煤矿常见地质构造

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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。
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正断层
符号2
下盘断煤交线
上盘断煤交线
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。
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逆断层
符号1
F2：0：
H=2m∠10°：
H=6m∠10°：
F：20：
•
即：逆断层的倾向与下降盘分在两
• 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：
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切眼
回风巷
停 采 线 皮带巷
回采工作面处理陷落柱示意图
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• 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。
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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”。
•·
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岩溶陷落柱形成过程示意图
（a）岩溶中发育溶洞（b精）品溶课件洞不断扩大（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：
上盘上升
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断层面
3．平移断层：断层两盘顺断层面走向相对 滑动的断层
水平错动
规模巨大的平移断层称为走向滑动断层。
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二、断层的表示符号
正断层
符号1
H=3m∠33°：
F20：
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。
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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。
• 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。
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陷落柱编号
• 1、陷字第一个字X加序号，如：X1、X2、 X3.......
• 2、
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三、褶皱构造
• 1、背斜 • 2、向斜
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背斜
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向斜
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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。
• （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。
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（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；
下盘上升
断层断层面面 上盘下降
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2．逆断层：上盘上升、下盘下降的断层；
下盘下降
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• 2、分带性
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。
晋城矿区陷落柱平面分布图
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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，
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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。
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（二）掘进工作面通过逆断层措施
• 由上盘进入下盘：
• （1）直接破顶，下山掘进通过，直至进入 煤层；
• （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。
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陷落柱的特征
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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。
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陷落柱的特征
锯齿状柱面
煤矿常见地质构造
地质测量部 高林
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一、断层 二、陷落柱
三、褶皱构造
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断层
• 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
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断层的分类：
（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。
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褶曲形态
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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。
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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。
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• 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。
通过。
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（四）回采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。
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正断层
92312工作面断层
117#
116#
115#
114# 113#
112#
F63 111#
9 #煤
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。
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谢谢大家！ 祝大家愉快！
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四、掘进及回采工作面通过措施
（一）掘进工作面通过正断层措施
• 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。
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（一）掘进工作面通过正断层措施
• （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。
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（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。
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（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。
•
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
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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。
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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。
侧，图中表示为箭头指向与两短线不同向。
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逆断层
符号2
上盘断煤交线
下盘断煤交线
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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。
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三、断层对生产的影响 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。
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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。
H=1.8m
泥岩
砂岩 9 #煤
回风巷
工作面构造示意图
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94303正断层
F 85
泥岩 破底区
破顶区 砂质泥岩
石灰岩
开始过断层示意图
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94303正断层
F 85
进风巷
9号煤
泥岩
破底区
9号煤
后期过断层示意图
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逆断层
IX2224巷逆断层
砂质泥岩 0.7m
H=2m
泥岩
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94307机采面切眼逆断层
掘进方向 2.0m
F83 H=1.3m
探测煤层
切眼左帮示意图
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92311工作面逆断层
86 85 84 83 82 81 80 79 78 77 76 75
H=2m
9煤
石灰岩
砂质泥岩
9煤
预计9 煤
工作面构造示意图
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陷落柱
• 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