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摘 要: 潘集一矿11-2煤层间滑动构造发育,层滑构造特征表现为顶底板揉皱楔入煤层中使 得煤层破碎,煤质变差,顶底板凹凸变化。煤层厚度变化大,稳定性差,薄煤带发育。矿区 层滑构造主要分布于中西区浅及中深部位置,对煤层厚度影响较大。为了探明矿区层滑构造 的成因机理,对矿区层滑构造特征及其类型进行了研究。结果表明:潘集一矿11-2煤层滑 构 造主要表现形式为断裂式层间滑动,说明矿区层滑构造主要是受矿区断层的牵引作用所致。 将11-2煤层滑构造分为揉皱型、断滑型和断裂型,矿区西部层滑构造主要表现为断裂型和 断 滑型,中部主要表现为揉皱型和断裂型,东部未开采区主要表现为断滑型,为矿区生产部署 提供了参考依据。
关键词:煤系地层;层滑构造;特征;类型
中图分类号:P618.11 文献标识码: A 文章编号:1672-1098(2009)03-0001-06
层滑构造的主要特点是软弱带发生层间滑动,对矿井生产产生极大影响[1]。而在 有些矿井,这种构造常被误认为是小型褶曲式断层[2]。层滑运动造成固态流变[3],是制约煤与瓦斯突出最重要的因素[4-5]。探讨矿井层滑构造的基 本特征[6],认识了层滑构造的形成机制、构造对瓦斯突出的控制作用[7] 及与煤层流变的关系[8-10]。层滑构造使矿井构造类型复杂化,引起煤层赋存状 态的改变导致煤层突变,使其连续性、完整性遭到破坏,故对层滑构造的特征及表现类型进 行研究具有重要的理论和实际意义。
1 井田构造特征
潘一井田位于潘集背斜南翼及东西部倾伏转折端南翼,井田内以斜切张扭性断层为主, 压扭性断层次之。张扭性断层按走向可分为二组:一组为NEE及EW向,倾向SE及S,倾角50° ～ 75°。落差大小不一,为本井田主要断层,是影响矿井开拓、生产的主要地质因素。另一组 走向为NW及NWW向,倾向SW及NE,倾角50°～75°,落差较小,有些仅呈裂隙发育。井田内 主 要压扭性断层为走向和背斜轴轴向基本一致或二者交角20°～30°的逆断层,其落差较大, 是 确定井田边界及采区边界的地质依据,根据潘集一矿的开采情况将其分为已采区和未采区两 部分。
2 11-2煤层层滑构造特征
11-2煤层滑构造多发育于构造复杂的应力集中区,如中部层间滑动带和西部中深部层间滑 动带,在断层附近,F4和F5断层的应力集中区,层滑构造往往受断层牵引应力控制。11-2 煤层增厚、薄化条带的延展与层间滑动滑行方向垂直;波状折曲及小折曲轴向与滑行力方向 垂直;扭动断层的走向与滑动方向呈斜交。11-2煤层层滑构造的出现具有一定的间距性或 等距性,在东部、中部、西部薄煤带展布都有间距性的特点。11-2煤层层滑构造大多是由 侧向 水平构造应力作用的产物。层滑构造导致的煤层增厚薄化、波状折曲、煤岩层遭到破坏的程 度、层滑构造形迹的复杂程度、密集度等,都具有强弱区段分布的对应性。
3 层滑构造表现形式
层滑是煤层构造最基本的构造形迹,它使煤层结构遭到破坏,煤厚发生变化。具体表现 为煤层顶底板单滑、煤层揉皱破碎、伴生断裂构造等。
(1) 煤层顶底板单滑 煤层顶底板单滑表现为顶断底不断、底断顶不断和顶底皆断,层 滑面、层滑带显示较清晰,顶底板表现为水平方向延伸较远,垂向上相对影响较小。
(2) 煤层揉皱破碎 潘一矿11-2煤层顶底板岩性主要为砂质泥岩,有时出现分煤层的复 合顶底板,伪顶覆盖的情况也分布较广,此种岩性组合方式时常导致煤层在发生层间滑动时 ,顶底板揉皱楔入煤层中使得煤层破碎,煤质变差,顶底板凹凸变化,如在二水平2611(1 )下顺槽(见图1),导致煤层厚度变化,厚度稳定性差。这是由于当煤层顶板或底板较软 弱时,煤岩层韧性或粘性多变,滑动带煤层结构强烈破坏,表现为煤层或夹矸层整体揉皱呈 漩涡状或向某一方向流变,使得某一部位煤层突然变化,形态极不规则,有时煤层中穿插有 破碎岩石。煤层揉皱破碎后特征表现为煤层层理紊乱,煤体破碎,呈粒状或粉末状。
