地質教學中斷層的認識和小斷層處理辦法的淺析

吳婉瑩

摘要：斷層是地質構造中一個重要知識，本文針對教學過程提出了因材施教的一些做法，讓學生準確把握斷層概念，提升他們應用斷層知識的能力，在實際工作中會判斷斷層性質，求其產狀，從而提出可行性的處理措施，達到快速適應崗位的目的。

關鍵詞：斷層 斷層表示方法 斷層判定 小斷層處理方法

1 斷層的認識

教師通過對教材的研究才能準確把握斷層的概念，了解不同出版社的教材內容提煉簡單明了的語言，避免一些繞口、難以理解的文字，達到一針見血的教學效果。例如：①在地質圖及水平切面圖上根據地層界線錯移判斷斷層類型中，錯移方向應強調地層線由短向長錯位的方向為錯移方向來判斷，效果較好。②斷層是巖層或巖體在構造力作用下，產生斷裂變動，出現裂縫，滑動面和破裂帶，沿著裂面兩側具有或大或小的相對位移。概念中構造力和位移是重點，所以要突出講解，才能準確把握概念和斷層的分類。其中構造力是指板塊的運動使地質結構產生變化的力，主要分為張力和擠壓力。現實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，之下的巖體稱為下盤。按照斷裂面一側的斷盤位移方向有上、下兩種進行分類。上盤相對下盤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，破裂帶狹小，形成假整合，易形成丘陵、高山，如高陽斷層；逆斷層的上盤逆傾斜面向上移動，破裂帶較大，加上雨水沖刷，易形成溝壑，如杜康溝斷層。同時可發現一些不合適的表述可以及時糾正，體現“鉆”的成效。

2 會讀地質圖中的斷層

2.1 斷層的表示

地質圖中比例適當時（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，分別表示上盤交面線和下盤交面線，一般情況下，當上、下盤交面線之間不重合時為正斷層，重合時為逆斷層，因此圖1為正斷層，圖2為逆斷層，在礦圖中廣泛應用。有些地質圖（圖紙的比例為縮小比例）中斷層的兩盤緊挨時采用單線表示法，其中短線和箭頭分別表示上盤運動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。當采用等高線判斷時，等高線絕對值大的在上為逆斷層，相反為正斷層。這是判斷的方法和關鍵。

2.2 針對練習

對學生進行分組，每組拿不同礦的地質圖進行斷層類型的判斷和產狀的計算。教學過程中采用任務教學法，不僅鍛煉學生對知識的運用，同時學會分析圖紙、團隊合作能力。

3 現場確定斷層

結合我校教師的企業實踐和用人單位對畢業生的反饋信息表明學生在工作實踐中不能很好地應用所學斷層的知識。解決此類問題，要根據斷層標志判斷它的類型和產狀，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。

類比法，當煤層受斷裂作用時，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，其性質一般與主斷層相同，因此在巷中查明這些伴生斷層的性質來判斷所揭露斷層的性質。

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律，沿斷層滑動方向向煤巖角礫呈定向排列，數量由多逐漸稀少，粒度由粗逐漸變細，由粗粒變細粒方向為對盤運動方向。確定斷層的落差和產狀則采用層位對比法，井下掘進巷道遇斷層時，掘過斷層一段距離，可根據已掌握煤系巖性巖相組合特征，對比斷層兩側煤巖層層位，并結合斷層產狀來確定層的性質和落差，此方法在煤礦中被廣泛應用。

3.2 現場小斷層的處理

蒲白礦業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

采區內有已經探明的小型斷層存在時，以斷層面為界劃分采區。采區內斜交斷層可以先布置兩個工作面回采，待過了斷層影響區后再回復一個工作面生產。斜交斷層落差小，走向長度短，采用挑頂，臥底方法硬過，或在靠近工作面運輸順槽或回風順槽附近掘進三角巷道，將回采過不去的斷層部分圈出通過，但注意過斷層時，使工作面與斷層走向有一個較大的夾角（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，可調轉一定角度，有利于使水流向采空區，改善勞動條件。

3.2.2 未探明的小斷層

掘進巷道掘進階段對斷層的處理：有平巷和斜巷兩種：①圖3對于平巷采用穿過煤層頂板（或地板）和順斷層面掘進兩種方式。當平巷遇斜交正斷層，如果斷層帶的壓力不大并沒有瓦斯及水的存在，可沿斷層帶掘進進入另一盤煤層；如果情況相反，則要距斷層面一段距離平行斷層走向開掘石門進入另一盤煤層。②傾斜巷道過斷層根據斷失盤是上升還是下降分別采用挑頂、挖地或兩者結合通過斷層。

回采階段對斷層的處理：

①強行通過。②如圖4，當斷層落差大于煤厚時，對于傾向斷層或斜交斷層采用從新開掘切眼。

圖3

圖4

這些都是從本人的教學實際出發，讓學生對斷層有一個更深刻地認識，達到應用的教學效果，進一步提升學生自身的技能，現實中，教師應當鉆研知識，為人師表，做出授人以漁的成績，努力進行實踐教學，讓理論與實踐緊密結合，為技工教育做出應有的貢獻。

4 結論

在斷層知識的應用中，學生主要通過分析圖紙，得出它的類型及產狀，教師要通過鉆研教材，授課過程中調動學生積極性，采用多媒體和提問互動式教學方法，講述斷層的概念，系統的表示方法，結合規范圖紙讓學生分析，全面靈活掌握理論知識，為實踐生產中的應用打基礎。同時教師結合自身在企業實踐中的所學，指導學生利用巖、煤層層位對比法或小斷層類比法得出斷層性質，并求出產狀，找到缺失煤層的目的。有意識培養學生的動手能力和正確操作程序處理斷層，達到減少對實際生產的影響，杜絕盲目蠻干，安全意識淡薄的工作現狀，從而提升學生的工作能力，但這一切都離不開教師的嚴格要求和較高的專業知識，以及授之予漁的理念。

參考文獻：

[1]煤礦地質學[M].北京：煤炭工業出版社，2009.

[2]煤礦地質學[M].北京：煤炭工業出版社，2000.

[3]蒲白礦務局志[M].北京：煤炭工業出版社，2000.