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潘二煤矿西四采区8-2煤层地质构造的研究
中图分类号：TD1 文献标识码：A 淮南矿业集团潘二煤矿1977年动工建井，1989年12月2日投产，设计生产能力210万吨/年，2006年核定生产能力220万吨/年。

矿井采用立井多水平，集中石门开拓，上、下山开采，分-530m、-800m二个生产水平，采用走向长壁冒落采煤法，目前开采-530m 水平，最大开采深度-530m。

矿井位于潘集背斜东段的陶王背斜北翼及其转折端，次级褶曲构造不明显，基本形态总体上为一单斜构造，受区域构造的影响，断裂构造发育，煤层倾角接近轴部为3～5°，一般16～19°，北翼深部为18～22°，局部有岩浆岩侵入，井田构造复杂程度属于中等(Ⅱ类)。

1、西四采区概况西四采区位于陶王背斜北翼及西部转折端，煤系地层被巨厚的新生界地层所覆盖，厚度为280～340米左右。

采区西南边为边界断层F252（H=6～88米）和F5（H=0～27米），东边以西四采区上山为界，北边以断层F1（H=0～240米）和逆断层F1-3（H=5～208米）为界，中间穿插DF382（H=0～30米）和F1-4（H=0～15米）。

区内地质构造极其复杂，大中型断层多，煤层受断层切割破坏严重。

在断层附近煤层有变薄现象；受区域构造影响，本区内次生小褶曲较发育，煤层厚度和产状变化较大，且局部有煤层变簿带或缺失带。

对本区内工作面布置和煤层的正常开采造成很大的影响。

西四采区处于天窗区以下，掘进回采过程中局部有滴淋水。

在已回采收作的5个8-2煤工作面的掘进回采期间及一个准备工作面掘进期间，煤层顶板均出现过滴淋水现象。

截止2009年年底，潘二煤矿保有资源储量45827.7万吨，可采储量19273.6万吨，其中西四采区剩余资源储量9937万吨，剩余可采储量5765.1万吨，分别占全矿井的21.7%和29.9%，从矿井的发展规划来看，西四采区在今后很长一段时间内都将作为潘二煤矿的主力采区。

因此将已回采的西四采区
8-2煤层揭露的地质构造进行对比分析，对后续工作的回采将起到积极的作用。

2、构造的探采对比 2.1基本构造形态西四采区位于陶王背斜北翼及西部转折端，总体上为一向西倾伏的单斜构造。

北起F1（H=0～240米）、南至F5（H=0～27米），地层走向呈弧形转折。

地层倾角平缓，枢纽向西倾伏，北翼地层倾角3°～10°，南翼倾角2°～5°，F5下盘发育次级褶曲，位于背斜西端南翼，Ⅵ～Ⅶ～Ⅷ线之间的F5下盘，4煤向斜发育在-530m水平,轴向北西55°，轴长约800m，波幅20m。

2.2勘探成果西四采区Ⅵ～Ⅶ～Ⅷ线经过采区精查补充勘探与高分辨率采区地震勘探，最终形成的测网密度为175 m×200m。

查明了第四系底界面深度变化，新地层东部薄，西部厚，底板标高-223～-320m，相对高差75m左右；查明了主要可采煤层的赋存状态，煤层厚度可靠，煤层露头得到有效控制；基本查明了采区内落差10m以上的断层，各断层均有两个以上的地震断点控制。

据统计，西四采区8煤层落差大于5米的断层有30条，其中落差大于100米的断层有两条，F1（正，H=0～240米）和F1-3（逆，H=5～208米）都是作为边界断层；落差30～100米的断层共有4条，分别是：F252（边界逆断层，H=6～88米）、DF363（正，H=1～40米）、DF363（正，H=0～40米）、F47（正，H=30米）；落差10～30米的断层18条，正断层14条，逆断层4条；落差5～10米的断层6条，正断层5条，逆断层1条（见表1）。

2.2对比分析大于30米的断层以及F5、F5-1、F1-4等位于井田边界或采区边界，主要由钻探与地震断点综合控制，没有井巷揭露的落差10～30米的断层在此不作评价。