(3) 伴生断裂构造 层间滑动过程中引起的次生断裂面与层滑面相互改造,形成断裂滑 动面,消失于煤层中或煤层顶底板接触面上,伴有牵引现象,断裂滑动面在走向上与煤层走 向夹角较小,煤层结构呈鳞片状、粉末状,滑动带的煤厚变化大,有时剧减[11], 有时增厚。11-2煤层顶底板与煤层力学差异较大,为层滑的发生提供了有利的条件,其顶 底板大部分为硬岩类,层滑基本上产生脆性断裂构造,如在1662(1)下顺槽(见图2)。11 -2煤层滑构造次生断裂常组合成主要发育地台式、地垒式、地堑式和部分牵引式层滑断裂 构造。
(4) 穿刺构造 穿刺构造一般是指煤层顶底板强硬岩层楔入煤层(软弱岩层)中的现象 ,主要是在层间滑动过程中软弱岩层发生塑性流动,而强硬岩层发生破裂变形,从而楔入煤 层。“刺、锲”体岩层能见滑痕、岩石破碎,与煤层接触关系能见较明显的挤压痕迹[ 12]。 由于层滑构造作用,加上煤层直接顶、底板薄化,煤层顶或底板细砂岩穿刺进入煤层,其根 部未脱离砂岩原层,以顶板穿刺较为多见,穿刺部位的煤层受挤压明显,且厚度变薄。
(5) 波状褶曲、卷曲 11-2煤层褶曲主要表现有:煤层呈“S”型或反“S”型褶曲,煤 层顶底板起伏等。致使煤层增厚或薄化,甚至出现滑脱夹矸。“S”型或反“S”型褶曲:在 应力集中区,受层滑构造影响,煤层在走向上和倾向上均产生“S”型弯曲。同时,由于煤 层的塑性流动,在“S”或反“S”型褶曲的轴部煤层厚度增大,最厚超过10 m 。11-2煤层巷 道掘进中,发现煤层顶、底板呈波状起伏,其连续性未遭破坏,煤层的揉皱 与顶底板弯曲 基本一致,煤层厚度随顶、 底板起伏时厚时薄如在二水平2662(1)下顺槽(见图3)。
(6) 裂缝聚煤 由于层滑滑动的过程导致煤层与顶底板发生断裂,形成空间,此时煤层 变顺着断裂方向充填如断裂空间中,形成裂缝聚煤,如在-530 m水平1151(1) 上风巷(见图4)所示。
(7) 煤层增厚或薄化 由滑动面两侧煤层相互错动使得大片的煤层被携带迁移和堆积, 造成大片煤层变薄、缺失或变厚,如在二水平2611(1)上风巷(见图5)所示。
(8) 岩层和煤层错断 层滑构造导致煤层与顶底板发生错动位移,使得煤层及顶底板倾 向发生变化,如在-530m水平西二采区西翼八阶段上风巷层滑导致岩煤层发生错位(见图6) 。
(9) 劈理及片理构造 劈理主要发育于主滑面附近,呈“S”形或弧形。11-2煤矿沿煤 层顶界面滑动中,常使滑动面之上的顶板岩石中出现“S”形劈理,滑动面之下煤层中出现 片理化煤带。这种构造导致顶板破碎,造成顶板管理十分困难。
4 层滑构造类型
根据11-2煤层层滑构造特点,可将层滑构造细分为4个大类,分别从矿区层滑构造的滑动类 型、力学性质、形态特征和滑动面发育的位置对矿区层滑构造类型进行分析研究。
4.1 根据滑动形式层滑构造的分类
(1) 破裂型层滑构造 主要表现为脆性变形,层滑带煤岩层破坏较严重,主滑面和次滑 面表现较明显,水平方向延伸较远,垂向上相对影响较小,该类型在11-2煤中对煤层厚度 影 响较小。根据层滑面的多少分为单滑面,如在1141(1)上风巷的单滑式层滑构造(见图7) 或多滑面滑动,如在2652(1)上风巷的多滑式层滑构造(见图8),也可按照层滑面的形式 可分为线型、铲型、椅型等。
(2) 揉皱型层滑构造 揉皱型层滑构造表现 为煤岩层成韧性或粘性变形, 主要表现为煤岩的流变, 煤层滑动带内煤层结构破坏强烈,表现为煤层或夹矸层整体揉皱或向某一方向流变, 主滑面不明显。
(3) 揉裂型层滑构造 揉裂型层滑表现为煤岩层处于脆性与韧性的过渡变形,既有揉皱 型特点又有断裂型特点,在滑动带内部一般变现为揉皱型变形,而层滑带与围岩接触处多表 现为断裂变形。其层滑发育区构造一般较为复杂,强度大,影响范围广。
