【正文】 陸地上，斷裂構(gòu)造所建造的正地形，常 見的有斷塊山地、褶皺斷塊山地和被埋藏的古斷塊山地 （ 或古斷塊褶皺山地 ） 。需要指出的是，活動(dòng)斷裂的劃分是一項(xiàng)系統(tǒng)的工作，期間需要利用多種方法和手段，借助豐富翔實(shí)的資料以確保準(zhǔn)確性和精確度。通過提取和分析現(xiàn)代地貌中的一切 新構(gòu)造信息，來追溯新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的特征與規(guī)律，即新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)塑造相應(yīng)的新構(gòu)造地貌，使得用新構(gòu)造形跡來追蹤活動(dòng)斷裂成為可能。在研究斷裂的運(yùn)動(dòng)方式時(shí)，必須針對(duì)某個(gè)斷層而進(jìn)行。這是考慮工程建設(shè)需要而采用的名詞，因?yàn)樯鲜龌顒?dòng)斷裂的概念對(duì)工程需要而言，時(shí)間尺度過長； （ 3） 發(fā)震斷裂：是指 1000～ 2021 年來有過破壞性歷史地震記載及被查明全新世（ ） 以來有過中強(qiáng)史前古地震活動(dòng)的斷裂。 1964年 ，這種分類是從活動(dòng)證據(jù)的角度出發(fā)的。野外觀測是對(duì)于內(nèi)業(yè)工作的檢查和補(bǔ)充，野外觀測包括地形地貌調(diào)查、水系分析、河流階地變形分析、斷裂帶 EH4 電導(dǎo)率剖面測量等。Ⅲ級(jí)斷塊和Ⅳ級(jí)斷塊的比例尺范圍為 1： 20 萬～ 1： 萬，根據(jù)這一尺度范圍可以將斷塊構(gòu)造劃分至礦區(qū)尺度范圍。 地質(zhì)動(dòng)力區(qū)劃工作遵循從總體到局部的原則，查明地殼的活動(dòng)構(gòu)造，以解決工程實(shí)際問題為目標(biāo) ，針對(duì)人類工程活動(dòng)所引發(fā)的地質(zhì)動(dòng)力現(xiàn)象開展研究工作。這是控制地下地質(zhì)動(dòng)力狀態(tài)、進(jìn)行安全開采的主要條件。 礦 區(qū) 地 質(zhì) 動(dòng) 力 區(qū) 劃劃分?jǐn)鄩K邊界礦井動(dòng)力現(xiàn)象預(yù)測井田劃分的規(guī)則井筒位置選擇巖石應(yīng)力狀態(tài)評(píng)估確定區(qū)域質(zhì)構(gòu)造形式估算斷塊相互動(dòng)力作用支護(hù)方案選擇巷道布置與回采方案選擇 圖 23 礦山領(lǐng)域地質(zhì)動(dòng)力區(qū)劃的應(yīng)用內(nèi)容 地質(zhì)動(dòng)力區(qū)劃原理與工作原則 地質(zhì)動(dòng)力區(qū)劃的原理 地質(zhì)動(dòng)力區(qū)劃工作是在板塊構(gòu)造所劃分的上一級(jí)板塊或構(gòu)造塊體的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，3 地質(zhì)動(dòng)力區(qū)劃原理和方法 24 一方面必須遵循板塊構(gòu)造學(xué)說的基本原理，另一方面要結(jié)合實(shí)際工程問題來進(jìn)行，應(yīng)用相關(guān)學(xué)科研究方法和手段進(jìn)行活動(dòng)斷裂劃分、評(píng)估應(yīng)力狀態(tài)等工作，做到有的放矢。在板塊構(gòu)造學(xué)描述地殼動(dòng)力學(xué)的規(guī)律的基礎(chǔ)上，基于相同的原理，在工程范圍內(nèi)，建立地質(zhì)動(dòng)力區(qū)劃理論和方法論，用以解釋礦井所發(fā)生的動(dòng)力現(xiàn)象，如煤與瓦斯突出、沖擊地壓等 。所以要挖掘出最后的、終極的真理就要費(fèi)很大的力氣，而所得是極少的 ” （ 恩格斯《反杜林論》 ） 。 地質(zhì)動(dòng)力區(qū)劃的哲學(xué)基礎(chǔ)與知識(shí)體系 （ 1） 地質(zhì)動(dòng)力區(qū)劃的哲學(xué)基礎(chǔ) 自然界里的規(guī)律主要是在均勻介質(zhì)中發(fā)現(xiàn)。在全球范圍內(nèi)，板塊沿分離型邊界的擴(kuò)張?jiān)錾?，與沿匯聚型邊界的壓縮消亡相互補(bǔ)償?shù)窒?，從而使地球半徑保持不變? 板塊構(gòu)造觀點(diǎn)把地球作為一個(gè)整體來進(jìn)行研究。說明促使中國大陸板內(nèi)構(gòu)造的動(dòng)力明顯來自中國大陸以外的板塊運(yùn)動(dòng)，而不是來自中國大陸本身的地下深處。它匯集了巖石圈現(xiàn)代運(yùn)動(dòng)和變形以及現(xiàn)今進(jìn)行著的各種過程的信息，并展示了將來會(huì)導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)的因素。 地球動(dòng)力學(xué) 的最終目的，就是為解決經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的礦產(chǎn) 資源 開發(fā)和地質(zhì)災(zāi)害 防治 等 工程 應(yīng)用提供理論指導(dǎo) 。因此，必需建立一個(gè)新的研究方法，能夠在人類工程活動(dòng)尺度上解釋和分析3 地質(zhì)動(dòng)力區(qū)劃原理和方法 18 處理工程中出現(xiàn)的地質(zhì)動(dòng)力現(xiàn)象。 