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摘要:本文介绍采用实见资料联绘法、跟踪调查、综合分析、三维勘探成果指导和验证方法和井下钻孔验证法,不间断地进行调查和收集了断层和煤层资料,逐点绘制每一条断层的交面线,反映出F10-5(13)断层和F10-5(11)断层的形态及其分支断层的发育形态,以及相互切割关系,为将来回采对应的上覆62211工作面和下伏62208工作面等,提供了科学分析和推延断层及发育情况的依据。
关键词:识别;断层;发育形态;方法
中图分类号:TD8 文献识别码:A 文章编号:1001-828X(2015)012-000-01
一、概况
62210工作面位于新庄孜矿六水平二采区二阶段。工作面风巷走向长1320.582m,顺槽走向长1393.4m,风巷上限标高-658.6┳~-697.9┳m,顺槽下限标高-737.9┳~-789.2┳m;工作面倾向长192.3~199.8m。工作面地层产状:走向329°~345°,倾向NE,∠22°~36°,平均28°。B10煤层厚1~1.5m。煤层容重1.42。工作面水文地质情况较简单。工作面位于F10-5(8)地层的下盘,地质构造复杂,主要发育有:F10-5(13)断层、F10-5(11)-1断层、F10-5(11)断层和F10-5(8)-1断层等。62210工作面回采方式:单一长壁,综采。采煤机型号7LS2A(久益),支架型号13/26型。回采方向由南向北。平均采高2.14m。
二、识别和联绘中小型断层的最有效方法
1. F10-5(13)断层与F10-5(11)断层及其分支断层在两巷的实见情况
62210工作面中南部发育有F10-5(13)断层与F10-5(11)断层及其分支断层。该组断层总体斜切工作面,均为正断层,在风巷和顺槽中均有揭露。其中,62210风巷见F10-5(13)断层,产状为:328°∠60°H=4.0m,呈带状分布。带宽2.3m,带内见B10构造煤。
62210顺槽见F10-5(13)断层,产状为:∠65°H=1.0m;F10-5(11)-1断层,两次错动。断层产状为:∠65°H=4.0m;F10-5(11)断层。断层产状为:∠65°H=3.0m。
2.跟踪调查
大中型断层在工作面内由于其地层断距大,易于识别和判定;中小型断层组由于地层断距比较接近,准确识别有一定的困难,加之其附生断层的存在,切割关系复杂,断层形态变化较大,必须进行跟踪调查,才能正确识别每一条断层,联绘出断层发育的具体形态。F10-5(13)断层与F10-5(11)断层组,走向长184.5m。共调查19次。调查和收集F10-5(13)断层资料8处,断层倾角50°~73°,地层断距1.0m~3.1m。调查和收集F10-5(11)断层资料12处,其断层倾角45°~78°,地层断距2.1m~4.0m。采用断层实见点逐点联绘的方式,从而反映出该断层的整体形态和变化趋势,也真实地反映出其相互切割关系。
3.综合分析
共计调查和收集了F10-5(13)断层资料11处。通过综合分析,62210顺槽中所见的F10-5(13)断层,延展性发生了变化,出现了一条新的断层,并成为F10-5(11)断层的分支断层,应命名为F10-5(11)-1断层。62210顺槽中所见的F10-5(11)断层,断层的形态发生了变化,仍为F10-5(11)断层。因此,F10-5(13)断层、F10-5(11)-1断层和F10-5(11)断层的延展性、切割关系、形态等要素均发生了改变,并且有一定程度的变化。图中品红色的断煤交线为风巷、顺槽实见断层时的形态;图中红色的断煤交线为工作面回采后采用跟踪调查、综合分析方法后得到的断层形态。两者之间有着明显的区别。其中F10-5(11)-1断层是F10-5(11)断层的分支断层,由顺槽的原F10-5(13)断层处与风巷实见的Fn断层连接,交汇于风巷实见的F10-5(11)断层处。