4.2 根据力学性质层滑构造的分类
剪切挤压型是在区域挤压应力场的作用下,煤岩层沿某破裂面滑动或整体揉皱产生的层间滑 动,主滑面切割能力强,受力机制与区域应力场相匹配,一般上盘向上滑动,如在1474(1 )上风巷书斜式层滑构造(见图9),及西三皮带机下山的牵引式层滑构造(见图10)。
4.3 根据形态特征层滑构造的分类
根据层滑构造在地质剖面中的滑面、裂面及煤层形变程度等形态特征,将层滑构造分为 揉皱型、断滑型和断裂型3个大类。
(1) 揉皱型层滑构造 包括底滑顶褶式、顶滑底褶式和顶底滑褶式3个小类,如西一东 翼一阶段岩石集中运输巷底褶式层滑构造(见图11a),2331(1)下顺槽顶褶式 (见 图11b) 及1132(1)切眼顶底滑褶式(见图11c)。主要表现为滑动规模较大;断裂面和滑动面显示 均不清晰,且滑动面形态上为一复杂形变煤体破碎带;主滑面为煤层组中的某一界面,煤层 面为次滑面,整个煤层为一滑动带;煤体剧烈形变,以塑性变形为主。a 底褶式b 顶褶式c 顶底滑褶式
(2) 断滑型层滑构造 这类 层滑构造具体包括滑裂式,和裂滑式2个小类,如在东一皮带机下山的滑裂式层滑构造和134 2(1)(见图12a)下顺槽的裂滑式层滑构造(见图12b)。其总体特征为:断裂面和滑动面 均发育;煤体形变较剧烈,以刚性变形为主,成层性尚好;煤体破碎严重,多为构造煤;断 层产状较平缓,滑面可发育于煤层中或煤层顶底板界面上。a 裂滑式b 滑裂式
(3) 断裂型层滑构造 包括顺层滑动式,如在1661下 顺槽(见图13)、正断性层滑式及逆断性层滑式,如在2331(1)下顺槽(图14)。断裂型层滑 构造的总体特征是:规模较小;断裂面和滑动面能明显区分;断裂面规则平直,滑动面沿煤 层或某一岩层发育,二者交角较大;煤体变形较小,成层性尚好;多发育于中厚煤层形变严 重部位,煤层与顶底板接触关系正常。
4.4 根据滑动面发育的位置层滑构造的分类
(1) 煤层层内滑动:煤层滑动面在同组煤层内较为发育,此类滑动断层落差不大于一 个煤厚。断层落差等于或近似等于煤厚时,滑动面沿煤层顶、底界面发育,由于滑动的方向 不同,而造成在滑动带上煤层缺失或者煤层重复,如2652(1)上风巷(见图15);当断层落 差小于煤厚时,滑动面既可以沿煤层顶(底)界面滑动,也可以沿煤层内某一润滑层发育。
(2)煤层外滑动煤层:煤层外滑动包括两种类型:完全层外滑动和非完全层外滑动。 完全层外滑动是指滑动面沿煤层顶、底板岩中某些“软弱层”发育,如在2171(1)下顺槽 (见图16),此类层滑构造,断层的落差一般都大于煤厚,非完全层外滑动是指由于断层的 作用,使得断层一盘的煤层与另一盘邻组煤层相连接,而使得滑动面在不同组的煤层发育, 此类层滑构造,断层的落差既可以大于煤厚,也可以小于煤厚。
5 结论
(1) 潘集一矿11-2煤层层滑构造的表现形式主要包括伴生断裂构造、伴生小褶皱、穿刺 构 造、劈理及片理构造等,而伴生断裂式构造相比于其他表现形式较发育,主要是由于矿区层 滑构造受矿区断层的牵引作用所致。
(2) 根据矿区层滑构造的滑动类型、力学性质、形态特征和滑动面发育的位置对矿区层滑 构造类型进行分析研究,将矿区煤层滑构造细分为4个大类,潘集一矿11-2煤层滑构造主 要 表现形式为断裂式层间滑动,按层滑构造形态特征将11-2煤层滑构造分为揉皱型、断滑型 和 断裂型,矿区西部层滑构造主要表现为断裂型和断滑型,中部表现为揉皱型和断裂型,东部 未开采区主要表现为断滑型。在矿区西部主要分布符合矿区实际条件,为矿区生产部署提供 了参考依据。
参考文献:
[1] 王生全.渭北煤田小型层滑构造的成因模式[J].中国煤田地质,1996,8(4): 1-3.
