时间：2022-04-08 09:55:38
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1坝址区基本地质环境
坝址位于峡谷进口河湾地段，河谷断面呈“U”字型峡谷，河流流向由S34W转向S81W，谷底高程1130～1145m，河床宽20～32m，枯季水面高程1140m，水面宽22m，水深约1～2m，正常蓄水位1182m高程谷口宽约85m，宽高比约2。谷底两岸堆积有崩塌巨块石，左岸坡为陡崖，局部倒悬，山脊高程为1220～1441m左右；右岸山体雄厚，河面至1150m高程坡度陡，近直立，基岩裸露，以上坡度变为40～50°，植被发育，山脊高程为1585m左右。
坝址河谷覆盖层最厚为13.8m，成分为第四系崩塌堆积、冲洪积层。下伏基岩为三叠系中统个旧组第四段（T2g4），岩性主要为中厚至厚层块状白云岩、钙质白云岩、泥质白云岩、白云质灰岩、灰岩。
坝址区构造复杂，褶皱断裂均有发育，具有复杂多样的构造形迹。坝区构造的性质特征对该坝址的成立与否起着决定作用。本文主要根据地质测绘结合钻探资料，对坝区复杂的地质构造作概要的分析，并评价其对坝址区工程地质条件的影响。
3坝区地质构造特征
3.1总体特征
老江底水电站坝区大地构造位置处于扬子准地台黔北台隆六盘水断陷普安旋钮构造变形区南东侧边缘与北东向构造变形区交界部位，构造运动强烈，具有复杂多样的构造形迹。
坝区所在处的主体构造格局为一系列北东-南西向延伸的背、向斜，但在一些部位被同样是北东-南西向延伸的一些断层所错动，所产生的地层效应总体是地层缺失，使得部分褶皱形态不再完整。区内还发育有少量的北西向断层，使得地层的错动和分布情况更加复杂。特别是区内后期又叠加了北西向构造，使构造轮廓更趋复杂，但基本上没有改变区内主体构造格局为北东-南西向构造的特征。
在北东向褶皱中，背斜一般较紧闭，而向斜则比较宽缓。区内规模最大的褶皱为岔江向斜，坝区位于向斜南东翼。在坝区附近发育老江底向斜，该向斜位于雄武背斜与鲁邑背斜之间，同样沿北东-南西方向展布，但被老江底断层严重破坏，特别是向斜的南东翼，基本上全部缺失，就连向斜的转折端大部分也被错失，仅在补作附近还保留有一段。坝址即位于残留的这段向斜转折端附近。
受大的褶皱构造作用的影响，同时也因为位于老江底压扭断层的上盘，受断层构造作用影响强烈，在老江底向斜内部，特别是靠近转折端的部位，还发育有更次级的小褶皱，在坝区表现很明显。后期又受到构造作用，形成北西向的构造形迹，使得北东向褶皱形态又进一步发生改变，北西向和北东向构造的叠加导致地质露头复杂多样的构造形迹和多变的岩层产状。下面分别从断层、褶皱两个方面分析坝区的地质构造特征。
3.2断层
在坝区附近，具有一定规模的断层发育两条，分别为老江底断层（F1）和下普里-补作断层（F13）。
3.2.1老江底断层（F1）
老江底断层是一条区域性的大断层，北东方向起自锅底河水库一带，往南西方向经白碗窑，过老江底进入研究区并继续往南西方向延伸，全长数十公里。总体走向北东50°，倾向北西，倾角25~50°。
在坝区一带老江底断层位于坝址左岸，露头距坝址最近约220m，断层面穿越河床下部。其性质表现为：上盘为三叠系中统个旧组（T2g）白云岩、灰岩，下盘为二叠系龙潭组（P2L）砂岩、粉砂岩、泥岩夹煤层。断层致使区内缺失二叠系上统长兴大隆组以及三叠系下统飞仙关和永宁镇组地层，缺失地层总厚度1400～2500m，因此，断层规模较大。断层破碎带宽5～20m，多数具棱角状的白云岩、砂岩，角砾经钙质、铁质胶结成断层角砾岩，胶结较紧密，正断层特征十分明显。
根据地表地质测绘结合坝区坑槽探、钻探资料分析，该断层在走向上和倾向上均有舒缓波状特点，反映出断层面是一个曲面。
1.向斜轴
2.背斜轴
3.逆断层及编号
4.正断层及编号5.个旧组第四段第二层
5.个旧组第四段第一层5.龙潭组第二段
在吴家湾村西侧公路开挖面（切断层）和槽探揭露，断层下盘的粉砂岩、泥岩在近断层处表现出向斜褶皱牵引，在断层破碎带中，已被钙质、铁质胶结成岩的角砾岩又被分割成透镜状的角砾，并发育一组陡倾角具压剪性质的次级裂隙，这些现象说明该断层在后期还有一次上盘往上逆冲的作用。
该断层活动的时间，由于尚无测年资料，准确确定其形成时代有困难，从其影响的地层和区域资料来看，推测该断层形成于燕山早期，燕山晚期再次活动。
3.2.2下普里—补作断层（F13）
该断层西起下普里村的南东方向，大体顺山脊往南东方向延伸，切过1363.2高地南侧后直至交于老江底断层。由于露头不好，二者交切关系不明，但从地层错动情况分析，F13断层应在老江底断层之前形成。
F13断层在坝区的出露长度为2.56公里，表现为北西走向，倾向南西，倾角较陡，为65~75°。
断层下盘为中三叠统个旧组第二段薄至中厚层白云岩、泥质白云岩，上盘为个旧组第四段中厚至厚层白云岩类中薄层灰岩泥质的云岩。断层上盘表现为下滑，为正断层性质。
断层形成的时期，推测其与北东向构造大体同时形成，即燕山运动时期。
3.3褶皱
由于曾遭受北东向和北西向构造的作用，因此区内保留了北东向褶皱和北西向褶皱的形迹。另外，在一些陡坎处还可以在陡倾的中薄层白云岩、灰岩中见到一些层间小揉皱。
3.3.1北东向褶皱
前已述及，电站坝区在区域构造上处于轴向北东的鲁邑背斜和雄武背斜之间的老江底向斜位置，由于老江底断层和其它断层的改造，老江底向斜已不完整。
除了区域上的由地层的展布表现出的高级别褶皱外，还有由地层产状的变化反映出来的次级褶皱。这些次级褶皱，在吴家湾以西的黄泥河的左岸（下、上盘）区段，表现为一背两向，轴向北东40°左右。褶皱属宽缓开阔型。
3.3.2北西向褶皱
在补作附近几十平方公里的范围内，宏观上似乎看不出有北西向褶皱的存在，然而却有两个现象值得注意，其一为细分地层的出露和地层产状的变化；其二为河谷近底部发育小褶皱。例如，在坝址左岸，岩层产状的变化明显表现出轴向北西的一背两向。
从坝址至厂房的左岸个旧组第四段（T2g4）表现为多个类似的宽缓背、向斜构造。正是这组北西走向的褶皱构造叠加在北东向构造之上，才使得个旧组第四段第2层的岩层在向斜部位或二方向向斜叠加部位保存下来。
