【正文】 ..................................................................................... 11 礦井水文地質(zhì)特征 ........................................................................................ 12 礦井地質(zhì)構造分布特征 ................................................................................ 12 4 層間滑動構造及其對煤層穩(wěn)定性的影響 .............................................................. 14 概述 ................................................................................................................. 14 82煤層層滑構造表現(xiàn)形式 ............................................................................ 14 煤層穩(wěn)定性的內(nèi)容 ....................................................................................... 21 層滑構造對煤層穩(wěn)定性的影響 .................................................................... 22 5 結論 ........................................................................................................................... 24 參考文獻 謝辭 安徽理工大學畢業(yè)論文 1 1前言 層間滑動構造（簡稱層滑構造）是指由層間滑動派生出來的層內(nèi)揉皺和層內(nèi)斷層 ， 它是發(fā)育在煤系地層中的一種特殊的地質(zhì)構造。其成因復雜，形態(tài)各異，對礦井生產(chǎn)危害性極大。 青東煤礦為新建礦井，地質(zhì)研究程度低，尤其作為首采煤層的 82 煤層，分叉、合并現(xiàn)象普遍，甚至發(fā)生煤層尖滅，煤層分布不穩(wěn)定，煤層厚變化大，層滑構造是導致其不穩(wěn)定的主要因素。有必要對該區(qū)主采煤層的層間滑動構造發(fā)育規(guī)律進行研究哎，探討其對煤層穩(wěn)定性 的影響。主要研究內(nèi)容如下： （ 1） 結合區(qū)域地質(zhì)背景資料，分析礦區(qū)地層、巖性、地質(zhì)構造、水文地質(zhì)條件等。 層滑構造的研究目的及其意義 研究 82煤層層滑構造的發(fā)育規(guī)律，探討其對煤層穩(wěn)定性的影響，進一步提示煤層的同在規(guī)律，為斷層開采提供技術依據(jù)。按傳統(tǒng)的沉積學以及地質(zhì)構造觀點，很難對井下所見異常地質(zhì)現(xiàn)象作出正確判識，給生產(chǎn)帶來很大困難，不僅增加了掘進中的無效 進尺，而且常造成工作面改造不當，帶來大量煤炭損失。但是因為這種構造基本上順層滑動、地層缺乏明顯的 “ 重復 ” 和 “ 缺失 ” ，勘探過程很難發(fā)現(xiàn)，因此往往被忽視。 