[2] 姚多喜,吴基文,张海阁.孟庄井田的层滑构造及其形成机制分析[J ].煤田地质与勘探,2002,30(2):16-18.
[3] 孙岩,施泽进.层滑—倾滑断裂构造与油气地质研究[M].南京:南京 大学出版社,1991:1-6.
[4] 彭立世,陈凯德.构造煤与瓦斯突出机制[J].焦作矿业学院学报,1988(3) :23-25.
[5] 王桂梁,徐凤银.芙蓉矿区层滑构造对瓦斯形成富集的制约作用[J] .中国矿业大学学报,1999,28(1):9-13.
[6] 曹运兴,彭立世,侯泉林.顺煤层断层的基本特征及其地质意义[J].地质论 评,1993,39(6):522-528.
[7] 李康,钟大赉.煤岩的显微构造特征及其与瓦斯突出的关系[J].地质学报,1992,66(2):148-157.
[8] 曹运兴,彭立世.顺煤断层的基本类型及其对瓦斯突出带的控制作用[J]. 煤炭学报,1995,20(4):413-417.
[9] 王桂梁,朱炎铭.论煤层流变[J].中国矿业学院学报,1988,17(3):16-2 5.
[10] 琚宜文,姜波,王桂梁,等.层滑构造煤岩体微观特征及其应力应变 分析[J].地质科学,2004,39(1):50-62.
[11] 吴基文.煤系层间滑动伴生构造特征研究[J].中国煤田地质,1997,9(4 ):7-9.
[12] 张建奎,沈佩霞.登封煤田白坪井田层滑构造研究[J].中国煤田地 质,2005,17(6):4-6.
(责任编辑:宋晓梅)
关键词:煤系地层;层滑构造;特征;类型
中图分类号:P618.11 文献标识码: A 文章编号:1672-1098(2009)03-0001-06
层滑构造的主要特点是软弱带发生层间滑动,对矿井生产产生极大影响[1]。而在 有些矿井,这种构造常被误认为是小型褶曲式断层[2]。层滑运动造成固态流变[3],是制约煤与瓦斯突出最重要的因素[4-5]。探讨矿井层滑构造的基 本特征[6],认识了层滑构造的形成机制、构造对瓦斯突出的控制作用[7] 及与煤层流变的关系[8-10]。层滑构造使矿井构造类型复杂化,引起煤层赋存状 态的改变导致煤层突变,使其连续性、完整性遭到破坏,故对层滑构造的特征及表现类型进 行研究具有重要的理论和实际意义。
1 井田构造特征
潘一井田位于潘集背斜南翼及东西部倾伏转折端南翼,井田内以斜切张扭性断层为主, 压扭性断层次之。张扭性断层按走向可分为二组:一组为NEE及EW向,倾向SE及S,倾角50° ～ 75°。落差大小不一,为本井田主要断层,是影响矿井开拓、生产的主要地质因素。另一组 走向为NW及NWW向,倾向SW及NE,倾角50°～75°,落差较小,有些仅呈裂隙发育。井田内 主 要压扭性断层为走向和背斜轴轴向基本一致或二者交角20°～30°的逆断层,其落差较大, 是 确定井田边界及采区边界的地质依据,根据潘集一矿的开采情况将其分为已采区和未采区两 部分。
2 11-2煤层层滑构造特征
11-2煤层滑构造多发育于构造复杂的应力集中区,如中部层间滑动带和西部中深部层间滑 动带,在断层附近,F4和F5断层的应力集中区,层滑构造往往受断层牵引应力控制。11-2 煤层增厚、薄化条带的延展与层间滑动滑行方向垂直;波状折曲及小折曲轴向与滑行力方向 垂直;扭动断层的走向与滑动方向呈斜交。11-2煤层层滑构造的出现具有一定的间距性或 等距性,在东部、中部、西部薄煤带展布都有间距性的特点。11-2煤层层滑构造大多是由 侧向 水平构造应力作用的产物。层滑构造导致的煤层增厚薄化、波状折曲、煤岩层遭到破坏的程 度、层滑构造形迹的复杂程度、密集度等,都具有强弱区段分布的对应性。