仅对西四采区内部有井巷揭露的落差小于30米的断层进行对比分析。

2.2.1采勘对比基本一致的断层西四采区巷道揭露的10～30米断层有三条条，经过采勘对比基本一致，其中DF32-4在18328上顺槽、18228下顺槽揭露，走向延展80米；DF32-2分别在18328工作面、18228
工作面和18118下顺槽揭露，走向延展860米；F251在18328工作面、18228下顺槽得到揭露，走向延展185米。

三维地震解释的6条落差5～10米的断层仅实见两条，均在18118工作面下顺槽揭露，分别是DF14(H=5.0米)、DF55(H=6.0米)，经过对比采勘基本一致。

其余断层均未实见。

2.2.2大于5米的断层发育特征对西四采区内部揭露的大于5米的断层（包括由钻探与地震断点控制的可靠断层）的统计分析，可得出以下结论:⑴正断层较多，逆断层较少，比例3：1；⑵从断层组合关系上来看，多为SW、SE和EW三组；⑶大中型断层常派生出大量的小断层，严重影响工作面的布置；⑷断层倾角以50°～70°为主。

2.2.3小构造的发育程度及特征本次统计的小构造是指小褶曲、落差＜5m的小断层及层间滑动等构造现象。

经矿井生产实践证实，小构造已成为影响矿井生产的主要因素之一。

小构造的出现破坏了煤层的原有形态，使煤层的稳定程度降低，煤质变差，导致在采掘过程中增加无效进尺等，制约了矿井产量和经济效益。

西四采区小断层十分发育，煤层的连续性受到严重破坏，直接影响采区回采率和采区生产能力。

巷道中实见的小断层,有时光滑平直无充填物或有断层泥充填,有时粗糙弯曲,断层带宽0.1～0.3m,泥岩煤屑充填或泥岩砂岩组成角砾岩，断层两盘煤层破碎，牵引、揉皱、弯曲，产状发生变化，煤层变薄，滑面发育，近三成的断层揭露时有淋水发生。

西四采区勘探阶段发现26条小断层，主要是三维地震勘探解释断层，但是经过生产实际验证，发现小断层的控制程度较低，准确率仅达到10%，只能作为参考。

西四采区经生产实际揭露落差小于5米的小断层有125条。

根据实见的小断层对西四采区小断层发育特征简单分析如下：1、在125条小断层中正断层98条，占78.4%；逆断层27条，占21.6%。

可见正断层占绝大多数。

2、所统计的小断层中，走向SWW42条，走向SEE38条，走向SSW26条，走近南北9条, 近东西10
条。

说明小断层是多数不同方向构造应力作用的结果。

3、小断层的展布方向严格受大中型构造控制，二者按走向分组数，相应组的展布和特征基本一致，均为走向断层最为发育。

4、根据巷道揭露情况看断层常成组出现，呈地堑或地垒形式，偶见阶梯状断层。

5、小断层出现常导致煤层层间滑动和牵引构造。

产生顶压、底凸、穿刺等变形，使煤层变薄、增厚、顶底板岩石破碎，增加开采难度。

6、小断层常与小褶曲伴生。

7、在大中型断层附近、两组交汇处或构造应力集中地区，小断层相对集中。

2、结论对比潘二煤矿其它采区地质构造特征，发现西四采区8-2煤层的地质构造发育具有广泛性和普遍性，主要有以下几个方面的特征：1、小断层与小褶曲是造成煤层厚度变化的主要原因。

2、断层以正断层为主。

3、高分辨率三维地震在控制5米以上的断层方面具有明显的优势，因此在新采区的开拓布局之前应优先采用三维地震工作，查明影响工作面布局的落差5～10米断层，用较少工程量满足矿井高产稳产的要求。

4、由于小构造特别发育，导致了矿井生产的被动。

参考文献：[1] 陈平，陈永民，强孟东，兖州煤田兴隆庄煤矿探采对比研究，中国煤田地质，2007.8 [2] 刘文明，鲁江，张登龙，皖北前岭煤矿地质构造极其对煤层破坏的影响，淮南工业学院学报，2001.6。