矿井地质及构造简概资料

矿井地质及构造

第一部分矿井地质和构造

一、矿井地质

矿井地质工作的内容比较多而复杂，不同于地面地质，要求比较细严，生产上遇到的问题要求很快给予解决。

矿井地质问题有煤层沉积问题，煤层对比、煤层尖灭煤层分叉，煤层后期冲刷，煤层同期沉积夹矸变厚等；

构造问题判别断层性质寻找煤层断失翼，区域构造甚至大地构造特征井田构造，单一条件下主压应力及应力场分析，断层预报，不同力学性质的断裂研究配套分析，煤层陷落柱，煤层地应力分析。

水文地质，包括用地质力学分析研究水文地质。

瓦斯地质等等，下面分别叙述。

（一）矿井地质中心煤层沉积问题以实例说明：

1、红水煤田、煤层对比问题

当时甘肃酒泉钢铁公司刚成立，急需在甘肃省附近找焦煤，甘肃省北祁连山北麓和内蒙古交接处发现焦煤并做详细勘探，当时煤层较多而且厚薄变化很大，虽然四年钻探已完成，但迟迟提不出勘探报告，按原煤炭指令，要我们搞清煤层对比，最终计算出储量。采用野外岩相对比法和室内煤层对比，煤层对比采用煤岩薄光片，孢子花粉分析，岩层重矿物分析、粘土颜色法分析，光谱分析等等，最终完成了任务；

2、煤层分岔及煤层Z字型构造沉积规律研究

辽宁阜新兴隆煤矿，煤层分叉的研究，贵州水城汪家寨煤矿，煤层厚薄变化及煤层对比；徐州闸河煤矿Z字型煤层分岔合并问题的研究；

3、永荣矿务局双河煤矿等10个矿井，煤层后期冲刷问题的研究；（二）构造断层问题寻找煤层断失翼

永荣矿务局贵州老鹰山煤矿随时听矿领导召唤下井，解决煤层掘进当中遇到断层，用地质力学方法确定煤层断失翼解决巷道向何方向掘进。

（三）矿井水害开滦范各庄煤层陷落柱突水灾害、四川龙滩煤矿特大突水事故

1、开滦范各庄矿煤层9号陷落柱突水特大灾害

1984年6月2日开滦范各庄矿煤层9号陷落柱突水一夜淹井，次日相邻煤矿被淹，第二日和第三日林西矿浅部巷道有沟通被淹，威胁唐家庄矿和赵各庄矿，该矿全国开采标高最深的，达到1300m~1400m，造成全国煤炭产量亏损，需从波兰进口煤炭满足需要，造成巨大经济损失；

2、四川龙滩煤矿特大突水事故

可能在2009年10月4日平洞水平，长4000多米，顺岩层向上掘进，快速掘进到长兴灰岩底部暗河，造成28人死亡，特大岩溶突水事故。4000多米长平洞所有管道，局部变压器铁轨矿车扭成麻花状，有方形饭桌大小的石灰岩块42块，毁坏了所有设备和人员；

（四）瓦斯地质

成渝高速公路F1、F2断层瓦斯特大突出

成渝高速公路路面标高下20m有中梁山煤矿开采的煤层在背斜轴部有F1和F2两条大道断层落差165m走向长20~30公里。两条断在路面下穿过具有煤与瓦斯突出危险的煤层，采用我所研制的防爆矿井地质雷达，在两个逆断层中间和两条断层旁20~30m范围探测到瓦斯聚集区，而两个逆断层面探测及地质力学分析无瓦斯，掘进顺利通过，而探测的三处瓦斯突出点均准确突出，如老虎叫声，突出大量瓦斯和水，每一次突出根据全浓度瓦斯鉴定器测定换算每一次放出浓瓦斯量在两万多方，每次放出瓦斯10余天。

第二部分构造地质

一、地球起源

二、地质力学方法研究中国大地构造

三、中国大地构造的主要特征

四、中国最大的祁吕山字型大地构造特征

五、贵州黔南州范围及煤矿简介（见照片5-1、5-2）

六、黔南州大地构造特征

七、折曲断裂构造地质力学性质的划分及构造行迹特征与应用

一、地球的起源

地球已有30亿年~50亿年，地球发展的总趋势是除了个别时期有热膨胀外，温度在降低、地壳在收缩、硬化和地质构造趋于稳定。地球发展的历史，从大陆分开和海洋受到内力热膨胀分裂成现今的大陆，有大陆漂流说到现在的地球五大洲相互依存，又相互作用。其主要内动力，就是地球本身的自转。而我们研究的古生代到现在仅有两亿年。

二、地质力学方法研究中国大地构造

李四光教授所提出的“由地球自转所产生的离心力”使得地球岩石圈从南北两极向赤道方向转移，产生北南方向的挤压力形成椭球体，并形成东西方向构造系。地球自转速度的变化，特别是自转速度变慢时，相当地球自转在急刹车，使得西部向东部产生挤压力，形成南北方向的构造系。

李四光教授早于1924年在英国大学讲学时，就提出了地质力学的理论和方法研究中国大地构造。1929年，李四光教授对中国的构造线就作了系统的研究，并进行了力学成因分析。1959年，他一直坚持着用地质力学方法来研究中国大地构造，创立了构造带的区划，如东西构造系、华夏构造系、山字型构造系以及各种弧形和旋转等扭动构造系。

李四光教授在1951年又根据新的资料，进一步把1929年所作的中国构造型式作了修正和补充，发表在“受了歪曲的亚洲大陆”文章里。

新中国建设时期，“大庆油田”的发现，应用地质力学方法在山东金矿找矿等诸多方面做出了卓越的贡献。

三、中国大地构造的主要特征

把地球上稳定的地区称为地台区，活跃的地区称为地槽区。

我国大地构造的主要特点是地台区比其他地台区活动性大，而地槽区则比其他地槽区活动性小。这是指比欧洲、美国的地台区地槽区。

地壳上的稳定区与活动区的出现，我们认为主要是取决于原始地壳的破裂程度。它的破裂是由于地球不均一的收缩和自转。

地壳上的主要构造带大致成东西和南北两个方向，根据李四光教授的意见，中国的东西构造带有三个，北面是阴山，中间是秦岭，南面是南岭。南北构造带最清楚的是贺兰山、六盘山、龙门山和横断山脉，中间被秦岭东西构造带截断。

这两个方向的构造带，主要是深断裂形成的，而这两个方向的断裂带主要是分别迁就北西西的和北东东“X”型交叉断裂组与北北东和北北西“X”型交叉断裂组合而成。即东西构造带是迁就北东东和北西西“X”型断裂而成的；南北构造带是迁就北北东和北北西“X”型断裂而成的。由于东西构造带的存在，所以中国地壳的古生代发展历史，在南北方有显著的不同。

四、中国最大的祁吕山字型大地构造的特征

如前所述，李四光教授所提出的由地球自转所产生的离心力作用也就使亚洲地壳表皮（即盖层）向南滑动的趋势，因此，在华北就