3 层滑构造表现形式
层滑是煤层构造最基本的构造形迹,它使煤层结构遭到破坏,煤厚发生变化。具体表现 为煤层顶底板单滑、煤层揉皱破碎、伴生断裂构造等。
(1) 煤层顶底板单滑 煤层顶底板单滑表现为顶断底不断、底断顶不断和顶底皆断,层 滑面、层滑带显示较清晰,顶底板表现为水平方向延伸较远,垂向上相对影响较小。
(2) 煤层揉皱破碎 潘一矿11-2煤层顶底板岩性主要为砂质泥岩,有时出现分煤层的复 合顶底板,伪顶覆盖的情况也分布较广,此种岩性组合方式时常导致煤层在发生层间滑动时 ,顶底板揉皱楔入煤层中使得煤层破碎,煤质变差,顶底板凹凸变化,如在二水平2611(1 )下顺槽(见图1),导致煤层厚度变化,厚度稳定性差。这是由于当煤层顶板或底板较软 弱时,煤岩层韧性或粘性多变,滑动带煤层结构强烈破坏,表现为煤层或夹矸层整体揉皱呈 漩涡状或向某一方向流变,使得某一部位煤层突然变化,形态极不规则,有时煤层中穿插有 破碎岩石。煤层揉皱破碎后特征表现为煤层层理紊乱,煤体破碎,呈粒状或粉末状。
(3) 伴生断裂构造 层间滑动过程中引起的次生断裂面与层滑面相互改造,形成断裂滑 动面,消失于煤层中或煤层顶底板接触面上,伴有牵引现象,断裂滑动面在走向上与煤层走 向夹角较小,煤层结构呈鳞片状、粉末状,滑动带的煤厚变化大,有时剧减[11], 有时增厚。11-2煤层顶底板与煤层力学差异较大,为层滑的发生提供了有利的条件,其顶 底板大部分为硬岩类,层滑基本上产生脆性断裂构造,如在1662(1)下顺槽(见图2)。11 -2煤层滑构造次生断裂常组合成主要发育地台式、地垒式、地堑式和部分牵引式层滑断裂 构造。
(4) 穿刺构造 穿刺构造一般是指煤层顶底板强硬岩层楔入煤层(软弱岩层)中的现象 ,主要是在层间滑动过程中软弱岩层发生塑性流动,而强硬岩层发生破裂变形,从而楔入煤 层。“刺、锲”体岩层能见滑痕、岩石破碎,与煤层接触关系能见较明显的挤压痕迹[ 12]。 由于层滑构造作用,加上煤层直接顶、底板薄化,煤层顶或底板细砂岩穿刺进入煤层,其根 部未脱离砂岩原层,以顶板穿刺较为多见,穿刺部位的煤层受挤压明显,且厚度变薄。
(5) 波状褶曲、卷曲 11-2煤层褶曲主要表现有:煤层呈“S”型或反“S”型褶曲,煤 层顶底板起伏等。致使煤层增厚或薄化,甚至出现滑脱夹矸。“S”型或反“S”型褶曲:在 应力集中区,受层滑构造影响,煤层在走向上和倾向上均产生“S”型弯曲。同时,由于煤 层的塑性流动,在“S”或反“S”型褶曲的轴部煤层厚度增大,最厚超过10 m 。11-2煤层巷 道掘进中,发现煤层顶、底板呈波状起伏,其连续性未遭破坏,煤层的揉皱 与顶底板弯曲 基本一致,煤层厚度随顶、 底板起伏时厚时薄如在二水平2662(1)下顺槽(见图3)。
(6) 裂缝聚煤 由于层滑滑动的过程导致煤层与顶底板发生断裂,形成空间,此时煤层 变顺着断裂方向充填如断裂空间中,形成裂缝聚煤,如在-530 m水平1151(1) 上风巷(见图4)所示。
(7) 煤层增厚或薄化 由滑动面两侧煤层相互错动使得大片的煤层被携带迁移和堆积, 造成大片煤层变薄、缺失或变厚,如在二水平2611(1)上风巷(见图5)所示。
