260°-280°）、SEE（100°-120°）、SE（120°-150°）、NWW（280°-300°）、NNW（330°-350°）向的斷裂次之，其他傾向的斷裂也有少量分布;

本區(qū)斷裂斷距0.6～70m，平均斷距5.07m;斷層傾角20～89°，平均54.39°;本區(qū)以正斷層為主，正斷層占所有斷層總數(shù)的81%，逆斷層占所有斷層總數(shù)的19%;研究區(qū)中部、西北部和東南部斷裂構(gòu)造相對(duì)發(fā)育;

而研究區(qū)的西南部和東北部，斷裂相對(duì)簡(jiǎn)單一些。由西北向中部，由東南向中部，斷裂密度都呈逐漸增大趨勢(shì);

由南向北，斷裂密度呈先增大后減小，再增大后減小的變化規(guī)律。

2 對(duì)15號(hào)煤層開采的影響

五礦井田內(nèi)構(gòu)造復(fù)雜程度定為構(gòu)造中等偏復(fù)雜。由于構(gòu)造影響，工作面被迫縮短或開繞巷通過，造成大量巷道報(bào)廢，有的工作面掘進(jìn)幾百米后就無法繼續(xù)掘進(jìn)，或者只能形成采長(zhǎng)100多米的“微型”工作面，造成大量資源儲(chǔ)量損失，主要表現(xiàn)如下：

礦井儲(chǔ)量減少：研究區(qū)大型以上斷層，如F1、F2、…、F14等較大斷層，不僅生產(chǎn)不能連續(xù)進(jìn)行，而且需要留設(shè)較大煤柱，影響了可開采的儲(chǔ)量;

由于受斷層影響，頂板巖層裂隙較為發(fā)育，煤巖層較破碎，這對(duì)頂板管理帶來很大的難度，容易發(fā)生冒頂事故。由于研究區(qū)西北采區(qū)中東部、五林井采區(qū)東北部、四采區(qū)中部、中央采區(qū)中部和東部、南翼二采區(qū)中部斷層密度較大，因此在這些區(qū)域應(yīng)多加預(yù)防冒頂事故發(fā)生;

本區(qū)的含水層多為孔隙裂隙含水層，富水性弱。一般在斷裂構(gòu)造帶富水性較強(qiáng)，當(dāng)?shù)V井揭露或通過斷裂構(gòu)造帶附近時(shí)，含水層水就可能會(huì)直接或間接的涌入礦井。井田內(nèi)斷層大多為正斷層，斷層附近裂隙發(fā)育，有利于地下水的富集，正斷層破碎帶裂隙發(fā)育，不僅本身富集地下水，而且可溝通上下含水層之間的水力聯(lián)系。

到目前為止，在開采煤層時(shí)僅局部發(fā)現(xiàn)淋水及涌水現(xiàn)象，但隨著開采煤層深度的增加，特別在西部部分地段煤層位于奧灰水水位以下時(shí)，不排除斷層導(dǎo)水的可能。

如本區(qū)西部部分地段15號(hào)煤層位于奧灰水位以下，在斷層及陷落柱附近水文地質(zhì)條件復(fù)雜，斷層有導(dǎo)水的可能;

由于F1、F4、F5、F7、F8、F9、F10、F11為逆斷層，故在F1、F4、F5、F7、F8、F9、F10、F11斷層附近瓦斯氣體容易聚集。研究區(qū)以正斷層為主，故因逆斷層引起瓦斯聚集而造成的煤礦瓦斯事故應(yīng)不多。

3 結(jié)論及建議

采區(qū)內(nèi)共揭露發(fā)育有14條較大斷裂和200條小斷層。斷層構(gòu)造分布為雁形排列呈北東向的有規(guī)律的間隔條帶;探討了五礦礦井?dāng)鄬訕?gòu)造對(duì)礦井15號(hào)煤層開采的影響，認(rèn)為在斷層附近開采時(shí)應(yīng)預(yù)防瓦斯和冒頂事故發(fā)生。井田西部大部分地段15號(hào)煤層位于奧灰水位以下，在斷層附近水文地質(zhì)條件復(fù)雜，斷層有導(dǎo)水的可能。

參考文獻(xiàn)：

[1]于紹波.斷層與煤礦安全生產(chǎn)的關(guān)系之管見[J].山東煤炭科技，1998（02）.