在坝址河谷近底部，见薄层—中薄层灰岩、白云岩表现出复杂的褶皱形态，测量真褶皱轴，一组走向北东，另一组走向北西，复杂形态正是叠加改造的结果，在远离叠加地段的上游地段，褶皱形态相对较简单。
3.4构造变形序列
根据地质体的展布和构造形迹之间的交切关系，可将老江底水电站坝区构造变形分为五期：
D1、北东向褶皱变形，伴有南东东向断层（F13）；D2、北西向褶皱变形；D3、北东向正断层（老江底断层早期活动）；D4、北东向逆断层（老江底断层晚期活动）；D5、地壳抬升，形成河流、阶段。D1－D4主要发生在燕山运动时期，D5为喜山运动时期。
4坝区构造对工程地质条件影响评价
①老江底断层：据上述断层特征分析，该断层破碎带宽5～20m，破碎带中多数具棱角状的白云岩、砂岩，角砾经钙质、铁质胶结成断层角砾岩，胶结较紧密。该断层形成于燕山早期，燕山晚期再次活动，无近期活动迹象，为老构造，对坝区的稳定影响不大。
②F13断层：该断层位于坝址上游，规模较小，推测形成于燕山运动时期，无近期活动迹象，为老构造，对坝区的稳定影响不大。
5结语
老江底水电站坝区构造虽较复杂，但均为老构造，无近期活动迹象，断层所形成的破碎不强烈，对本工程的建造影响不大。
1现场的具体应用
该工作面走向长246m，倾斜长142m，平均倾角34．5°，平均煤厚4．93m，安装93组ZF4400－16／28型液压支架，该面于2012年5月1日开始生产，由下往上有4个断层和1处13m长的破碎带。1＃断层落差0．5m、倾角42°，2＃断层落差1．2m、倾角39°，3＃断层落差0．4m、倾角32°，4＃断层落差1．5m、倾角29°采取措施工作面煤层由底部向上3．2m处有一层夹矸，不连续，易碎，且煤质松软，极易发生片帮、抽漏，该工作面已采上段周期来压明显。为防止上述不利因素在开采期间造成片帮抽顶，给现场施工管理带来困难，经矿、队共同研究，决定对该工作面的1＃、2＃、3＃、4＃断层及5＃破碎带进行打钻压注双液水泥浆，以加固煤体和结胶顶板，增加控顶时间，减少抽冒事故在断层上、下各6m范围内使用风煤钻施工，Φ42mm，套钎子打眼，由上向下，开孔位置为支架顶梁向下0．3～1．0m处，垂直煤壁，仰角25°～30°开孔，钻孔深度一般在5～8m。间距一般3．0m。打好一个孔注一个孔，断层处钻孔间距加密至2．0m。封孔器封孔长度不小于2．0m。按设计位置隔孔施工，每天一个半班共计施工8个钻孔，每个孔灌注21～50min，每个孔大约注入0．3～0．9m3浆液。施工顺序及安全措施进入该工作面的作业人员要敲帮问顶，处理浮危煤岩，确认安全后方准作业。打钻时必须在打钻地点上方3m处设好挡矸帘，硬帮侧使用单体打好捆牢，防止倾倒伤人。打钻时工作面运输机必须停机闭锁，传好信号，打钻结束后发出信号，方准正常开车。打钻期间使用防爆对讲机进行通讯，并且使用有线载波随时告知工作面所有作业人员，注料作业地点上方严禁有人作业，防止产生飞块，造成伤人事故。打钻时严禁使用铁丝代替U型销，钻机密封必须完好无损。打钻时必须按设计角度及方位施工钻孔，由技术人员做好记录，以备查阅。注料泵放在回风道，泵站地点前后20m必须支护完好无浮石杂物，排水畅通。有良好的高压冲洗条件。注浆操作人员作业前，要佩戴眼镜、胶皮手套，注浆设备与连接装置经过测试后才能开始注浆。注浆配制要设专人计量，按规定加料，搅拌好的浆液随时搅拌，防止沉淀堵泵，搅拌桶出料口必须强制过滤。注浆时泵工要注意观察压力表的变化情况，按照设计规定准确掌握，并随时听取指挥人员的口令开停泵。注浆过程中如跑浆，要及时用封堵材料封堵，大面积跑浆时可停一段时间再注，此时要注意临时冲枪。注浆人员注浆时，身体要避开孔口的正面，改管卸压时，要在侧面操作，防止连接件打脸和带压浆液喷溅伤及眼睛。注浆人员必须按操作规程认真使用注浆设备和材料，加强维修和保养工作。当堵孔、堵管时必须立即停泵，迅速清洗冲净注浆机、搅拌机、管路和注液枪。每班工作结束，要进行清洗。注料人员必须认真作好每个孔的注料记录，并向下一个班交接清楚，做到有帐可查。存在问题及解决办法大班为检修班，有时动采煤机滚筒，打岩石眼放炮，升降液压支架，生产班割煤，这些活动都造成注浆外漏，注不进去。另外，操作工人投料比例稍有不准确，就造成堵管糊泵。再者，注液枪系统的冲洗不及时，经常堵枪，然后就是堵管。周期来压或顶板来压期间，煤壁片帮严重，这种方法失效。可通过超前顶板深孔预裂爆破和局部锚帮来控制，取得过一定效果。应把准备工作放在早班；大班合理安排各工序的顺序关系，为注料创造条件；集中在大班灌注，减少误操作造成的影响；不再占用生产班时间；为注液枪加安快速冲洗装置，配备高压水。
2效益分析
技术效果在上一个工作面类似条件下，采用了扩帮上双网双梁过断层破碎带，3个原班推进1．6m。注化学加固材料，费用高，遗留发火隐患。而采用注浆工艺后，3个原班必保推进2．4m，增加一个循环，增产1050t。最重要的是加快推进速度，消除了发火隐患。经济效益（1）扩帮方案：每3天需要木梁70根，刹杆1．5m3，金属网16片；火药313kg。材料消耗共1．79万元，出煤2个循环1050×2＝2100t。（2）注瑞米、玛丽散方案：每3天需要6t×2．3万元＝12．18万元；出煤3个循环1050×3＝3150t。（3）注浆方案：每3天需要水泥2．4t，水玻璃300kg，粉煤灰120kg。主要材料消耗0．3185万元，出煤3个循环1050×3＝3150t。方案比较后，注浆方案明显优越。效果分析水泥浆混合物凝固时间大于24小时，该面原班进2个循环，推进1．6m，加固范围在煤壁前2～6m，新暴露煤体内的浆液凝固期都满足时间的需要。2＃断层的拉伸带中夹矸有3层，在0．2～0．4m之间，破碎、块度大，难维护。通过注浆，割煤后该处暴露的顶面和立面整齐，成一体，不片帮，效果较好。加固后的煤层在割煤后，暴露的顶板平均在2个小时内不冒落，延长控顶时间1．5小时，为跟机推溜、拉架赢得了时间。
3结语