4.三维勘探成果的指导和验证
我矿于2010年进行了三维精细勘探。三维勘探成果不仅在倾向上反映了地层倾角的变化以及断层的位置所在,在走向上还反映出煤层和断层的形态及其变化。这在本矿其它地方已得到很好的印证。由于地表水塘和积水区域较大,62210工作面对应的地表没有被三维勘探区域覆盖,只能作定性的描述,但不会影响三维勘探成果进行指导和验证这种方法的使用。
5.井下钻孔验证
该工作面回采前在对应的62110底板巷和62210底板巷施工了穿层孔,在风巷、顺槽里施工了顺层孔,进一步控制和验证了煤层形态和断层发育情况。这些钻孔施工多出现了见煤异常,存在了地层断距。利用这些钻孔资料能大概圈出构造异常带。
三、结论
1.利用风巷和顺槽的实见资料,能部分反映出断层的延展趋势和发育的总体形态,但不能完全反映出其在工作面内的变化和形态,尤其是分支断层的发育情况。
2.跟踪调查。通过跟踪调查,能得到煤层和断层每一点真实资料,更能正确反映出断层的延展趋势,采用逐点连接得到的断煤交线,反映了断层形态的局部和整体的变化。
3.三维勘探成果,为预测工作面地质构造的发育提供了很好的指导作用,同时又为验证工作面每一条断层的发育局部变化和真实形态,提供了科学依据。
4.利用井下在62110底板巷和62210底板巷施工的穿层孔,在风巷、顺槽里施工的顺层孔,进一步控制和验证了煤层形态和断层发育情况。
5.总之,将实见资料联绘法、跟踪调查法、综合分析法、三维勘探成果运用法和井下钻孔验证法,这5种方法结合起来使用,才是识别和联绘工作面内中小型断层的最有效方法,才能使62210工作面过F10-(13)断层~F10-5(11)断层期間,安全回采煤量12.62万吨,并为将来回采对应的上覆62211工作面和下伏62208工作面等,提供了科学分析和推延断层及发育情况的依据。
作者简介:王艳赫,助理工程师,2010年毕业于山东科技大学地质科学与工程学院地质工程专业。
关键词:识别;断层;发育形态;方法
中图分类号:TD8 文献识别码:A 文章编号:1001-828X(2015)012-000-01
一、概况
62210工作面位于新庄孜矿六水平二采区二阶段。工作面风巷走向长1320.582m,顺槽走向长1393.4m,风巷上限标高-658.6┳~-697.9┳m,顺槽下限标高-737.9┳~-789.2┳m;工作面倾向长192.3~199.8m。工作面地层产状:走向329°~345°,倾向NE,∠22°~36°,平均28°。B10煤层厚1~1.5m。煤层容重1.42。工作面水文地质情况较简单。工作面位于F10-5(8)地层的下盘,地质构造复杂,主要发育有:F10-5(13)断层、F10-5(11)-1断层、F10-5(11)断层和F10-5(8)-1断层等。62210工作面回采方式:单一长壁,综采。采煤机型号7LS2A(久益),支架型号13/26型。回采方向由南向北。平均采高2.14m。
二、识别和联绘中小型断层的最有效方法
1. F10-5(13)断层与F10-5(11)断层及其分支断层在两巷的实见情况
62210工作面中南部发育有F10-5(13)断层与F10-5(11)断层及其分支断层。该组断层总体斜切工作面,均为正断层,在风巷和顺槽中均有揭露。其中,62210风巷见F10-5(13)断层,产状为:328°∠60°H=4.0m,呈带状分布。带宽2.3m,带内见B10构造煤。
62210顺槽见F10-5(13)断层,产状为:∠65°H=1.0m;F10-5(11)-1断层,两次错动。断层产状为:∠65°H=4.0m;F10-5(11)断层。断层产状为:∠65°H=3.0m。
