煤矿常见地质构造.ppt

煤矿常见地质构造 地质测量部高林 一 断层二 陷落柱三 褶皱构造 1 断层的形成与分类2 断层的表示符号3 对生产的影响4 掘进 回采工作面的通过措施 断层 一 按断层走向与岩层走向的关系分类 1 走向断层 断层走向与岩层走向基本一致 2 倾向断层 断层走向与岩层走向直交 3 斜向断层 断层走向与岩层走向斜交 4 顺层断层 断层面与岩层面基本一致 断层的分类 二 按断层两盘相对运动分类 1 正断层 上盘下降 下盘上升的断层 断层面 下盘上升 上盘下降 断层面 2 逆断层 上盘上升 下盘下降的断层 上盘上升 下盘下降 断层面 规模巨大的平移断层称为走向滑动断层 水平错动 3 平移断层 断层两盘顺断层面走向相对滑动的断层 正断层符号1 F20 H 3m 33 该符号主要出现在采掘工程平面图 井上下对照图及构造与巷道关系示意图上 二 断层的表示符号 其中 1 F20表示断层的编号 2 H 3m指的是断层的落差是3m 3 33 代表是断层面的倾角 4 长线所指方向代表断层的走向 5 箭头所指方向代表断层面的倾向 6 短线代表断层下降盘所在的一侧 即 正断层的倾向与下降盘在同一侧 图中表示为箭头指向与两短线同向 符号2 正断层 上盘断煤交线 下盘断煤交线 该符号主要出现在1 2000以下的小比例尺地图中 其表示的区域和断层的影响区域不是一码事 符号1 逆断层 F 20 H 2m 10 F 20 H 6m 10 即 逆断层的倾向与下降盘分在两侧 图中表示为箭头指向与两短线不同向 符号2 逆断层 下盘断煤交线 上盘断煤交线 上盘断煤交线 断层面与上盘煤层底板的交线 下盘断煤交线 断层面与下盘煤层底板的交线 正断层对生产的影响 1 造成煤层不连续 2 断层面附近顶板破碎 容易离层和冒顶 3 出矸增多 煤质变差 4 支护方式改变 掘进 回采 效率降低 5 容易造成事故 三 断层对生产的影响 逆断层对生产的影响 1 造成煤层不连续 2 断层面附近岩层破碎 容易冒顶 不易主动支护 使用坑木量增多 主要用于勾顶和加强维护 3 出矸增多 煤质变差 4 支护方式改变 掘进 回采 效率降低 有时还需放炮通过或炮采 人工支护 5 煤体受力变的酥软 瓦斯涌水增大 6 15号煤巷道涌水增大 7 容易造成事故 等等 由上盘进入下盘 1 直接破底 上山掘进通过 直至进入煤层 2 退后挑顶 上山掘进通过 直至进入煤层 3 破底和挑顶都使用 当然选择哪种方法通过与顶板岩性 煤岩层坡度及将来回采通过影响程度有关 一 掘进工作面通过正断层措施 四 掘进及回采工作面通过措施 由下盘进入上盘 1 直接破顶 下山掘进通过 直至进入煤层 2 退后起底 下山掘进通过 直至进入煤层 3 破顶和起底都使用 当然选择哪种方法通过与顶板岩性 煤岩层坡度及将来回采通过影响程度有关 一 掘进工作面通过正断层措施 由上盘进入下盘 1 直接破顶 下山掘进通过 直至进入煤层 2 破顶达生产要求 再退后随底 直接进入煤层 当然选择哪种方法通过与顶板岩性 煤岩层坡度及回采是否通过有关 二 掘进工作面通过逆断层措施 由下盘进入上盘 1 直接通过 并沿一定坡度破底板上山掘进 直至进入煤层 2 破顶通过 并沿一定坡度上山掘进 直至进入煤层 当然当顶底板岩层硬度一样时 可根据现场决定如何通过 二 掘进工作面通过逆断层措施 1 直接破底 随两盘煤层回采 2 直接破顶 随两盘煤层回采 3 破底和破顶都使用 当然选择哪种方法通过与顶板岩性 煤岩层坡度有关 例 94303工作面正断层 F85 开始通过时采取破顶底方式通过 到后期转为只破底回采通过 三 回采工作面通过正断层措施 1 直接破底 随两盘煤层回采 2 直接破顶 随两盘煤层回采 3 破底和破顶都使用 当然选择哪种方法通过与顶板岩性 煤岩层坡度有关 四 回采工作面通过逆断层措施 92312工作面断层 