陽煤五礦斷層展布規律及其對煤層開采的影響

趙崇貴

摘要：斷層構造間接地影響著煤礦正常生產。本文總結研究了陽煤五礦15#煤層的斷層構造形態展布和分布規律，進一步探討了斷層構造對礦井15#煤層開采的影響。研究結果表明：采區內共揭露發育有14條較大斷裂和200條小斷層。斷層構造分布為雁形排列呈北東向的有規律的間隔條帶;在斷層附近開采時應預防瓦斯和冒頂事故發生。井田西部大部分地段15#煤層位于奧灰水位以下，斷層有導水的可能性。

關健詞：斷層;展布規律;煤層開采

1 斷裂構造分布規律

1.1 較大斷裂分布規律

經統計可知，陽煤五礦有14條規模較大的斷層，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向組斷裂最為發育。這14條較大斷層主要分布在研究區西北部和東南部，F1斷層的延伸長度最長。

1.2 所有斷裂分布規律

除了發育有14條較大斷裂外，還發育有很多斷距小、延伸長度較短的小斷層，據已揭露的小斷層達200多條，這些小斷層大多為正斷層。通過統計研究區全部240條斷裂的分布規律可知，本區的斷裂分布具有如下特征：

本區斷裂在不同方向上都有分布，以走向為NE（30°- 50°）、NEE（50°-80°）、NNE（10°-30°）、SN向（0°-10°或者170-180°）的斷裂最為發育，走向為NW（120°-150°）和NWW（100°-120°）向的斷裂也較為發育，走向為EW（80°-100°）和NNW（150°-170°）向的斷裂發育程度最少;

本區斷層的傾向在各個方向上都有分布，傾向為NW（300°-330°）向的斷裂最為發育，此外，傾向為W（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°;本區以正斷層為主，正斷層占所有斷層總數的81%，逆斷層占所有斷層總數的19%;研究區中部、西北部和東南部斷裂構造相對發育;

而研究區的西南部和東北部，斷裂相對簡單一些。由西北向中部，由東南向中部，斷裂密度都呈逐漸增大趨勢;

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律。

2 對15號煤層開采的影響

五礦井田內構造復雜程度定為構造中等偏復雜。由于構造影響，工作面被迫縮短或開繞巷通過，造成大量巷道報廢，有的工作面掘進幾百米后就無法繼續掘進，或者只能形成采長100多米的“微型”工作面，造成大量資源儲量損失，主要表現如下：

礦井儲量減少：研究區大型以上斷層，如F1、F2、…、F14等較大斷層，不僅生產不能連續進行，而且需要留設較大煤柱，影響了可開采的儲量;

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

本區的含水層多為孔隙裂隙含水層，富水性弱。一般在斷裂構造帶富水性較強，當礦井揭露或通過斷裂構造帶附近時，含水層水就可能會直接或間接的涌入礦井。井田內斷層大多為正斷層，斷層附近裂隙發育，有利于地下水的富集，正斷層破碎帶裂隙發育，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系。

到目前為止，在開采煤層時僅局部發現淋水及涌水現象，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，不排除斷層導水的可能。

如本區西部部分地段15號煤層位于奧灰水位以下，在斷層及陷落柱附近水文地質條件復雜，斷層有導水的可能;

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不多。

3 結論及建議

采區內共揭露發育有14條較大斷裂和200條小斷層。斷層構造分布為雁形排列呈北東向的有規律的間隔條帶;探討了五礦礦井斷層構造對礦井15號煤層開采的影響，認為在斷層附近開采時應預防瓦斯和冒頂事故發生。井田西部大部分地段15號煤層位于奧灰水位以下，在斷層附近水文地質條件復雜，斷層有導水的可能。

參考文獻：

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