(8) 岩层和煤层错断 层滑构造导致煤层与顶底板发生错动位移,使得煤层及顶底板倾 向发生变化,如在-530m水平西二采区西翼八阶段上风巷层滑导致岩煤层发生错位(见图6) 。
(9) 劈理及片理构造 劈理主要发育于主滑面附近,呈“S”形或弧形。11-2煤矿沿煤 层顶界面滑动中,常使滑动面之上的顶板岩石中出现“S”形劈理,滑动面之下煤层中出现 片理化煤带。这种构造导致顶板破碎,造成顶板管理十分困难。
4 层滑构造类型
根据11-2煤层层滑构造特点,可将层滑构造细分为4个大类,分别从矿区层滑构造的滑动类 型、力学性质、形态特征和滑动面发育的位置对矿区层滑构造类型进行分析研究。
4.1 根据滑动形式层滑构造的分类
(1) 破裂型层滑构造 主要表现为脆性变形,层滑带煤岩层破坏较严重,主滑面和次滑 面表现较明显,水平方向延伸较远,垂向上相对影响较小,该类型在11-2煤中对煤层厚度 影 响较小。根据层滑面的多少分为单滑面,如在1141(1)上风巷的单滑式层滑构造(见图7) 或多滑面滑动,如在2652(1)上风巷的多滑式层滑构造(见图8),也可按照层滑面的形式 可分为线型、铲型、椅型等。
(2) 揉皱型层滑构造 揉皱型层滑构造表现 为煤岩层成韧性或粘性变形, 主要表现为煤岩的流变, 煤层滑动带内煤层结构破坏强烈,表现为煤层或夹矸层整体揉皱或向某一方向流变, 主滑面不明显。
(3) 揉裂型层滑构造 揉裂型层滑表现为煤岩层处于脆性与韧性的过渡变形,既有揉皱 型特点又有断裂型特点,在滑动带内部一般变现为揉皱型变形,而层滑带与围岩接触处多表 现为断裂变形。其层滑发育区构造一般较为复杂,强度大,影响范围广。
4.2 根据力学性质层滑构造的分类
剪切挤压型是在区域挤压应力场的作用下,煤岩层沿某破裂面滑动或整体揉皱产生的层间滑 动,主滑面切割能力强,受力机制与区域应力场相匹配,一般上盘向上滑动,如在1474(1 )上风巷书斜式层滑构造(见图9),及西三皮带机下山的牵引式层滑构造(见图10)。
4.3 根据形态特征层滑构造的分类
根据层滑构造在地质剖面中的滑面、裂面及煤层形变程度等形态特征,将层滑构造分为 揉皱型、断滑型和断裂型3个大类。
(1) 揉皱型层滑构造 包括底滑顶褶式、顶滑底褶式和顶底滑褶式3个小类,如西一东 翼一阶段岩石集中运输巷底褶式层滑构造(见图11a),2331(1)下顺槽顶褶式 (见 图11b) 及1132(1)切眼顶底滑褶式(见图11c)。主要表现为滑动规模较大;断裂面和滑动面显示 均不清晰,且滑动面形态上为一复杂形变煤体破碎带;主滑面为煤层组中的某一界面,煤层 面为次滑面,整个煤层为一滑动带;煤体剧烈形变,以塑性变形为主。a 底褶式b 顶褶式c 顶底滑褶式
(2) 断滑型层滑构造 这类 层滑构造具体包括滑裂式,和裂滑式2个小类,如在东一皮带机下山的滑裂式层滑构造和134 2(1)(见图12a)下顺槽的裂滑式层滑构造(见图12b)。其总体特征为:断裂面和滑动面 均发育;煤体形变较剧烈,以刚性变形为主,成层性尚好;煤体破碎严重,多为构造煤;断 层产状较平缓,滑面可发育于煤层中或煤层顶底板界面上。a 裂滑式b 滑裂式
(3) 断裂型层滑构造 包括顺层滑动式,如在1661下 顺槽(见图13)、正断性层滑式及逆断性层滑式,如在2331(1)下顺槽(图14)。断裂型层滑 构造的总体特征是:规模较小;断裂面和滑动面能明显区分;断裂面规则平直,滑动面沿煤 层或某一岩层发育,二者交角较大;煤体变形较小,成层性尚好;多发育于中厚煤层形变严 重部位,煤层与顶底板接触关系正常。