正断层 94303正断层 破底区 破顶区 砂质泥岩 泥岩 石灰岩 开始过断层示意图 94303正断层 后期过断层示意图 进风巷 泥岩 9号煤 9号煤 破底区 IX2224巷逆断层 逆断层 94307机采面切眼逆断层 92311工作面逆断层 1 陷落柱的形成与特征2 对生产的影响3 掘进 回采工作面的识别与通过措施4 陷落柱影响范围内的顶帮支护 陷落柱 一 陷落柱的形成 煤层下伏可溶性岩层 经地下水溶蚀形成的溶洞 在上覆岩层重力作用下产生塌陷 形成筒状或似锥状柱体 简称陷落柱 俗称 无炭柱 或 矸子窝 岩溶陷落柱形成过程示意图 a 岩溶中发育溶洞 b 溶洞不断扩大 c 陷落柱形成 二 陷落柱的特征 1 陷落柱的形态特征 指的是陷落柱的三度空间形状 主要包括 1 平面形态 一般呈椭圆形 也可呈圆形 长条形和不规则形等 陷落柱的特征 陷落柱的特征 2 陷落柱的井下特征 a 柱面特征 柱面即陷落柱与周边正常岩层的接触面 有三种 第一种 柱面多呈直立的平面 第二种 锯齿状柱面 第三种 滑坡状柱面 陷落柱的特征 锯齿状柱面 滑坡状柱面 陷落柱的特征 b 柱体组成特征其由塌落岩块堆积组合而成 充填岩块具有大小悬殊 棱角明显 形状各异 混杂堆积 以及常为松软岩屑 煤屑和粉粒充填黏结等特点 凤凰山矿陷落柱的分布特征 1 分区性 大部分分布于井田的北部至中东部范围 尤其中部密度较大 预计对三水平三盘区的采掘影响较大 2 分带性 晋城矿区陷落柱平面分布图 晋城矿区的陷落柱靠近晋获断裂带附近沿北北东方向呈串珠状展布 均与区域地下水集中径流带关系密切 其间接说明下方奥陶系灰岩内溶洞较发育 因此我矿所打水源井全部出水 并保证生活用水 三 陷落柱对煤矿生产的影响 1 破坏可采煤层 减少煤炭储量 由于陷落柱本身及周围不能开采的煤层 使煤炭储量减少 2 影响正规开采由于陷落柱破坏 无法布置正常回采工作面 限制采掘机械的有效使用 3 影响采掘施工由于存在陷落柱 必然增加巷道掘进率 增加岩巷工作量 增加支护难度 陷落柱还使开采条件复杂化 降低回采率 特别是对机械化采煤不利 4 影响安全陷落柱可能是矿井水或矿井瓦斯的通道 影响煤矿生产的安全 当然在凤凰山矿揭露的陷落柱没有出现过导水现象 陷落柱的处理 1 采掘设计时 根据陷落柱的发育情况和分布规律 选择合理的巷道布景和采煤方法 2 掘进遇陷落柱时 如为矿井主要巷道 开拓巷道 采区和采面运输巷道 应按原设计施工 直接穿过陷落柱 同时注意安全生产 特别是防止矿井水或瓦斯的涌出 如果是回风巷 可采取绕过的方法 同时起到探明陷落柱的作用 3 回采工作面中遇到陷落柱 一般应先探明其形状 大小 位置 然后决定处理方法 主要有三种 回采工作面处理陷落柱示意图 上图左下角的陷落柱位于皮带巷与切眼交会处 采用开斜切眼 回采时摆尾式开采 将工作面调整到正常位置 对工作面中部的陷落柱 如果面积不大 采用强行硬割的办法通过陷落柱 如果面积较大 则需要预先开掘新切眼 当工作面推进到陷落柱左侧时 倒面搬家 跳过陷落柱继续回采 当陷落柱位于回风巷附近时 采用缩短工作面长度的办法避开陷落柱 陷落柱编号 1 陷字第一个字X加序号 如 X1 X2 X3 2 三 褶皱构造 1 背斜2 向斜 背斜 向斜 褶皱构造中的一个弯曲 褶曲 向上的弯曲 背斜 向下的弯曲 向斜 背斜核心的岩层较老 外围的岩层较新 向斜核心的岩层较新 外围的岩层较老 褶曲形态 水平岩层1 水平岩层 基本保持水平状态的沉积岩层 倾角 50 2 水平岩层特征 A 地质界线与地形等高线平行或重合 B 老岩层在下 出露在地形低处 新岩层在上 分布在高处 C 岩层厚度是其顶 底面的标高差 D 岩层出露宽度取决于岩层厚度和地面坡度 倾斜岩层 与水平面有一定交角的岩层 50 倾角 850 形成原因 A 原始沉积地形影响 B 地壳构造运动影响 谢谢大家 祝大家愉快