淺談礦井地質構造

劉衛斌 梁志軍

摘要：斷層是影響礦井生產的重要地質因素之一，在斷層附近煤巖層的產狀會發生較大的變化，如煤層傾角局部變大，出現急傾斜甚至倒轉等。對井田內的大中型斷層的延展方向落差的變化及其影響范圍等情況掌握不清會造成設計和施工的盲目性，采區不能合理劃分，影響礦井的正常接續，甚至威脅安全生產。本文以賽爾六礦斷層為主要研究對象，簡述賽爾六礦井田斷層的特征及分布規律。

關鍵詞：礦井;地質構造;斷層 ;特征及分布規律

中圖分類號：TD95 文獻標志碼：B

Abstract： Fault is one of the important geological factors affecting mine production. The occurrence of coal strata near the fault will change greatly， such as the dip Angle of coal seam locally becomes larger， steeply inclined or even reversed. It will lead to blindness in design and construction， unreasonable division of mining area， influence on normal continuity of mine， and even threaten safe production. In this paper， the fault of Saervi mine field is taken as the main research object， and the characteristics and distribution law of the fault in saervi mine field are briefly described.

Key words： mine; geological structure; faults; characteristics and distribution law

CLC number： TD95 Document identification： B

1 礦區區域地質構造

和什托洛蓋含煤盆地是在華力西晚期構造運動形成，再經燕山期構造運動，致使南北兩側基底斷裂復活，產生不均勻升降運動形成的中新生代山間斷陷盆地，中央拗陷區內發育了一系列北東東向為主的褶皺和斷裂，并伴隨著一條北北東向的平移正斷層，中下侏羅統水西溝群地層在拗陷區內呈一復式向斜構造，即和什托洛蓋向斜。主要構造線方向呈東西向，由若干個不同幅度的次級向背斜組成，該向斜北翼為和豐煤礦褶皺組，南翼為克拉賽勒克褶皺組，本井田位于和豐煤礦褶皺組范圍?。

2 礦井地質構造

本井田地處托里～和什托洛蓋拗陷中段鐵斯爾卡查干背斜的南翼，地層走向為近東西向，傾向南，南翼傾角∠5°～24°，北翼傾角∠5°～16°，局部為40°～60°，730m水平以下局部傾角∠16°～∠24°，局部地段煤層在走向或傾向上略有起伏。

3 礦井地層簡介

4 礦井斷層各斷層特征描述

F1正斷層：位于井田北部，第7勘探線3-3鉆孔附近，斷層延展長度3600m，斷層走向NEE，傾向NNW，傾角39°～70°，落差60m～90m，斷層控制點7個，控制該斷層走向。該斷層切割A4、A3煤層，對A4001工作面回采有影響，西翼回風巷、A4001工作面回風巷、回風石門揭露該斷層，斷層控制程度可靠。

F2正斷層：位于井田中部，第8勘探線8-1鉆孔附近，斷層在井田內延展長度750m，斷層走向SN，傾向E，傾角45°～60°，落差0～25m，該斷層切割A7、A4、A3煤層，破壞了煤層的連續性，西翼回風巷、A4002工作面運輸巷、西翼運輸上山、A3005、A3006工作面運輸巷揭露了該斷層，掘進A4002工作面兩道時，均遇到該斷層。A4煤層基本上同A7煤層對接，斷層落差約15m～20m，在A4004工作面兩道遇該斷層，落差最大達26m，以后該斷層沿傾斜方向向下延伸，落差逐漸衰減，+730m水平大巷揭露該斷層時落差1.2m，+730m水平大巷向下約50m斷層消失，對深部開采無影響。該斷層將730水平大巷上采區自然分割成南北兩翼，井田北翼采區所有工作面受該斷層影響，工作面長度縮短100m左右。該斷層經過10條巷道揭露，控制程度可靠。

F3正斷層：位于井田東北淺部，第5勘探線～第6勘探線間，原紅星煤礦附近，斷層延展長度200m，斷層走向N72°W，傾向N18°E，傾角72°，落差3m～6m，A3煤層被切割，對回采有一定的影響，A3001工作面回風巷、切眼揭露，斷層控制程度可靠。

F4正斷層：位于730m水平東翼采區第6勘探線附近，斷層延展長度1135m，斷層走向近N9°W～N19°E，傾向N81°E～N71°E，傾角45°，落差0～36m，A4、A3煤層均遭到切割破壞，對工作面布置回采均有較大的影響，A3007、A4009工作面運輸巷、A4003工作面運輸巷，A3007、A4009工作面回風巷揭露該斷層，控制程度可靠。