选择新型双浆液材料加固煤顶、煤帮是可行的，尤其是水泥双液浆更是材料易得、成本低廉、防火效果突出，如果能因地制宜运用好，值得推广。如果工作面的地质构造掌握得很清楚，还可以在两巷打钻和注浆，在开采前做完这项工作，为破碎煤体的结胶提供充分时间，从而极大地减少工作面回采期间抽漏顶事故的发生。
作者：牛棚单位：邯郸施工队
芦岭煤矿位于宿东矿区东南部，井田东以F32断层为界，西以补13线和6—7线为界与朱仙庄煤矿相邻，浅部以10煤层露头为界，深部以-800m等高线为界。走向长约8.2km，倾斜宽3.6km。其煤系地层以二叠系下二叠统山西组及石盒子组为主要含煤段，所含的8，9，10煤层为矿井主采煤层，平均可采总厚度31.75m。8煤层为特厚煤层，含1~2层夹矸，有软硬分层，平均厚度为9.56m，赋存稳定；9煤层为中厚煤层，平均厚度为3.01m，局部与8煤层合并，煤层绝大多数为鳞片状，顶板破碎。8煤、9煤层坚固性系数低，松软易碎。煤质以气煤为主，中低灰分，低硫低磷、高焦油率，属典型的突出松软厚煤层。
一、芦岭井田矿井地质特征
8煤层是主采煤层之一，稳定特厚，全区可采。煤层厚度两极为0.30~17.75m，平均为8.96m。8煤层沿走向上呈东部厚，Ⅱ一采区薄，Ⅱ二、Ⅱ四采区厚，六、八采区相对薄的变化趋势；沿倾向上呈浅部厚、深部薄的变化规律。尤其是Ⅱ一采区向深部变薄趋势最为明显，Ⅱ814-1(12#~10#)机巷约30m段8煤厚度仅为0.3m。另外，在9线以东局部地区因夹矸增厚而出现2个分层，而11~12线以西深部与9煤层合并为层，-400m以上部分区域也有合并现象(见图5)。该煤层属中灰分煤，平均18%；特低硫，多小于0.5%；挥发分产率一般为30%~31%，向深部略增。受构造应力的作用，垂向上出现几个软分层，与硬分层相间分布。软分层以碎粒状和鳞片状为主，f值一般为0.16~0.614，P最大达到17.5，按煤体结构分类，8煤软分层为Ⅲ、Ⅳ类构造煤，即软煤。由于构造煤特别是软煤自身比表面积大而具有高吸附能力、岛瓦斯含量、低渗透性、高瓦斯解吸速率及低强度等特点，所以煤与瓦斯突出多发生在有软煤分布的区域。芦岭井田的这种软煤与较硬夹矸互层的煤体结构容易造成煤与瓦斯突出。这便是是属于芦岭井田这种高瓦斯突出矿井的显著特点。
二、芦岭井田瓦斯地质规律分析
芦岭煤矿煤层瓦斯含量对煤与瓦斯突出的影响程度和矿井瓦斯涌出量的大小起主导作用，而瓦斯风化带埋深一般小于300m，其相对瓦斯涌出量多数在2m3/t以上；煤层瓦斯含量分区回归见图6。整个井田范围内相对瓦斯涌出量在不同的呆区具有不同的分布特征，其中四采区无论涌出量和涌出量梯度都最大，六采区与四采区比较接近，八采区西翼最小，一、二采区和八采区东翼表现出比较相近的瓦斯涌出状况。考虑到瓦斯赋存具有较大的非均匀性，在井田中部一、二采区煤厚及其变化和四采区的高瓦斯含量异常带及其他地质构造比较复杂采区，具有典型的分区分带特点。六、八采区的瓦斯含量梯度大于其他采区，即开采深部时受瓦斯含量梯度的影响，六、八采区深部瓦斯含量的增加幅度要稍大于其他采区；但六、八采区在浅部的瓦斯含量值要明显低于其他采区。总的来看，除八采区之外，已经开采的各采区均发生过不同程度的煤与瓦斯突出或动力现象(瓦斯涌出异常)，但尤以一采区发生的频数为最多，占突出总次数的50%，二、四采区次之。由此可以看出，芦岭井田典型的高瓦斯突出矿井。
三、芦岭井田瓦斯突出预测
据已发生的突出记录卡片描述，整个井田内8煤在建井和生产时期，f=0.2~0.4情况下已经发生了多次煤与瓦斯突出，而f=0.13~0.614的“构造煤”在整个矿井分布具有普遍性和相似性，瓦斯放散初速度P在10以上的地点也较多。因此在总结煤层瓦斯地质规律和煤与瓦斯突出特征及区域控制因素时，确定出深部开采水平瓦斯突出危险性的预测原则：取瓦斯压力值0.74MPa为有无突出危险(威胁)的临界值；以井田范围内不同采区始突深度处的最低瓦斯压力(1.5MPa)作为划定其他未突出生产采区(三、八采区)具有突出危险性的参考指标值；将煤厚变化较大的区域和煤层分叉、合并及其边缘区域，地质构造复杂带作为严重突出危险区域显著划出；将已经发生突出的生产采区单元，当前始突深度以下划定为突出危险区。
四、结论
芦岭井田总体呈东、西部瓦斯含量相对较小，而中部的大部分区域瓦斯含量相对较大的分布特征。影响和控制芦岭煤矿瓦斯赋存和涌出的主要条件是区域地质构造和井田小构造的发育和分布特征。8煤层的煤体结构、煤厚及其变化(8，9煤层合并和8煤局部变薄)是控制整个井田区域特别是中部一、二、四采区瓦斯赋存、涌出、突出的主导因素；地质构造、围岩特性及其分布等因素对局部区域影响也比较大。
摘要：
煤矿开采在促进社会经济发展中起到至关重要的作用。尤其是煤炭作为我国目前现代化经济建设的主要能源，在社会经济发展中占据关键地位。随着我国对于能源需求量的增加，煤炭资源在日益迅速的减少。在我国分布的各个大中小型煤矿是其开采和运输的主要场所。因此，勘察和研究煤矿区地质构造是十分必要的。文章首先探讨了地质构造与煤矿开采之间的关系，并从煤矿矿井地质构造和煤矿矿井地质构造的预测两个方面剖析了地质构造在煤矿开采中的重要性。
关键词：
煤矿开采；地质构造；重要性分析
煤炭作为促进社会经济发展的一种重要的不可再生资源，在促进经济和社会发展中发挥着重要的作用。然而，随着人类对煤矿开采年限的增加，煤矿资源在日益迅速的减少。同时，煤炭的开采也严重受到地质构造的影响。影响煤矿开采的地质构造主要包括断层，岩浆岩侵入体等。
1地质构造与煤矿开采之间的关系
1.1矿井水灾与地质构造之间的关系
随着开采的不断进行，煤矿地质构造的变化是导致矿井水灾事故发生的关键。因此，加强对矿井地质构造分析，并进行科学的预测，提前部署和落实相应的应急措施，是提高煤矿安全开采和回采的关键，对于延长矿井的生产年限也是关键的。同时，这对于日益枯竭的煤矿资源，剩余储备量受水威胁严重的煤矿区来说显得更为重要。煤矿采煤工作地质构造主要包括不良封闭钻孔，岩浆岩侵入体等。目前，我国很多的煤矿地质灾害性水灾都是因为这些地质构造。因此，研究分析导致煤矿矿井发生的原因，尤其是弄清楚由于各种不同地质构造而导致的矿井出水，掌握矿井出水的原因和规律，做到防患于未然。
