煤矿中小型断层影响分析与研究 超前指导保障安全生产

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  摘要:为了进一步保障煤矿安全生产以及采掘衔接工作的顺利推进和展开,精确和优化地质工作,不断提升技术超前保障指導安全生产的超前意识,尽量降低断层对工作面掘进的影响,减少煤炭资源损,降低工作面巷道掘进率,全面提高生产效率,从而开展对区域内中小型地质构造的研究分析以及预测工作。本文以钱家营井田东翼十采区12-1煤层为例,重点分析预测区域内中小型断层分布规律、延展趋势、影响范围以及断层存在的直接标志和间接标志,提出能够正确指明生产方向的的指导性意见,保证工作面风、运道、切眼以及辅助巷道的安全高效掘进施工,满足安全生产需求。
  关键词:断层;断层要素;影响范围;综合分析;预测预报;超前指导
  1、引言
  断层一直都是影响煤矿生产最主要的因素,极大的制约了煤矿生产任务完成和安全生产目标的实现。因此,对巷道施工过程中揭露的断层进行及时的观测、详细的描述断层的性质、确定断距以便及时的找到断失的煤层就成了矿井地质工作中一项极为重要的工作。但是,要想正确的认识和判断断层,还是要从见断层的预兆、断层存在的标志、断层与其它地质构造的区别入手,并遵从矿井生产实际,合理进行分析预测,才能够更准确的指导工作面掘进和回采工作的顺利进行。
  岩层受地应力作用后发生破裂,在力的继续作用下沿破裂面两侧岩块发生显著位移的断裂构造,称为断层。断层的形态、规模和大小变化很大、种类繁多,从几厘米到成百数千米,在地壳运动的作用下随处可见。根据断层两盘相对运位移的方向可分为正断层:指上盘相对下降、下盘相对上升的断层;逆断层:上盘相对上升,下盘相对下降的断层;平移断层:两盘沿近直立的断层面作水平移动。按照断层走向与煤层走向关系又分为:走向断层、倾向断层和斜交断层。由于断层的存在,因煤系地层受断层的挤压和牵引,会造成断层附近区域煤、岩层松软和劈帮,煤层厚度出现急剧增厚或变薄的现象,而由于个别断层的落差大于掘进巷道的总体高度,还会造成巷道全岩,甚至出现滴淋水和瓦斯异常涌出的现象。上述异常地质情况不仅会影响采区合理分布和工作面布置,还会破坏煤系地层的连续性、原始地层形态以及赋存状态,制约生产进尺任务,由于支护不及时还会造成巷道大面积冒顶,降低安全生产指数,对煤矿生产有百害而无一利。因此,在断层的分析和处理上工作上要更加严细,并根据矿井构造的赋存形态和规律并结合钻探和物探等手段,深入分析断层沿走向及倾向方向的影响范围和破坏程度等,确保顺利高效通过构造影响区。
  2、断层预测分析与处理
  该采区位于南阳庄背斜轴部影响范围内,区域内F46(DF23)  H=15.0∠30°、F47 H=10.0∠87°等大中型构造及伴生断层发育,小断层密集且无明显分布规律,地质构造复杂程度分类为复杂类型。
  (1)、施工前分析工作:根据临近采区构造变化规律、岩巷工程实际揭露以及三维地震资料进行超前预测和分析,熟悉掌握区域内煤层上、下各10米内的岩性特征,以便在揭露构造时能够更加准确快速的判定层位,寻找断失煤层,制定最为合理的过断层方案和措施。因此,在工程开工前提前对区域内工程涉及的F46(DF23)  H=15.0∠30°逆断层、H=10.0∠49°正断层、DF22  H=9.0∠30°三维地震逆断层、XDF11 H=0~8 ∠62°三维地震正断层等断层进行综合分析构造的影响范围和程度,全面核对资料的准确性,并绘制巷道预想地质剖面图(图1)。超前指导生产方向。
  (2)施工后对断层后分析处理
  通过综合分析得出:区域内已掘工程所揭露的断层多为正断层,少量逆断层,并以斜交断层为主,倾向断层次之,且多为顶板断层,落差0.4-25.0m,断层破碎带宽度在0-2.0m不等(图2),在大中型断层附近常会有伴生中小断层的存在,符合我公司地质构造赋存规律。不同于其它采区的是:在十采区所揭露的断层在工作面回采后显示在断层走向和倾向方向影响范围都相对缩短,沿走向影响最大为实见落差的40倍左右,沿倾向影响约5-30m不等,这些断层不仅会造成区域内煤层相对性变薄、煤岩层破碎和片帮,还会造成局部煤层直接顶缺失,严重者还会造成冒顶或者局部巷道全岩。
  3、 结论
  在今后的地质工作中,应充分考虑本区域构造实际赋存规律,并利用物探和钻探等手段超前分析断层会带来的影响,对工作面布置和采掘工程开展提出更具有针对性的意见,并合理利用地质说明书、地质预报、临时预报等正确指导生产,减少因技术失误而产生的废巷而影响生产效率。
  参考文献
  [1]王强,李振林,王计堂.矿井地质[M].煤炭工业出版社,2008
  [2]杨孟达等.煤矿地质学[M].煤炭工业出版社,2000
  作者简介
  牛建明,(1988--),男,河北唐山人,毕业院校:河北能源职业技术学院,研究方向:矿山地质,学历:专科
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