層滑構造研究現(xiàn)狀 曹運興等 （ 1993） 研究探討了礦井層滑構造的基本特征，而且還認識了層滑構造的形成機制，構造對瓦斯突出的控制作用及與煤層流變的關系，層滑構 造類型對煤層厚度的變化影響。 通過順磁共振波譜研究構造煤取得了重要進展，前蘇聯(lián)學者在研究頓巴期礦區(qū)突出煤層的 EPR 信號明顯強于非突出煤層，袁崇孚等（ 1990）通過測定南柚煤層不同破壞結構和突出煤層各分層的順磁中心深度，研究認為煤體的受到破壞的程度與順磁中心深度呈正相關的關系。W Rambert、 MJ Samuel Lun 在研究胡安盆地東南部煤層時，利用高精度的能譜密度測井曲線，認為煤樣解 析 實測的甲烷含量與測井煤樣體積密之間的單因素呈現(xiàn)線性相關的關系，并以此得到三個能預測未知區(qū)域的煤層甲烷含量的經(jīng)驗公式；前蘇聯(lián) B 基于地質(zhì)構造的三維可視化技術和 GIS 技術，澳大利亞的 Leblanc Smith G和 Caris C (1997)根據(jù) Trap Gully礦區(qū)和 Appin Colliery 地下煤礦的資料，利用多煤體虛擬現(xiàn)實技術建成 “ 虛擬采礦 ” 系統(tǒng)，將其與采礦和地質(zhì)勘查專業(yè)軟件相結合，能校為快速的生成各種參考信息和實時顯示真三維（四維）空間關系的各種圖件。 GIS 用于礦井地質(zhì)工作已取得許多重要成果，例如煤科院西安分院開發(fā)的CGIS、日本 Osaka City 大學開發(fā)的基于 GIS 和 RDBMS 的資源勘查分析系統(tǒng)等。安徽理工大學畢業(yè)論文 3 2 區(qū)域 地質(zhì)概況 區(qū)域地層 淮北煤田的地層類型屬華北型地層， 為其中 淮河地層分區(qū) 之 淮北地層小區(qū)（安徽省地層志， 1985）。區(qū)域內(nèi)主要地層層序、厚度及巖性特 征見表 21。大地構造上屬于華北板塊南部東側(cè)，構造演化既受華北板塊構造演化控制，又受大別— 郯廬 — 蘇魯造山帶演化的控制，經(jīng)歷了古生代相對穩(wěn)定發(fā)展階段 和中、新生代活動階段兩個發(fā)展階段。三疊紀陸塊內(nèi)活動加劇，構造分宜和沉積分異增強，導致華北地區(qū)缺失三疊紀沉積，在中、新生代活動階段，印支運動、燕山運動和喜馬拉雅運動，對華北聚煤期試探、二疊系煤系的保存和分布具有重要的影響。 圖 21 淮北煤田區(qū)域構造位置 淮北煤田位于華北板塊東南緣之淮北坳陷內(nèi)，東以郯廬斷裂與揚子板塊相接，南依蚌埠隆 起和淮南煤田相望，煤田構造的形成和發(fā)展與華北板塊總體構造的形成及板緣構造的演化有密切聯(lián)系。 淮北煤田的總體構造保持了華北板塊初始的東西向基本格局，早起形成并在聚煤期后繼續(xù)活動發(fā)展的近東西向斷裂嚴格控制著煤田展布。具體表現(xiàn)為近南北向構造切割、改造早起的近東西向構造。 聚煤期 后發(fā)生的多次構造運動，使得淮北煤田內(nèi)二疊紀煤系的賦存由原始的統(tǒng)一連續(xù)狀態(tài)解體為許多種、小型構造斷塊，煤田內(nèi)主導控煤構造除在東部、南部部分塊段存在滑脫式，褶皺式控煤構造外，大部分二疊紀煤系的賦存以斷塊式控煤構造形式存在。已有資料證實，現(xiàn)存控煤構造從其生成到 “ 定格 ” ，經(jīng)歷過兩期以上的地質(zhì)構造運動，形成兩套以上疊加、復合的構造應力場，使本區(qū)一直處在一種多變的應力狀態(tài)之中 ，構造形跡因此而得到不斷的改造和加強，存在追蹤、交接、疊加等多種復合形式。