邯峰矿区矿井构造特征及其对矿井生产的影响

邯峰矿 区位于河北省南部 ， 隶属邯郸市峰峰矿区、 武安市、 磁县和邯郸县管辖 。范围北到郭二庄矿北部边 界， 西部到九山， 南部至省界 ， 东部到邯郸大断层 ， 矿区 面积 约 ９０ ｍ２ ０ｋ 。邯 峰 矿 区地 势 西 高东 低 ， 多 为 丘 陵 大 区， 相对高 程 ２０ ３０ 地面 标高 ＋１０ ＋５０ 区 ０ ￣ ０ ｍ， ２～ ０ｍ， 内交 通甚 为方便 。 邯 峰矿 区煤炭 勘探 与开发 有 近百年 的历史 ， 目前 区 内有 邯郸 和峰 峰两 大煤 炭生 产 集 团 ， 以及众 多 的县 级 、 个体煤矿 ， ２０ 年上报的煤矿就有 ５ 家。多年的煤 仅 ０６ ４ 炭生 产积 累 了丰富 的地 质资料 ， 文依据 邯峰矿 区矿 井 本 生产 过程 中揭 露 的大量 地质构 造 的系统 分析 和总结 ， 探 讨 了矿井 构造 发育 特 征 及其 对 煤炭 安 全 高 效开 采 的影
素 之一 ， 深入 探讨 矿井 构造 发育 特征及 其规 律性在 矿井 生 产 中具 有重 要 意义 。
１ １ 构造 层次 ．
矿井构造一般发育于地壳浅部， 以脆性变形为显著 特征。属于马托埃 （９０ 的上部构造层次和部分中间 １８ ） 构造层次 ， 主导的变形机制是剪切作用 和挠 曲作用 ， 代 表性的构造是各类断层 和平行褶皱 。特别是上部构造 层次的断裂构造， 是矿井 中的主要构造形迹 ， 也是影响 采掘 生产 的重要 因素 。 １ ２ 构造 尺度 ． 矿井构造以小型构造为主， 较大的中型构造或井 田 的总体构造格局在勘探时已经查明， 采区或采面内的小
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西 部探矿 工程
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邯 峰 矿 区矿 井构 造 特 征 及 其 对 矿 井 生产 的 影 响
高小 良 常明华 ，
（ 河北省煤 田地质局水文地质队， 河北 邯郸 ０ ６ ０） ５ ２１ 摘 要： 通过对矿井地质构造的分析认为： 浅层次的脆性 断裂构造是矿 井中的主要构造形迹 ， 煤层 为 地质构造的主要变形介质， 复杂的地质构造是 多次变形的综合作 用。对生产的影响主要表现为增加
＊ 收 稿 目期 ：０ １Ｏ ８ ２ １一卜１
图 １ 小型褶曲引起 煤层 倒转 和重叠
１ ４ 构 造变 形域 ．
矿井 构造 研究 的范 围往 往很局 限 ， 仅十几 到几 十平
方公里 ， 较难构成 比较完整的构造域 ， 仅是一个构造域
第一作者简介 ： 高小 Ｉ（ ９ ６）男 （ ￣ １５一 ， 汉族 ）河北唐山人 ， 师， ， 工程 现从事地质勘查和技术管 理工作 。
一
由于我国大陆多数地区曾经受了伸 、 、 、 、 缩 升 降 剪、 滑 、 马杏垣，９３ 的复杂变形作用， 旋（ １８ ） 所以在矿井的局 限范围内， 也是多次变形的综合作用 图像 。因此使得我 国开采石炭 、 二叠系煤层的矿井构造 比较复杂 。 １６ 揭露 的资 料和 工作 程度 ． 煤矿小构造的研究是 其它矿种地质工作不可 比拟 的， 煤矿 的开 采 远较 其他 矿 种 开 拓 的 范 围要 大 ， 进 的 掘
巷道密 ， 揭露的资料多， 测量精度高 ， 对于那些多年开采 的老矿井 ， 在 三维空 间控 制 和查 明构造 ， 息量大 （ 能 信 一 般较 复 杂 的矿 井 ， 每平 方公 里有 几百 条断层 ）且 巷道 断 ， 面新鲜 ， 能仔细观察和编录。所 以在煤矿井 田中， 资料 积 累多 ， 研究 细 ， 这也 是矿 井地质 构 造 的一 个重 要特 点 。 矿井生产 以三维空间的方式揭露 了软弱煤层及其 附近大量的脆性 断裂 ， 为查 明矿井 地质特征、 布、 展 组 合、 形成及演化 ， 构造模式、 规律提供了极为有利条件 ， 地质工作人员不仅认识 了规律 ， 而且可以根据规律进行 预测 。