（1）在矿井水灾发生的位置，发生的位点主要在矿井掘进巷道的迎头，发生的原因主要是在掘进过程中对于掘进前方地质构造的未知，容易造成不同来源的水突然进入到矿井。
（2）采煤工作层面夹水的发生，主要是由于在采煤的回采过程中遇到工作层面内部的地质构造和顶底板采煤发生晃动而诱导的导水破裂带疏导不畅通而引起的不同水源夹入煤矿矿井。
1.2地质构造和煤矿瓦斯事故的关系
煤矿开采中，必须要时刻关注和重视可能出现的任何瓦斯爆炸事故，并有预警和相应的防护急救措施。现在已经证实了，煤矿中瓦斯事故的发生和地质构造被不同程度的破坏有着密切的关系。煤矿地质构造的观察和研究显示，煤矿地质构造的不同分级、分区和分带是导致煤矿中瓦斯事故发生不均匀和不均衡的关键。
1.3煤矿采煤导致的沉陷
采煤沉陷是目前我国煤矿开采区存在的最大的安全隐患之一。如果在实际生产中不能有效的对采煤而导致的沉陷进行有效的管理和控制，则很难保证煤矿开采过程中，对工作人员人身安全的保证，很难保证采矿工作有序和有效的进行，甚至是造成大规模的人员伤亡，对社会经济和社会安定也造成不同程度的影响。煤矿地质构造是导致在煤矿开采中发生采煤沉陷事故发生的根本原因之一，煤矿开采中遇到的不同地质构造，其岩石的组成成分、硬度和强度等存在很大的差异。因此，导致在开采过程中发生沉陷的几率也不同。针对不同地质构造不同可能引起的采煤沉陷，可以采取相应的措施。首先，煤炭开采区的管理工作者和技术管理人员对煤矿开采区的实地情况进行系统和科学的勘察，获取相应的数据，并整理和分析；其次，根据勘察和分析结果，在开采过程尽可能避开相对容易发生采煤沉陷的区域；最后，在开采开始和开采过程中逐渐制定一套或是多套科学和详细、合理的煤炭开采计划和开采形式。
2煤矿矿井地质构造分析
煤矿矿井的地质构造是控制煤炭形态、体态等的重要地质因素，地质构造作用通过改变和影响煤矿煤层瓦斯、岩浆等活动，进而来间接的影响着煤矿开采的安全和正常运转。虽然，伴随着采煤技术工艺和采煤设备的不断进步和更新，矿井生产的安全性对于地质构造的了解程度和预测精准度提出了更为苛刻的要求。因此，研究煤矿地质构造在煤矿开采中是极为重要和关键的，在煤田地质勘查、煤矿矿井建设和煤矿开采等不同阶段中也是起着关键的支撑作用。同时，地质构造也是构建我国社会主义现代化安全和高效矿井地质保障系统的核心内容。针对矿井地质构造分析，最为常见的两种方式是地质评价和综合探测。前者是从地质角度出发，使用多种学科、多种方式方法对煤矿矿井地质构造的发展规律和复杂程度进行客观的评价。后者则是在地质评价的基础上，利用矿井内可以用于长期开采的矿区，通过进一步的分析，例如物探和钻探等手段相互配合，查明矿区内具体的地质构造，规模和性质等对煤层的破坏程度，继而指导工作层面进行合理划分。上面两种方式是探明煤矿地质构造的重要途径，主要的目的是为了能够准确了解和掌握煤矿矿井开采范围内的地质构造分布规律。在明确这些地质构造后，还需要明确如何才能最大限度地降低由于地质构造对煤炭开采造成的影响，进而确定生产可以安全和顺利进行。实践证明，在相同地质条件下，科学管理和娴熟技术操作的矿井，会获得良好的经济效益，特别是在机械化的煤矿开采过程中，对于地质构造的科学分析和处理显得更为关键。
3煤矿矿井地质构造的预测
由于煤矿地质构造对煤矿的安全生产会产生严重的威胁，因此，矿区必须要做好对煤矿矿井地质构造的预测和分析。要想能够准确的预报和预测未开采区的地质构造，不仅仅要有充足的第一手资料，还需要利用各种手段进行综合分析，进而才能做出正确和科学的判断，获得较为准确的预测结果，降低生产成本和生产过程中存在的风险，提高经济效益。通过对煤矿矿井中收集的大量的原始数据，进行综合分析，和一些科学小试验，通过地质小构造的微量变化等来预测采矿区地质构造，可以获取更为准确的结果。煤矿矿井地质构造的预测方式，常用的有两种：首先，地质方式，即利用罗盘和放大镜，计算机软件等工具，对矿井下地质进行观测，进而揭示矿井的地质构造规律。再通过几何作图，地质规律等参数处理来科学的预测和评价地质构造。其次，物探方法，即利用计算机软件处理获得的数据，通过计算机成像和数字解译来解释煤矿地质构造的方法。
4结束语
随着煤矿开采技术的不断更新，对于地质构造的分析要求更加准确和及时。这就需要人们从不同的角度出发，寻求和探索更为有效的分析和评价煤矿地质构造方法。由于地质构造在煤矿开采中发挥着关键的作用，就要求我们必须重视对于地质构造的研究。从建设现代化安全、高产的煤矿出发，注重对煤矿地质构造的分析，更有针对性地解决问题，提高生产安全性和经济效益。
作者:刘涛 单位:重庆天府矿业有限责任公司磨心坡煤矿
摘要:
宿南矿区为淮北煤田重要矿区，其中72煤层为矿区主要可采之一。地质勘探资料表明，该煤层的厚度变化较大，变化特征明显。在矿井地质调查及矿区地质构造研究的基础上，发现该煤层煤体结构破碎，煤层厚度变化与区内地质构造具有密切的联系。在煤厚区域分布特征方面呈现NW–SE向厚薄相间分布，其方向与研究区总体褶皱方向一致。局部厚度变化特征方面与断层走向及褶皱轴向关系密切。因此，排除该煤层原生沉积影响因素，断裂构造与褶皱构造以及褶皱作用伴生的层滑构造为区内煤层厚度变化的主要控制因素。
关键词：
宿南矿区；72煤层；地质构造；厚度变化；控制作用
宿南矿区位于宿州市东南部，矿区内包括桃园井田、祁南井田、祁东井田以及龙王庙井田。矿区多数井田开采深度已达到800m，深部仍处于勘探阶段。矿井生产资料和深部勘探资料表明，目前已开采的72煤层厚度变化较大，影响煤矿采掘工程的布置与采掘方式的选择[1-4]。因此，研究煤层厚度变化特征及其控制作用因素对该区的煤炭资源开采具有一定的指导意义。72煤层是宿南矿区主要可采煤层之一，大量钻孔测井曲线资料以及现场观测点显示，72煤层厚度变化较大的区域内煤体结构较为破碎，多见III、IV与V类煤[5]。后期构造变动破坏煤体结构，形成结构破碎的构造煤[6-7]。初步推测煤层厚度的变化与地质构造作用密切相关，通过对区内地质构造发育特征的分析以及煤层厚度变化特征的趋势面分析，以揭示地质构造对宿南矿区72煤层厚度的控制作用。