其原因在于，自印支期以來強烈的擠壓和伸張作用的交替，無論是壓應力還是張應力，都是的質(zhì)軟的煤層比威嚴更容易成為應力釋放層而發(fā)生順層滑動，這種滑動可能發(fā)生在整個煤層或是統(tǒng)一煤層的某個階段，煤體結構被破壞，易形成構造煤。第一次主要為中性巖漿巖侵入，分布于宿北斷裂帶附近 ,巖性 主要為閃長巖、閃長玢巖、石英閃長巖等，地表零星出露，大部為隱伏巖體，呈巖墻、巖瘤、巖床等形式產(chǎn)出。如侵入豐渦斷裂與張大屯斷層交匯處的楊套樓巖體，其巖性為二長花崗巖。如丁里巖體，為此期出露原巖體，面積約為 18km2。 第四次為基性、超基性巖漿侵入，主要 為輝綠巖和輝長巖， 分布于淮北煤田東部閘河向斜及宿南向斜等地 ，如淮北烈山南馬丁巖體、濉溪三鋪巖體 。東距宿州市，北東距淮北市均 45Km。 區(qū)內(nèi)陸路交通便利，濉阜鐵路經(jīng)臨渙鎮(zhèn)和青疃鎮(zhèn)從本區(qū)穿過，至阜陽與京九線連接；青疃、臨渙鎮(zhèn)均有公路與干線相連可達渦陽、淮北、徐州、 宿州等地。 區(qū)內(nèi)地勢較平坦，海拔標高 +～ +，一般 +29m 左右，略呈西高東低之勢。界洪新河為人工開挖河，由西南向東北流經(jīng)青疃鎮(zhèn)注入包河。 圖 31 青東礦交通位置示意圖 本井田內(nèi)賦存可采煤層 5 層，其中 81和 82煤為主要可采煤層。 礦井開拓方式采用立井、分區(qū)開拓、分區(qū)通風、集中出煤開拓方式。全井田采用兩個水平開采。一水平采用上、下山開采方式，下山采至 900m，一安徽理工大學畢業(yè)論文 8 水平下山開采時，在 900m 建立輔助水平，以解決排水、瓦斯、通風等安全問題；在開采二水平 900m～ 1200m 煤層時，在 900m 補建煤炭運輸系統(tǒng)，建立生產(chǎn)水平，在 1200m 建立輔助水 平。 32 煤層回采上限標高為 270～ 310m， 10 煤層回采上限標高為 260～310m；各煤層回采下限均為 1200m。礦井初期開采塊斷西翼采用走向長壁布置，東翼采用傾斜長壁布置，全部冒落法管理頂板。 礦井初期首采 7 煤層。礦井現(xiàn)有10 個掘井工作面，其中礦井西翼 82 采區(qū) 5 個，分別為： 726 抽排措施巷 2 個，726 機、風巷各 1 個， 82 軌道上山 1 個。 淮北煤田屬華北型地層淮河地層分區(qū)之淮北地層小區(qū)。 井田范圍內(nèi)古生界地層隱伏于新生界松散層之下。各組巖性特征由老到新簡述如下： 石炭系本溪組（ C1b）： 據(jù)鄰區(qū)臨渙煤礦資料，本組地層揭露厚 ，為泥巖、鋁質(zhì)泥巖夾粉砂巖，鋁質(zhì)泥巖為灰白色、紫紅色，含少量菱鐵鮞粒。灰?guī)r中含較多蜓類、腕足類、珊瑚、海百合等動物化石。 二疊系山西組（ P1s）： 與下伏太原組整合接觸，底界以太原組 L1 灰?guī)r之頂為界， 頂界至鋁質(zhì)泥巖下駱駝缽砂巖之底，厚 ～ ，平均厚 。含 11 兩煤層（組），含煤 1～ 2 層，平均厚 ，含煤系數(shù) %，其中 10 煤層為大部可采煤層，根據(jù)巖性特征分述如下： 安徽理工大學畢業(yè)論文 9 下段：自太原組 L1 灰?guī)r頂自 10 煤層，厚度約 49m。發(fā)育交錯層理、平行層理。 上段：自 10 煤層至本組頂 界，厚約 41m。 10 煤組附近常發(fā)育泥質(zhì)線理或相變?yōu)槟鄮r及砂泥巖互層。 下石盒子組（ P1xs） : 與下伏山西組呈整合接觸，上界至 3 煤組下 K3 砂巖之底，厚度為 ～，平均厚 。含 8 五個煤組，含煤 4～ 10 層，平均總厚 ，含煤系數(shù) %。分述如下： 下段： 8 煤組以下，厚約 27m。其上以泥巖為主，夾細砂巖及粉砂巖，發(fā)育平行層理，其中鋁質(zhì)泥巖為標志層，綠灰色，具紫斑，富含鋁質(zhì)及菱鐵鮞粒。 