F5正斷層：位于井田東翼邊界附近，斷層延展長度660m，斷層走向近N39°W，傾向N51°E，傾角45°～47°，落差0～20m，A4、A3煤層均遭到切割破壞，對工作面布置回采均有較大的影響，A3007、A4003工作面運輸巷、A3007工作面回風巷揭露該斷層，控制程度可靠。

F6正斷層：位于井田西北角，斷層延展長度300m，斷層走向近N26°E，傾向N64°W，傾角51°，落差5m～8m，切割A3煤層及A4煤層，對工作面回采均有較大的影響，A3004工作面回風巷揭露該斷層，控制程度可靠。

F7逆斷層：位于井田北部，靠近F2斷層，斷層延展長度250m～300m，斷層走向N43°W，傾向S47°W，傾角24°，落差大于0～5m，切割A3煤層，對回采有一定的影響，A4027工作面回風上山、A4027工作面回風巷揭露該斷層，控制程度可靠。

5 礦井中小型構造發育情況及其規律

賽爾能源有限責任公司某礦，目前正開采+730m水平采區A4、A3煤層，根據礦井已開拓資料，中小型斷層不發育，到目前為止礦井已開采11個工作面，僅揭露斷層7條，6條為張性或張扭性正斷層，1條逆斷層，其特點是斷層延展長度較長，對煤層的連續性破壞較大，影響了采區及工作面的合理劃分，主要為本區受東西方向擠壓應力作用，斷層方向多為南北方向延展（即垂直煤層走向），斷層斷距均大于煤層厚度，給綜采工作面回采帶來困難，正因為這些斷層的影響，造成工作面長度縮短、放棄回采，造成工作面接續緊張。

經過對賽爾能源有限責任公司某礦所揭露斷層發育及分布情況進行詳細分析和論述，賽爾能源有限公司某礦共發育斷層7條，其中3條大型斷層，4條中小型斷層。井田內最大斷層走向長度1135m，落差0～36m，井田面積3.10km2，礦井布置正規工作面長度550m～990m，平均每平方公里斷層長度1043.5m，每平方公里斷層條數平均2.3條。斷層走向主要為近南北向，其特點是多呈“S”型或反“S”型展布，對工作面回采有較大影響，往往成為工作面開采的邊界，從斷層性質看，本區斷層以正斷層為主，揭露的斷層均為正斷層，僅一條逆斷層。從斷層之間相互關系看，基本上為孤立的斷層出現。

從斷層的力學性質來看，本井田斷層多為張扭性斷層，這與和什托洛蓋地區區域應力場的狀況及其演變有密切關系。

6 +730m水平下采區構造復雜程度預測

通過近幾年+730m上部采區實際揭露的地質資料及+730m水平回風下山，皮帶機運輸下山及軌道下山揭露的實際地質資料綜合分析，預計F4斷層將影響+730m水平下山采區東翼A4009、A4011、A4013、A3009、A3011、A3012等工作面布置，采區西部工作面煤層厚度受小的褶皺影響，煤層有變薄的可能。通過地質資料分析+730m下部水平采區較+730m上部水平采區，礦井井田深部中小型斷層將有所減少，多以垂直小斷層為主，層間滑動現象增多，+730m水平以下采區構造復雜程度應屬中等趨向簡單。

7 結 語

從斷層的力學性質來看，賽爾能源有限責任公司某礦井田內斷層多為張扭性斷層，這與和什托洛蓋地區區域應力場的狀況及其演變有密切關系。

對賽爾能源有限責任公司某礦所揭露斷層發育及分布情況進行詳細分析和論述，每平方公里斷層條數平均2.3條。斷層走向主要為近南北向，其特點是多呈“S”型或反“S”型展布。且斷層基本為孤立存在的，無切割關系。

井田內斷層的其延展長度較長，對煤層的連續性破壞很大，嚴重影響采區的合理劃分和采煤工作面的連續推進，因此將徐礦集團新疆賽爾能源有限責任公司六礦地質構造復雜程度評為中等構造。

通過地質資料分析+730m下部水平采區較+730m上部水平采區礦井井田深部中小型斷層將有所減少，+730m水平以下采區構造復雜程度應屬中等趨向簡單。

參考文獻：

[1]《煤礦地質工作規定》國家安全監管總局、國家煤礦安監局以安監總煤調，2013.12.31.

[2]王強，李振林，《礦井地質學》煤炭工業出版社，2008.8.

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[4]李北平，李榮義，《構造地質學》煤炭工業出版社，2008.8.