板塊構(gòu)造的研究成果為長期從事地質(zhì)動(dòng)力災(zāi)害研究工作者打開了新思路，對(duì) 礦井動(dòng)力災(zāi)害 預(yù)測和防治工作提供了新的啟 示，礦山工程一定處于構(gòu)造塊體中，必然受到板塊構(gòu)造活動(dòng)的影響，礦井生產(chǎn)與板塊及構(gòu)造塊體的活動(dòng)有密切聯(lián)系。最大主應(yīng)力與最小主應(yīng)力的比值與垂直深度的關(guān)系： )( M P aHk ?? )5 0 02 0 0( mHm ?? （ 4）垂直應(yīng)力隨深度線性增加，其值與按上覆巖層容重和埋深計(jì)算的垂直應(yīng)力基本相符。) 方位 (176。) 6 大小（ MPa） 傾角 (176。 方位 (176。 176。最大主應(yīng)力、最小主應(yīng)力大小和方位分布參見圖 14。 б3 176。 б3 176。 176。 176。 176。因而需要通過研究解決大采高煤層回采巷道沿煤層底板掘進(jìn)時(shí)，巷道上方頂板的穩(wěn)定性的問題。 （ 3） 不同開采條件下 巷道支護(hù)設(shè)計(jì) 研究確定在井田不同應(yīng)力條件，不同開采方法，不同巷道布置形式下的支護(hù)方式，并進(jìn)行具體設(shè)計(jì)，并在理論上評(píng)估支護(hù)效果。 ② 區(qū)域地球物理資料：地震、重力、磁力、電測資料；遙感資料：衛(wèi)星照片、航空照片等。 繪制井田構(gòu)造地貌剖面，計(jì)算井田構(gòu)造反差強(qiáng)度，評(píng)估井田礦壓顯現(xiàn)的強(qiáng)烈程度 。應(yīng)力井田應(yīng)力分布研究結(jié)果，根據(jù)長平公司現(xiàn)工作面巷道的支護(hù)狀態(tài)，開發(fā)得出長平公司大采高工作面巷道穩(wěn)定性控制策略，為長平公司確定合理的采場布局、回采順序、巷道布置、支護(hù)方式和支護(hù)參數(shù)等提供技術(shù)支持，開發(fā)得出長平公司大采高工作面巷道合理的支護(hù)形式、支護(hù)參數(shù)以及煤柱留設(shè)尺寸，保證大采高工作巷道的穩(wěn)定性。 井田現(xiàn)主采 3號(hào)煤層 ，其 位于山西組下部，上距 K8砂巖 ，平均 ；下距 K7砂巖 ，平均 ；層位穩(wěn)定、全區(qū)可采煤層。它與其它 隆起帶和沉降帶彼此平行，并呈雁行排列，而且這種排列關(guān)系不僅表現(xiàn)在一級(jí)構(gòu)造帶各段落主軸的排列方位上，其井田應(yīng)力狀態(tài)與大采高工作面巷道支護(hù)技術(shù)研究 中期研究報(bào)告 5 二、三、四級(jí)的隆起與拗陷、褶皺與斷裂也往往形成這種雁行式的多字型排列。 下 統(tǒng) 毛莊組 ?1mz 60 紫紅色頁巖夾薄層灰?guī)r、泥巖、頂部青 色鮞狀灰?guī)r。 奧 陶 系 中統(tǒng) 峰峰組 O2f 0176 120 中層狀豹皮狀灰?guī)r，灰白、灰黃色薄層狀白云質(zhì)灰?guī)r，夾灰黑色中層狀灰?guī)r。 古生界 二 疊 系 上統(tǒng) 石千峰組 P2sh 22217 150 黃綠色厚層狀長石砂巖與紫紅色泥巖互層，頂部有淡水灰?guī)r。 三 疊 上統(tǒng) 延長組 T3yn 30138 50 淺肉紅、灰綠色中厚中細(xì)粒石英砂巖、粉砂巖、頁巖夾淡水灰?guī)r。據(jù)觀測資料，其流量為～ ，歷史最高洪水位標(biāo)高為 +。 長平煤業(yè)有限責(zé)任公司 井田應(yīng)力狀態(tài)與大采高工作面巷道支護(hù)技術(shù)研究 項(xiàng) 目 研 究 報(bào) 告 晉煤集團(tuán) 長平 煤業(yè)有限責(zé)任公司 遼 寧 工 程 技 術(shù) 大 學(xué) 2021 年 7 月 I 目 錄 1項(xiàng)目的提出及研究的必要性 ............................................ 1 項(xiàng)目背景 ......................................................... 1 長平井田概況 ............................................... 1 區(qū)域地層及地質(zhì)構(gòu)造 ......................................... 2 煤層及頂?shù)装遒x存條件 ....................................... 5 項(xiàng)目研究內(nèi)容及方法 ............................................... 7 項(xiàng)目主要研究內(nèi)容 ........................................... 7 項(xiàng)目研究步驟和方法 ......................................... 7 項(xiàng)目研究的必要性 ................................................. 9 2 地應(yīng)力分布及與巷道穩(wěn)定性的關(guān)系 ..................................... 86 構(gòu)造應(yīng)力場 ...................................................... 86 構(gòu)造應(yīng)力場的含義及研究意義 ................................ 86 構(gòu)造應(yīng)力的成因 ............................................ 