1矿区构造概况
宿南矿区地处徐宿弧形构造南缘断褶带的宿南向斜内，向斜东部为一NW–SE走向的西寺坡逆断层所切割，造成该向斜的不完整(图1)。向斜边缘地层倾角较大，倾角15~35，深部地层呈舒缓波状，倾角小于10。全区次级褶皱发育程度较低，主要发育于矿区东部与西南部。区内断层走向主要为NNE向，其次为NEE向，以高角度小落差正断层发育为主。矿区浅部地质构造较深部复杂。矿区西南边缘发育两条轴向NWW向的次级褶皱以及密集的中小型正断层，走向以NNE向为主。矿区南部边缘发育东西走向的魏庙大断层。东部边缘地区发育一系列轴向NWW的次级褶皱以及一组走向近SN向的大型逆断层。组内逆断层落差较大，最大可达到110m。
2宿南矿区72煤层厚度展布特征
矿区由西南向北东煤层厚度呈起伏变化。在矿区西南部边缘煤层厚度整体较大，平面上形成厚薄相间的厚度条带，包括两个厚度大于3m的相对厚煤带与两个1.5~3.0m的相对薄煤带。矿区东部边缘煤层厚度变化范围极大，两极厚度为1.5~10.5m，且自南向北依次分布有5个特厚点。矿区深部煤层厚度分布较均匀，厚度变化幅度小，厚度值集中分布于1.5~3.0m(图2)。
3煤层厚度变化特征
趋势分析是通过建立多变量地质问题相适应的多项式，采用回归分析的原理对因变量在空间上的变化进行数学模拟，将因变量的变化的整体性与局部性分开，分别对应回归分析得到的趋势值与剩余值。趋势值反应的是在区域因素影响下煤层厚度变化的整体趋势，剩余值则包括正异常值与负异常值，正异常值表明因变量的增加，负异常值则表明因变量的减小[8-12]。
3.1煤层厚度总体变化趋势对宿南矿区72煤层厚度作了1~4次趋势面分析，本文选取拟合度41.7%的4次趋势面分析，并利用matlab软件绘制72煤层厚度4次趋势图(图3)。由图可见矿区内煤层厚度总体呈走向近NW–SE向的马鞍状变化趋势面特征。煤层由矿区中部向北东与南西方向增厚，形成厚-薄-厚的3个北东南西向弧形煤厚条带。区内不同部位的煤层厚度变化趋势互异。就矿区西南部局部而言，煤层厚度由NE向SW逐渐变薄。矿区中部煤层由两侧向内减薄，变化相对较均匀。矿区东北部煤层的西北段与东南段变化趋势差异较大。西北段厚度递增梯度小，变化方向各异，平面上呈圆弧状变化。东南段煤层厚度递增梯度极大，变化方向近东西向。
3.2煤层厚度局部分布趋势利用72煤层厚度4次趋势的残差值绘制煤层厚度4次剩余图(图4)。以残差值为0的等值线为参考，大致将矿区划分为3个变化趋势条带，由南至北依次编号Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。Ⅰ带与Ⅱ带内残差值大于0，为正异常区。其中Ⅰ带还可细分为3个北西–南东向的次级异常带，呈两个大于1m的次级增厚带夹一个小于1m的次级增厚带。Ⅲ带东南段正异常区有5个岛状圈闭，岛状圈闭中心最大的异常值达到8m。次级煤厚变化区中Ⅰ带与Ⅲ带东南段次级增厚带的意义较大。
4地质构造对煤层厚度变化的控制作用
4.1区域构造与层滑作用对煤层总厚度变化的控制宿南矿区燕山期产生强烈的构造变形。燕山运动早期太平洋板块与亚洲板块汇聚拼贴产生由NW向转向NWW向的挤压应力作用下徐宿弧形构造外缘带在形成NNE向宿南向斜断褶带。同时在区域推挤应力的作用下，非能干性的煤层与含煤岩系内的能干性岩层之间发生层间滑动。层滑面上擦痕所指示的层间滑动方向与煤层厚度变化条带的方向垂直。因此，推测区内煤层在层滑构造次级褶皱的共同作用下使塑性煤层流动，煤层原生厚度发生改变，最终形成3个长轴方向与宿南向斜轴向一致的3个煤厚条带。
4.2次级褶皱构造对煤层总厚度变化的控制Ⅰ带范围内，通过对比图1与图4可见，两个次级煤层增厚带的长轴方向与带内发育的张学屋向斜及王楼背斜两条轴向一致，且轴线分布位置大致重合。煤层底板产状起伏变化为煤层的流变提供条件(图1的A—A'剖面)。同时软弱的煤层在次级褶皱作用产生的挤压应力的进一步作用下发生塑性流动。此外，根据研究资料显示Ⅰ带内72煤层煤体结构破碎程度高，煤体结构分布由浅至深存在碎裂状煤–鳞片状、压实的粉末状煤-坚硬煤体的分层性，多见IV类、V类煤，煤层内部镜面发育，表明带内发育大面积的层间滑动。含煤岩系内煤层能干性低于夹层岩层的能干性。在区域应力作用下强弱岩层间发生层间滑动。褶皱与层间滑动两类相伴生的地质构造叠加作用于煤层，致使煤层内部结构遭到破坏，产生塑性流变，形成藕节状或透镜状的煤层。并在整个带内形成了多个长轴方向与带内地质构造形迹一致的次级煤厚变化条带。
4.3断裂构造作用对区内煤层厚度变化的影响a.正断层牵引作用导致煤厚变薄区内揭露的断层以高角度正断层为主，落差多为0~30m，集中分布于Ⅰ带内。该类断层常引起煤层局部厚度的变化。靠近正断层两侧应力集中区的煤层多被压薄，远离断层的部位煤层受到的应力较小，塑性煤层向远离断层的部位流动，多形成相对的厚煤带。如矿区西南部正断层F9(倾角60，落差H=0~70m)切断72煤层后，东侧距离断层约20m的钻孔补19-3与15-16-6揭露的煤厚仅1.2m左右，而距离F9断层东侧203.7m的钻孔15-16-11揭露的煤层厚度却达到3.78m。从B—B剖面图上可以看出72煤层沿着F9断层面滑动，由于正断层F9的引张和拖曳作用使得断层附近的煤层厚度减薄，同时在上下盘之间出现10.7m宽的无煤带。b.逆断层挤压堆积作用导致近断层区煤厚增加由图1可见，矿区Ⅲ带东南段发育西寺坡逆断层带。带内8条走向近EW向的大型逆断层平行排列构成叠瓦状构造组合。断层带内主断层的断层面向西南突出，上盘由东北向西南上冲。Ⅲ带处于主断层的下盘。Ⅲ带东南部边缘煤层底板标高在–200~–600m的范围内，煤系赋存整体较高。带内煤厚变化特别显著，最大厚度可达10.5m。煤层厚度具有串珠状分布特征，平面上呈由南向北一线排列五个煤层厚度增加的等值线小圈闭区域。小圈闭长轴方向近NWW-SEE向，与各逆断层的走向一致。从成因条件分析，该处特厚煤层主要是由于各大型逆断层的推挤作用的结果。叠瓦状构造组合的各大型逆断层上盘依次向上逆冲，断夹块之间相互挤压。致使煤层发生塑性流变，煤层厚度重新分布。同时断夹块间的错移使煤层发生重复叠加(图6)。