对于老矿井 ， 大量 的构造参数收集 与处理 ， 再选 用数学方法 、 电算工具 ， 得构造预测 由定性 向定量迈 使 进 。为 了满足采掘生产的需要 ， 应把构造预测与勘探手 段结 合起 来 ， 特别 是对 精 度 要 求 高 的综 采 面 ， 应 进 行 更 必要 的探 测验 证 工作 。 ２ 矿 井构造 对 矿井 生产 的影 响 ２ １ 褶 曲对 矿 井生产 的 影响 ． ２ １１ 矿区中型褶曲（ ．． Ⅱ级褶皱） 的特征 （） １褶皱两翼不对称 ， 地层顺序局部颠倒 。 （） ２褶皱 轴 短 ， 向不 稳定 ， 明显弯 曲。 方 有 （） 皱紧 密 ， 态复 杂 。 由此 导 致 采 区的 掘进 沿 ３褶 形 煤 巷道 方位 变化 大 ， 道 多 ， 道 转 弯 急 ， 度 难 以控 弯 巷 坡 制 ， 辆运行 安 全性 差 ， 作 面通 风 阻力 大 ， 车 工 风量 减 小 。 此 外难 以形 成安 全 的生产 采场 。 ２ １２ 次一 级 小褶 曲 （ ．． Ⅲ级及 Ⅲ级 以下 小褶 曲 ） 征 特 次 一级 小褶 曲多为 成 对 出现 的倒 转 背 斜 、 向斜 ， 轴 的形 状 主要 有转 折 端成 棱 角 状 和 圆弧状 。小褶 皱 形 态 各异 ， 导致岩层变形剧烈 ， 围岩结构受破坏， 沿煤掘进的 工作 面围岩压力变化大， 巷道易变形 ， 护困难 。特别 支 是“ 字形 的尖端 ， 之” 两翼重 叠处 的煤层受构 造挤压 ， 积 聚变厚 ， 煤体成“ 三角楔” 造成巷道侧压较大 ， 型， 支护接
响。
型构 造是 矿井 地质 工作 中 的主要研 究 内容 。 １３ 构 造类型 ．
１ 矿 井构造 特征 矿井 构造 是影 响煤 矿 安 全 高效 生产 最 为重 要 的 因
由于矿井构造是浅层次 的， 以以脆性断裂 为主 ， 所 不 同方 向 、 同性质 和不 同规 模 的脆性 断层 构成 了矿井 不 断层 网络， 不仅使矿井构造复杂化， 而且对煤层 的赋存 状态 和 煤体结 构 产生 了重要 的改 造作 用 ， 且是 矿井 涌 并 水、 瓦斯突出、 片帮 冒顶等地质灾 害的重要控制 因素 。 对于连续变形 的褶皱构造， 虽也增加采掘难度， 但未破 坏煤 层 的连续 完整 性 ， 矿井 安 全生产 的影 响程 度相对 对 较小。 煤 系地层 中煤层最 软 弱 ， 煤层 及 其顶底 板 附近构 造 破坏最强烈 ， 构造现象 （ 如褶皱 、 断层 、 层滑流变） 也最丰 富， 在煤 矿矿 井 中应 以研究 煤层 为主 要变形 介质 的地 质 构造（ １。 图 ）
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西 部探 矿工 程
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或某一完整构造的一部分 ， 但它都是从三维空间全面的 查 明构 造 的立体 展 布 。但 多水平 的巷道 揭露煤 层 ， 使矿 井构造既有分布局限的弱点， 又有可在三维空间研究 的
优势 。 １５ 构 造 变形 场 －
层将会发生倒插现象 ， 成组出现倒转背、 向斜 ， 致使采面 的开切眼无法顺煤层掘通上部 回风巷道 ， 给工作 面的正 常回采及推进带来困难。 ２ ２ 断层 对矿 井生 产 的影响 ． 般来说 ， 在构造尖灭或交叉区， 构造应力集中， 裂
巷道维护量、 增加耗材、 损失煤量、 瓦斯管理难度加大等。对矿 井地质构造规律 的预测具有现 实的意
义。
关键 词 ： 邯峰矿 区 ； 井构造 特征 ； 矿 煤层 ； 道 巷 中图分 类号 ： ６ ８ １ 文献标 识码 ： 文章 编号 ：０ ４ ５ １ （０ １ １ —０ ４ 一０ Ｐ １．１ Ｂ １０ － ７６２ １ ）１ １Ｏ ３