上段： 5 煤組至頂界，厚約 。泥巖為厚層狀，局部含鋁質(zhì)及菱鐵鮞粒，頂部偶夾暗紫色花斑， 4 煤組附近產(chǎn)瓣輪葉化石，細砂巖多為灰色～淺灰色，成份以石英為主，含暗色礦物，發(fā)育平行層理及交錯層理。由砂巖、粉砂巖、泥巖、和煤層組成。含煤 2～ 13 層，平均總厚 ，含煤系數(shù) %。分述如下： 下段： 1 煤組以下，厚約 230m。 安徽理工大學畢業(yè)論文 10 上段： 1 煤組以上，厚約 318m。泥巖中暗紫色花斑含量比下部略多，砂巖分選差，成份成熟度低，厚層狀，偶具平行層理及韻律層理，層面含云母片，可見泥質(zhì)，砂紙包體。下段厚度約 68～120m。上段以棕褐色局部含灰色斑點的粉砂巖為主，夾細砂巖薄層，常見鈣質(zhì)結核，平行層理發(fā)育，層面含白云母片。 中新統(tǒng)：與下伏二疊系不整合接觸，厚度在 ～ ，平均厚 。下段厚度在 0～ 31m之間，平均 ，局部缺失。上段厚度～ 102m，平均 。粘土和鈣質(zhì)粘土質(zhì)較純，可塑性強，少數(shù)泥灰?guī)r層中局部塊段具溶蝕現(xiàn)象，發(fā)育有小溶洞、溶孔等。為河湖相沉 積物。下段厚度為 ～ ，平均 。中段厚度 ～ ，平均 。巖性由灰黃色、棕紅色、灰綠色的粘土、砂紙粘土為主，粘土可塑性強，分布穩(wěn)定，頂部富含鈣質(zhì)和黑色鐵錳結合，為沉積間斷的古土壤層，是新近系和第四系的分界。 更新統(tǒng)：假整合于下伏新近系之上，厚度在 ～ 之間，平均安徽理工大學畢業(yè)論文 11 。下段厚度 ～ ，平均 。粘土和砂紙粘土一般均 具鐵錳質(zhì)浸染現(xiàn)象，并含有鐵錳質(zhì)和鈣質(zhì)結核。上部 10m 左右主要為灰黃色、褐黃色的粘土、砂紙粘土組成，夾 2～ 3 層粉砂、粘土質(zhì)砂透鏡體，一般含有較多的鈣質(zhì)、鐵錳質(zhì)結核。巖性主要有灰黃色、黃褐色粉砂、粘土、砂紙粘土。 煤層特征 區(qū)內(nèi)主要含煤地層為二疊系上石盒子組、下石盒子組和山西組，含煤地層平均總厚 。其中全區(qū)可采和大部可采煤層由 3 8 8 10 煤層五層，可采煤層平均總厚 ，占 可采煤層厚度的 %。全區(qū)含煤面積 ，其中可采面積 ，可采系數(shù) %，受巖漿侵入及沉積環(huán)境影響，在東西深部形成 2 個面積較大的不可采區(qū)，為大部可采的不穩(wěn)定煤層。全區(qū)含煤面積，其中可采面積 ，可采系數(shù) %。 81煤層全區(qū)平均厚 。合并區(qū)以外， 81煤層集中分布在 10 勘探線以西及 7 勘探線以東地段，其它地段零星分布。 82煤層位于下石盒子組下部，含煤面積 ，其中可采面積 ，可采系數(shù) %，煤層厚度 ～ ，平均 ，在與 81煤層合并區(qū)內(nèi)，其厚度一般較大且厚度變化也較大，個別點突然變薄，可能與小構造影響有關。在非合并區(qū)煤層相對較薄，一安徽理工大學畢業(yè)論文 12 般為 3～ 5m，厚度變化相對也較小。煤層結構簡單 ～ 較簡單，為全區(qū)可采的較穩(wěn)定煤層。在 84個見煤點中，不可采 9 個、尖滅點 10 個，巖漿巖侵蝕點 4 個。煤層結構簡單，為大部可采的不穩(wěn)定煤層。由于有隔水良好的松散層第三隔水層（組）的存在，大氣降水、地表水和尊重界松散層一、二、三含水層地下水對礦井充水沒有影響。 各主采煤層板巖裂隙水是礦井開拓和煤層開采的 直接充水水源，是礦井涌水量的主要組成部分。 石灰?guī)r巖溶裂隙水：太原組和奧陶系石灰?guī)r巖溶裂隙水在正常情況下，對開采 10 煤層無直接充水影響，但當遇到斷層或陷落柱時，使煤層與灰?guī)r “