二、地質構造

　　地質構造是指煤巖體在地殼運動作用下發(fā)生變化留下的形態(tài)或跡象。礦井地質構造包括井田范圍內的褶皺、斷層、節(jié)理和層間滑動等。礦井地質構造是影響煤礦生產和安全最重要的地質條件，也是巖體失穩(wěn)的重要地質因素。

　　(一)常見的構造形態(tài)

　　1.褶皺構造

　　巖層或煤層在地應力作用下形成的一系列連續(xù)的彎曲形態(tài)稱為褶皺構造。每一個單獨的彎曲稱為褶曲。巖層向上凸起，并且核部是老地層、兩側為新地層者稱為背斜;巖層向下凹陷，并且核部是新地層、兩側為老地層者稱為向斜，如圖3-5所示。

　　1——背斜;2——向斜

　　2.斷裂構造

　　煤(巖)層受力后發(fā)生斷裂，出現(xiàn)斷裂面，失去了連續(xù)完整性的構造形態(tài)稱為斷裂。斷裂面兩側煤(巖)層沒有發(fā)生明顯位移的斷裂構造稱為裂隙或節(jié)理;斷裂面兩側煤(巖)層產生明顯位移的斷裂構造稱為斷層。

　　為了描述斷層的性質及其在空間的位置和形態(tài)，可用斷層要素來表示。斷層要素包括斷層面、斷層線、上盤、下盤和斷距等，如圖3-6所示。

　　圖3-6　斷層要素

　　α——傾角;ab——走向;cd——傾向;

　　1——斷層面;2——上盤;3——下盤

　　根據斷層上、下盤相對運動的方向，斷層可分為正斷層、逆斷層和平推斷層。

　　(1)正斷層，是指上盤相對下降，下盤相對上升的斷層，如圖3-7(a)所示。

　　(2)逆斷層，是指上盤相對上升，下盤相對下降的斷層，如圖3-7(b)所示。

　　圖3-7　斷層分類

　　(a)正斷層;(b)逆斷層;(c)平推斷層

　　(3)平推斷層，是指兩盤沿斷層面作水平方向相對位移的斷層，如圖3-6(c)所示。

　　3.沖蝕、陷落柱和巖漿侵入

　　(1)沖蝕，是指成煤后水流侵蝕了煤層、頂板甚至底板，而過后又被砂石充填的現(xiàn)象，又稱沖刷帶。有的還在煤層內形成包裹體，如圖3-8所示。

　　圖3-8　沖蝕和沖刷包裹體

　　(a)沖蝕;(b)沖刷包裹體

　　(2)陷落柱，是指煤系地層下部可溶性巖石在地下水溶蝕和重力作用下產生的坍塌現(xiàn)象。由于坍塌呈圓形或不甚規(guī)則的橢圓形柱狀體，所以稱為“陷落柱”，如圖3-9所示。陷落柱內有大小不等的煤塊、巖塊和其他雜質膠結在一起，不堅硬，有的有積水、瓦斯等。在水文地質復雜的礦井中，陷落柱常是地下水的良好通道。陷落柱頂板難于管理。

　　圖3-9　巖溶陷落柱

　　(3)巖漿侵入體。含煤區(qū)域內的巖漿活動，無論是侵入、穿插或接觸煤層，均可導致煤層的破壞和煤的變質，有的巖漿巖體還直接破壞煤層頂底板，使頂底板失去均一性，如圖3-10所示。巖漿侵入體的存在，是影響煤礦正常生產和安全的地質因素之一。

　　圖3-10　煤層受巖漿侵入破壞

　　1——頂板;2——煤層;3——巖漿巖;4——底板

　　(二)地質構造對煤礦安全生產的影響

　　1.褶皺的影響

　　大型背、向斜軸部附近頂板壓力常有增大現(xiàn)象，必須加強支護，否則容易發(fā)生冒頂事故，給頂板管理帶來困難。有瓦斯突出傾向的礦井，向斜附近往往是瓦斯突出易發(fā)區(qū)域。

　　2.斷層的影響

　　(1)斷層帶巖石破碎，裂隙發(fā)育，易冒落，頂板管理困難。

　　(2)較大的斷層破碎帶充滿水后，可形成一個較大的儲水構造;同時，斷層破碎帶還可以溝通若干個含水層，形成導水構造。當施工至這類含水構造時，容易造成水災。

　　(3)斷層破碎帶透氣性能較好，在高瓦斯礦井中，瓦斯極易在此積聚，可能會造成瓦斯突出，給安全生產帶來威脅。斷層的開放性、封閉性對附近瓦斯涌出形式有較大影響。

　　(4)斷層破壞了煤層的連續(xù)性，給采區(qū)劃分、工作面布置帶來難度。較大斷層可形成較寬的無煤帶，既損失寶貴的煤炭資源，又使采煤工藝復雜化，給煤礦安全生產帶來不利影響。

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