5结论
a.72煤层在宿南矿区内的分布特征明显，从矿区西南到矿区的东北总体上呈现厚–薄–厚的带状分布的特点。厚煤与薄煤的条带方向与整个宿南向斜的轴向一致。b.矿区褶皱构造作用是导致72煤层总体厚度变化的主要原因之一。因褶皱构造作用而伴生的层间滑动构造形成区域煤厚变化的的不均匀性。c.矿区内煤层的局部厚度变化主要表现在断层的牵引及推挤作用。尤其是大型逆断层组的强烈推挤形成煤层的特厚点。正断层牵引作用形成近断层区的相对薄煤带。此外，矿区西南部煤层厚度的分布还受到次级褶皱与其相伴生的层滑构造的影响。
作者：刘和武 童柳华 严家平 朱文伟 单位：安徽理工大学地球与环境学院 安徽省煤田地质局勘查研究院
古城井田为全隐伏掩盖区，矿井设计的井底车场通往采区的轨道大巷和运输大巷并行穿越安昌正断层和中华正断层形成的地堑，上述两断层和其伴生断层精细结构不明，仅靠地表地质填图和钻孔很难控制先期开采地段内落差小于30m断层和陷落柱等构造，对将要进行的施工带来安全隐患。大巷穿越地堑区段正好位于李高村下，为物探工作带来了一定的不变，采用综合物探的目的是避开村庄的不利条件，精确查明该地段地质结构为巷道安全穿越提供技术保障。
1综合物探方法选择
综合地球物理勘查方法是根据地层岩土的电阻率、弹性、磁性等物理性质，采用两种或两种以上的物探方法分析研究，互相验证，辨别异常区的具体属性，从而提高勘查精确度的一种常用物探方式地震勘探具有高分辨率、高精度、空间定位准确等技术特点，能够详细的划分地层，高精度地确定沉积地层的地震地质属性，被广泛地用于解决构造地质问题。三维地震勘探获得信息量丰富，地震剖面分辨率高，地下的古河流、古湖泊、古高山、古喀斯特地貌、断层等均可直接或间接反映出来，对深层地质构造的判断精确度可达到3m，其缺点是受村庄、高压线路等构筑物影响较大。本次采用的可控震源地震地震是二维地震技术，在单个时间剖面上的精度甚至超过三维地震，且能很好的避开村庄的影响，缺点是对两个剖面之间的区域掌控不够。通过三维地震和二维可控震源地震的紧密结合，互相验证，可以很好的解决的村庄下地质构造难于精确掌握的问题。
2工作区地质概况
有利条件：本区第四系黄土覆盖全区，其厚度为42．2—90．55m，区内潜水位一般在2—18m之间，潜水位以下为良好的激发层位，浅层地震地质条件较好。本区3号煤层纯煤厚度3．35—9．65m，平均6．05m，属稳定型煤层。15号煤层全部可采，纯煤均厚4．09m；煤层的速度、密度与上下围岩有较大差异，是较好的波阻抗界面，可分别形成两组能连续对比追踪的反射波(T3波、T15波)，新生界与下伏基岩的波阻抗差异明显，其分界面可形成TQ反射波，并在区内可连续追踪，深层地震地质条件良好。不利条件：工作区中心李高村为本次工作重点，其压覆大巷穿越区段的地堑断裂结构。
3工作方式
三维地震地球物探工作完成后，工作区整体的地质构造已基本掌握，针对李高村下的地质构造，沿李高村道路设计了5纵4横9条可控震源削面组成的斜交地堑的密集网络，总工作线路长12kin，工作布置剖面见图1。
4工作成果分析
在村庄影响范围，三维地震共发现断层8条分别为FZ、FZ一1、DF5、DF6、FA、DF7、DF8、DF9。可控震源地震共发现断层l0条，由南至北断层依次为：FZ、F1、FZ一1、DF5、DF6、F2、FA、DF7、DF8、DF9。其中F1、F2为新发现断层断层构造位置如图2所示。
5结论
(1)三维地震可以精确查明开阔的农田、丘陵区的深层地质构造，但受村庄等地表构筑物的影响对其压覆下的地质构造勘查精度降低。
(2)可控震源由于采用了先进的震源车技术可以灵活的穿越村庄，在村内公路上作业，很好的避开了村庄的影响，通过密集布线，可以精确查明村庄压覆下的精细地质构造，但其受地面硬度影响，一般沿道路作业，往往无法垂直构造布设剖面，其整体精度会有所下降。
(3)通过两种地球物理方法的充分结合，可以很好的解决复杂条件下的地质构造勘查问题，为具体施工提供良好的技术保证。
关键词库车前陆盆地克拉苏构造带断层相关褶皱被动顶板双重构造构造与油气关系
1区域地质概况
库车前陆盆地是塔里木盆地北缘的一个重要构造单元，位于塔里木盆地与天山造山带交接部位，是一个叠置在二叠纪至三叠纪前陆盆地之上的新生代再生前陆盆地［1］，其中主要沉积了一套巨厚的陆相沉积。三叠系为湖泊相沉积，边缘为三角洲相，中部为深湖相,包括砂岩、暗色泥岩和煤层，厚460～2300m。侏罗系为湖泊－沼泽相沉积，底部为厚层砂岩，中部为煤系，顶部为褐色砂岩、砾岩，厚330～2200m。白垩系和第三系主要为巨厚的河流相沉积，包括棕色、褐色砂岩、泥岩。其中早第三纪库车前陆盆地的西部有短时海侵，下第三系在盆地西部为一套膏泥岩沉积。白垩系和第三系总厚2000～6000m。库车前陆盆地三叠系、侏罗系有成熟度适中、厚度大的腐植型生油岩，侏罗系煤系与下第三系膏泥岩是良好的区域性盖层，各岩系发育多套砂岩储层，多以原生孔隙为主，具有优良的储集条件。总之，库车前陆盆地是一个中生代的生油坳陷，具有多套生储盖组合，主要勘探目的层为白垩系、侏罗系和三叠系，其次为第三系。1952年开始勘探工作。1987年该油田因枯竭而废弃。1995年在大宛齐构造上见工业油气流。1997年底以来，先后在克拉2井、克拉3井、依南2井获高产工业油气流，使库车前陆盆地的勘探工作进入了一个新的阶段。
库车前陆盆地的地表构造由北向南可以划分为7个构造带:Ⅰ.北部边缘冲断带；Ⅱ.东风背斜带；Ⅲ.北部背斜带；Ⅳ.拜城-阳霞向斜带；Ⅴ.南部背斜带；Ⅵ.西南雁列背斜带；Ⅶ.南缘剪切伸展构造带。这些构造带是新第三纪-第四纪统一的南北向水平挤压作用的产物，是库车再生前陆逆冲带由北向南渐次扩展的结果。