4.4 根据滑动面发育的位置层滑构造的分类
(1) 煤层层内滑动:煤层滑动面在同组煤层内较为发育,此类滑动断层落差不大于一 个煤厚。断层落差等于或近似等于煤厚时,滑动面沿煤层顶、底界面发育,由于滑动的方向 不同,而造成在滑动带上煤层缺失或者煤层重复,如2652(1)上风巷(见图15);当断层落 差小于煤厚时,滑动面既可以沿煤层顶(底)界面滑动,也可以沿煤层内某一润滑层发育。
(2)煤层外滑动煤层:煤层外滑动包括两种类型:完全层外滑动和非完全层外滑动。 完全层外滑动是指滑动面沿煤层顶、底板岩中某些“软弱层”发育,如在2171(1)下顺槽 (见图16),此类层滑构造,断层的落差一般都大于煤厚,非完全层外滑动是指由于断层的 作用,使得断层一盘的煤层与另一盘邻组煤层相连接,而使得滑动面在不同组的煤层发育, 此类层滑构造,断层的落差既可以大于煤厚,也可以小于煤厚。
5 结论
(1) 潘集一矿11-2煤层层滑构造的表现形式主要包括伴生断裂构造、伴生小褶皱、穿刺 构 造、劈理及片理构造等,而伴生断裂式构造相比于其他表现形式较发育,主要是由于矿区层 滑构造受矿区断层的牵引作用所致。
(2) 根据矿区层滑构造的滑动类型、力学性质、形态特征和滑动面发育的位置对矿区层滑 构造类型进行分析研究,将矿区煤层滑构造细分为4个大类,潘集一矿11-2煤层滑构造主 要 表现形式为断裂式层间滑动,按层滑构造形态特征将11-2煤层滑构造分为揉皱型、断滑型 和 断裂型,矿区西部层滑构造主要表现为断裂型和断滑型,中部表现为揉皱型和断裂型,东部 未开采区主要表现为断滑型。在矿区西部主要分布符合矿区实际条件,为矿区生产部署提供 了参考依据。
参考文献:
[1] 王生全.渭北煤田小型层滑构造的成因模式[J].中国煤田地质,1996,8(4): 1-3.
[2] 姚多喜,吴基文,张海阁.孟庄井田的层滑构造及其形成机制分析[J ].煤田地质与勘探,2002,30(2):16-18.
[3] 孙岩,施泽进.层滑—倾滑断裂构造与油气地质研究[M].南京:南京 大学出版社,1991:1-6.
[4] 彭立世,陈凯德.构造煤与瓦斯突出机制[J].焦作矿业学院学报,1988(3) :23-25.
[5] 王桂梁,徐凤银.芙蓉矿区层滑构造对瓦斯形成富集的制约作用[J] .中国矿业大学学报,1999,28(1):9-13.
[6] 曹运兴,彭立世,侯泉林.顺煤层断层的基本特征及其地质意义[J].地质论 评,1993,39(6):522-528.
[7] 李康,钟大赉.煤岩的显微构造特征及其与瓦斯突出的关系[J].地质学报,1992,66(2):148-157.
[8] 曹运兴,彭立世.顺煤断层的基本类型及其对瓦斯突出带的控制作用[J]. 煤炭学报,1995,20(4):413-417.
[9] 王桂梁,朱炎铭.论煤层流变[J].中国矿业学院学报,1988,17(3):16-2 5.
[10] 琚宜文,姜波,王桂梁,等.层滑构造煤岩体微观特征及其应力应变 分析[J].地质科学,2004,39(1):50-62.
[11] 吴基文.煤系层间滑动伴生构造特征研究[J].中国煤田地质,1997,9(4 ):7-9.
[12] 张建奎,沈佩霞.登封煤田白坪井田层滑构造研究[J].中国煤田地 质,2005,17(6):4-6.
(责任编辑:宋晓梅)