88 地應(yīng)力場研究的內(nèi)容及方法 .................................. 90 中國礦區(qū)地應(yīng)力的分布特征 .................................. 92 水平應(yīng)力集中造成巷道破壞的機(jī)理 .................................. 96 水平應(yīng)力集中破壞巷道頂板的狀況 ............................ 96 應(yīng)力方向與巷道掘進(jìn)方向的夾角與巷道破壞 .................... 99 巷道錨桿支護(hù)機(jī)理 — 最大水平應(yīng)力理論 ....................... 105 高應(yīng)力條件下巷道變形與錨桿的支護(hù)作用 ........................... 107 高應(yīng)力條件下巷道頂板變形破壞模式 ......................... 107 高應(yīng)力條件下頂板錨桿的作用 ............................... 109 長平井田原巖應(yīng)力測試結(jié)果及分析 .................................. 11 4205 巷原巖應(yīng)力實(shí)測結(jié)果 ................................... 11 1102 巷原巖應(yīng)力實(shí)測結(jié)果 ................................... 12 2204 巷原巖應(yīng)力實(shí)測結(jié)果 ................................... 13 原巖應(yīng)力測試結(jié)果研究 ...................................... 14 小結(jié) ........................................................... 111 II 3 地質(zhì)動(dòng)力區(qū)劃原理和方法 ............................................ 17 地質(zhì)動(dòng)力區(qū)劃的理論基礎(chǔ) .......................................... 18 地球動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ) ............................................ 18 板塊構(gòu)造學(xué)說 .............................................. 19 地質(zhì)動(dòng)力區(qū)劃的哲學(xué)基礎(chǔ)與知識(shí)體系 .......................... 21 地質(zhì)動(dòng)力區(qū)劃原理與工作原則 ...................................... 23 地質(zhì)動(dòng)力區(qū)劃的原理 ........................................ 23 地質(zhì)動(dòng)力區(qū)劃的工作原則 .................................... 24 活動(dòng)斷裂的特征與識(shí)別 ............................................ 26 活動(dòng)斷裂的類型 ............................................ 26 活動(dòng)斷裂的基本特征 ........................................ 27 活動(dòng)斷裂的運(yùn)動(dòng)方式 ........................................ 27 活動(dòng)斷裂的識(shí)別 ............................................ 28 活動(dòng)斷裂的研究方法 .............................................. 28 繪圖法 .................................................... 29 遙感圖像分析法 ............................................ 35 活動(dòng)斷裂及其活動(dòng)性調(diào)查 .................................... 39 巖體應(yīng)力狀態(tài)分析 ................................................ 44 區(qū)域構(gòu)造模型確定 .......................................... 45 邊界條件與力 學(xué)參數(shù)確定 .................................... 49 巖體應(yīng)力狀態(tài)計(jì)算 .......................................... 52 小結(jié) ............................................................ 55 4 長平井