克拉苏构造带位于库车前陆盆地中部北侧，主要是根据地震剖面确定的地下构造，它对应着地表构造的东风背斜带、北部背斜带和拜城-阳霞向斜带。克拉苏构造带西起卡普沙良河西约15km，东至克孜勒努尔沟东侧15km，北起东风背斜带南侧向斜，南抵拜城-阳霞向斜带北部，即东经81°30′～83°29′和北纬41°50′～42°08′所圈定的范围。
2克拉苏构造带的构造特征
2.1克拉苏构造带的地面构造
克拉苏构造带的地面构造由南、北两个背斜带组成，北背斜带自西而东由库姆格列木背斜、巴什基奇克背斜和坎亚肯背斜构成。南背斜带自西而东由吐孜玛扎背斜、喀桑托开背斜、吉迪克背斜构成。上述各背斜均以N80°E左右的走向呈直线状延伸，其首尾相连或稍有错开，只有喀桑托开背斜的中段呈向南凸出的弧形（图1）。地表所见的这些背斜以断层传播褶皱（faultpropagationfold）［2］为主，其次为断层传播滑脱混生褶皱（hybridfaultpropagation/detachmentfold）［3］、滑脱褶皱（detachmentfold),还有少量断层转折褶皱（fault-bandfold）［4］。上述不同类型的褶皱在空间上相互转化。
库姆格列木背斜为一断层传播褶皱，中段和东段属于典型的断层传播滑脱混生褶皱。背斜核部断层构造发育，但背斜的东、西两个倾状端保存完整。背斜西段倾向北的陡倾逆断层,是由形成断层传播背斜的缓倾逆断层,从断层端线向背斜的前翼打开形成的正向突破断层。中段、东段倾向北的陡倾逆断层,是由形成断层传播滑脱混生背斜的缓倾逆断层，从断层端线或断坡上的某一点向背斜的后翼打开形成的反向突破断层（表1，图1，图2a）。
Fig.1SimplifiedstructuremapofKelasutectoniczone
1.逆断层；2.深部背斜；3.地表背斜；4.浅部正向、反向断层传播褶皱；
5.浅部断层转折褶皱；6.浅部滑脱褶皱；7.深部被动顶板双重构造；
8.深部断层转折褶皱；9.深部断层传播褶皱；10.浅部断层传播滑脱混生褶皱；
11.深部被动顶板双重构造和突发构造
巴什基奇克背斜是一典型的断层传播褶皱，南翼地层直立或高角度南倾，北翼地层向北缓倾。背斜轴部发育的北倾逆断层，是形成该断层传播褶皱的逆断层从断层端线向背斜前翼打开形成的突破断层（表1，图1，图2d）。
a.库姆格列木背斜东段剖图；b.坎亚肯背斜中段剖面图；c.喀桑托开背斜中段剖面图；
d.巴什基奇克背斜中段剖面图；e.吐孜玛扎背斜中段剖面图
坎亚肯背斜是巴什基奇克背斜的东延部分，总体上为一滑脱褶皱，但其西段为断层传播滑脱混生褶皱，反映了褶皱类型在空间上沿走向的转化。坎亚肯背斜核部发育的倾向南、倾角陡的逆断层是反冲断层，与巴什基奇克背斜核部发育的正向突破断层具有不同特征。尽管它们在走向上相连，但并非是一条断层。通过剖面研究推测坎亚肯背斜的滑脱层为侏罗系上部的泥岩或中部煤层，但西部较浅，东部较深（表1，图1，图2b）。
吐孜玛扎背斜是一个南翼陡倾、北翼缓倾的断层传播褶皱，背斜核部、向北陡倾的逆断层是由隐伏于地下的缓倾逆断层从断层端线（faulttip）向背斜核部打开的正向突破断层（图1，图2e）。由于强烈的挤压作用，使沿断层分布的下第三系膏泥岩组合发生底辟作用，形成盐穿刺构造，在背斜的东端甚至引起上盘第四系西域组地层的直立或倒转（表1）。
喀桑托开背斜西段是典型的断层传播滑脱混生褶皱，西端和中段皆为断层传播褶皱，东段为断层转折褶皱。背斜的中段发育规模较大的正向突破断层和和规模较小的反向突破断层，使背斜的中段有较大的位移量而呈向南凸出的弧形，形成断层传播褶皱（图2c），而背斜的西段由于运动受阻形成了典型的断层传播滑脱混生褶皱。东段因位移向南传递而形成断层转折褶皱（表1，图1）。
吉迪克背斜表现为向南逆冲的缓倾盲断层控制的断层转折褶皱。由地面出露的背斜平顶宽度以及两翼地层产状，结合地震剖面中所表现出的下盘断坡、上盘断坡反射特征，确定吉迪克背斜的地面构造是由发育于康村组底部或吉迪克组顶部的逆断层所形成的断层转折褶皱（表1，图1）。
2.2克拉苏构造带的地下构造
克拉苏构造带的地下构造是由被动顶板双重构造(passive-roofduplex)和相互叠置的断层转折褶皱构成的复杂构造带，从未出露地表。克拉苏构造带的地下构造为两个大型构造，即克拉苏背斜和巴深背斜。
2.2.1克拉苏背斜
克拉苏背斜的中、西段位于地面的北背斜带和南背斜带之间的向斜带之下，主要为被动顶板反向逆断层和一系列较大规模的台阶状逆断层构成的被动顶板双重构造（构造三角带）［5，6，7］，在克拉2井附近还发育突发构造（popup）［8］（图3，图4）。东段位于喀桑托开背斜、吉迪克背斜之下，主要为简单的断层转折褶皱或相互叠置的断层转折褶皱构成（图1，表1）。克拉苏背斜西段的台阶状逆断层F4—F7的断距（即F4、F5、F6、F7断距之和）为13.5～21.25km，背斜高度为5006～7148m，背斜顶部下第三系底的埋深为2362～4089m，其中有两个高点，一个高点在BC95198.5线上，埋深2362m，即克拉1井的构造高点，另一个高点在BC95179线上，埋深2562m，即克拉4构造高点。在BC95179线（图3）上，克拉苏背斜主要受断层F4、F5、F7控制，断层倾角28°～30°。F4下盘断坡切过下第三系下部、白垩系和侏罗系的上部，后断坪在侏罗系中部，中断坪在下第三系中，因受F5侵位变形而呈背形。F5和F7下盘断坡也切过下第三系下部、白垩系和侏罗系，F5的后断坪可能位于侏罗系的底部，F5受F7侵位而变形。在BC95198.5线上，克拉苏背斜受断层F4、F5、F6、F7控制，断层F4、F5倾角22°左右，下盘断坡切过下第三系的下部、白垩系和侏罗系。断层F6、F7倾角25°左右，下盘断坡切过的地层也为下第三系下部、白垩系和侏罗系。
Q.第四系；N1k.上第三系康村组；N1j.上第三系吉迪克组；E.下第三系；K.白垩系；PreK.前白垩系；T5.上第三系康村组底界；T6.上第三系吉迪克组底界；T7.下第三系膏盐顶界；T8.下第三系膏盐底界；T8-2.白垩系底界；F0、F2、F12、F3、F4、F5、F7、F8为断层编号