2.跟踪调查
大中型断层在工作面内由于其地层断距大,易于识别和判定;中小型断层组由于地层断距比较接近,准确识别有一定的困难,加之其附生断层的存在,切割关系复杂,断层形态变化较大,必须进行跟踪调查,才能正确识别每一条断层,联绘出断层发育的具体形态。F10-5(13)断层与F10-5(11)断层组,走向长184.5m。共调查19次。调查和收集F10-5(13)断层资料8处,断层倾角50°~73°,地层断距1.0m~3.1m。调查和收集F10-5(11)断层资料12处,其断层倾角45°~78°,地层断距2.1m~4.0m。采用断层实见点逐点联绘的方式,从而反映出该断层的整体形态和变化趋势,也真实地反映出其相互切割关系。
3.综合分析
共计调查和收集了F10-5(13)断层资料11处。通过综合分析,62210顺槽中所见的F10-5(13)断层,延展性发生了变化,出现了一条新的断层,并成为F10-5(11)断层的分支断层,应命名为F10-5(11)-1断层。62210顺槽中所见的F10-5(11)断层,断层的形态发生了变化,仍为F10-5(11)断层。因此,F10-5(13)断层、F10-5(11)-1断层和F10-5(11)断层的延展性、切割关系、形态等要素均发生了改变,并且有一定程度的变化。图中品红色的断煤交线为风巷、顺槽实见断层时的形态;图中红色的断煤交线为工作面回采后采用跟踪调查、综合分析方法后得到的断层形态。两者之间有着明显的区别。其中F10-5(11)-1断层是F10-5(11)断层的分支断层,由顺槽的原F10-5(13)断层处与风巷实见的Fn断层连接,交汇于风巷实见的F10-5(11)断层处。
4.三维勘探成果的指导和验证
我矿于2010年进行了三维精细勘探。三维勘探成果不仅在倾向上反映了地层倾角的变化以及断层的位置所在,在走向上还反映出煤层和断层的形态及其变化。这在本矿其它地方已得到很好的印证。由于地表水塘和积水区域较大,62210工作面对应的地表没有被三维勘探区域覆盖,只能作定性的描述,但不会影响三维勘探成果进行指导和验证这种方法的使用。
5.井下钻孔验证
该工作面回采前在对应的62110底板巷和62210底板巷施工了穿层孔,在风巷、顺槽里施工了顺层孔,进一步控制和验证了煤层形态和断层发育情况。这些钻孔施工多出现了见煤异常,存在了地层断距。利用这些钻孔资料能大概圈出构造异常带。
三、结论
1.利用风巷和顺槽的实见资料,能部分反映出断层的延展趋势和发育的总体形态,但不能完全反映出其在工作面内的变化和形态,尤其是分支断层的发育情况。
2.跟踪调查。通过跟踪调查,能得到煤层和断层每一点真实资料,更能正确反映出断层的延展趋势,采用逐点连接得到的断煤交线,反映了断层形态的局部和整体的变化。
3.三维勘探成果,为预测工作面地质构造的发育提供了很好的指导作用,同时又为验证工作面每一条断层的发育局部变化和真实形态,提供了科学依据。
4.利用井下在62110底板巷和62210底板巷施工的穿层孔,在风巷、顺槽里施工的顺层孔,进一步控制和验证了煤层形态和断层发育情况。
5.总之,将实见资料联绘法、跟踪调查法、综合分析法、三维勘探成果运用法和井下钻孔验证法,这5种方法结合起来使用,才是识别和联绘工作面内中小型断层的最有效方法,才能使62210工作面过F10-(13)断层~F10-5(11)断层期間,安全回采煤量12.62万吨,并为将来回采对应的上覆62211工作面和下伏62208工作面等,提供了科学分析和推延断层及发育情况的依据。
作者简介:王艳赫,助理工程师,2010年毕业于山东科技大学地质科学与工程学院地质工程专业。