克拉苏背斜中段的台阶状逆断层F4—F7的断距为12.75～15.25km，背斜高度为4185～5510m，背斜顶部下第三系底的埋深为3552～4198m，背斜高点在BC95226线和BC95230线上，埋深分别为3552m和3573m。在BC95230线，克拉苏背斜主要由逆断层F4、F5、F7（断层倾角28°左右）与反向逆断层F0所构成的被动顶板双重构造和断层F4与反向逆断层F24所构成的突发构造共同控制（图4）。
Q.第四系；N2k.上第三系库车组；J.侏罗系；F42、F24、F34为断层编号，其它代号与图2相同
克拉苏背斜东段是由F4和F7所构成的断层转折褶皱（图1），断层下盘断坡切过下第三系下部、白垩系和侏罗系地层，倾角28°左右，断距较小（<10km），背斜隆升的高度也较小（<3500m）。
研究表明，断层断距、背斜高度及下第三系底界T8的埋深在走向上的差异较大，反映了其变形在走向上的不均匀性，背斜隆升的高度受断层的数量，断层倾角和断距的大小等因素共同控制。
2.2.2巴深背斜构造
巴深背斜构造是位于巴什基奇克背斜和坎亚肯背斜之下的深层构造（图1），从未出露地表。背斜西段是由向南逆冲的台阶状逆断层F2、F13和被动反向逆断层共同控制的断层传播褶皱和断层转折褶皱所组成。在测线BC95230线（图4）上，巴深背斜是由断层F2和被动反向逆断层所控制的断层传播褶皱。断层F2岩切了下第三系的下部、白垩系和侏罗系的顶部，断距近7km。背斜东段是向南逆冲的一系列台阶状逆断层F4、F5、F6、F7、F8和被动反向逆断层F0所组成的双重逆冲构造（图5）。这里背斜隆升很高，白垩系和部分侏罗系出露地表，阳霞组上部煤层反射面（T8-2″）可形成圈闭。
J2-3.中、上侏罗统；J1.下侏罗统；PreJ.前侏罗系；
T8-2″.下侏罗统阳霞组煤层的顶界；T.三叠系；
PreT.前三叠系;其它代号与图3、图4相同
克拉苏构造带是由浅部和深部两个层次的构造组成的，二者的构造特征不同，上、下不同层次的构造具有不一致性。浅部层次的构造主要表现为断层传播褶皱、断层传播滑脱混生褶皱。在变形较强的地段的断层传播褶皱前翼或后翼发育突破断层，出露于地表的断层都属于这类断层，它们的位移规模较小，走向上有时具有不连续性，即使在走向上相连的断层，也并非同一条断层，有的地段属于正向突破断层，有的地段则属于反向突破断层（如库姆格列木背斜核部的断层）。深部层次的构造主要表现为发育有被动顶板反向逆断层的双重逆冲构造、突发构造和断层转折褶皱，这些构造在走向上是相互转变的，不同地段的构造特征各不相同。形成深部克拉苏背斜的台阶状逆断层规模较大，但从未出露地表。背斜隆升的高度在走向上的不同地段差异较大，主要受断层的数量、断层的倾角、断距的大小及断层发育的层位等因素的共同控制。
3构造与油气分布的关系
前陆盆地是世界上油气资源最丰富的一种盆地类型，也是世界上最早从事油气勘探与开发的地区之一。然而，由于前陆盆地的构造变形相当复杂，地震剖面质量较差，就全球前陆盆地的数目来说，油气勘探获得重大突破的也占少数，这就证明了前陆盆地的前陆逆冲带油气成藏具有其
特殊规律，必须把前陆盆地向前陆逆冲带演化的动态过程与供烃、运移、聚集成藏以及改造破坏相结合，找出构造与油气关系的实质。
3.1断裂是烃源岩排烃的有效机制
近年来的统计表明，烃源区烃源岩的断裂程度越高，盆地的油气丰度越高，说明了断裂作用对烃源岩排烃的促进作用。从烃源岩排烃机理上，断裂可以作为初次运移的有效通道，加强或提高烃源岩排烃效率［9］。克拉苏构造带形成于康村期（16.9Ma），直到西域期断裂仍在活动（图3），但断裂活动最强烈的的时期为库车期(5.3Ma)-西域期(2.5Ma)，而本区中生界烃源岩的生油高峰在上新世早期［9］，显然烃源岩的主生烃期与构造运动最强烈时期相匹配。
3.2断裂是油气运移的通道
克拉苏构造带的三叠系、侏罗系烃源岩自白垩系末期开始生油，渐新世末期进入生油高峰，上新世早期生油结束。可见生油时期与断裂开始活动的时间相匹配，克拉苏构造带的断裂应该是油气运移的良好通道。然而，油气的运移不仅仅受断裂活动与生油时期是否匹配的影响，而且还受断裂切过地层的岩性和断层倾角等因素的控制。
克拉苏构造带目前勘探的目的层主要是下第三系膏泥岩之下的下白垩统上部砂岩，在这套很
好的储层之下有巨厚的泥岩（>570m），就是说在三叠系、侏罗系生油层与储层之间有一套盖层。克拉苏构造带中被动顶板双重构造的断裂无疑切到了生油层，这些断裂可以作为油气运移的通道。但必须注意，与断裂作用相伴随的被动顶板双重构造的每一岩片都可以看作断层转折褶皱，其上盘断坡对油气的运移并非有利，特别是在储层与生油层之间存在巨厚泥岩盖层的情况下(图6)。当断层倾角较陡时（≥30°），断坡处断层切层特征显著，断层在泥岩中的路径较短，有利于油气在断层中的运移。而当断裂倾角较缓时（≤20°），断坡处断层切层特征不明显，断层在泥岩中的路径较长，加上泥岩本身的封堵性较好，对油气的运移就十分不利。由地震剖面解释发现。克拉苏构造带的西段（BC95179线，克拉4井附近）、中段（BC95226线，克拉2井附近）和东段（DQ95183线，克拉3井附近）断层的倾角较大（30°±）（图3,4），而中西段（BC95198.5线，BC94195线，克拉1井，克参1井附近）断层的倾角较小(20°±)。克拉苏构造带中段克拉2井附近比东段、西段多了构成突发构造的断层F24、F34（图4），它们是重要的导油构造，主要储层下白垩统上部砂岩的气测显示良好，气层厚度达几百m，已成为我国少有的大型天然气田，所以克拉苏构造带的?卸伪榷魏臀鞫胃欣K淙豢死?井也打到了工业油气流，但主要储层下白垩统上部砂岩的油气显示并不好，工业气流主要产在这套砂岩与下第三系膏泥岩之间的钙质砾岩和膏泥岩的粉砂岩夹层中，证实了克拉苏构造带的某些地段导油通道并不十分畅通，这也给予了我们新的启示，下一步不仅继续勘探下第三系膏泥岩之下的下白垩统上部储层，而且应该把目光转移到下白垩统厚层泥岩之下的侏罗系储层中，寻找自生自储型油气藏。
3.3断层相关褶皱是最有利的构造圈闭
前陆盆地内的主要圈闭有构造圈闭、地层圈闭、岩性圈闭和混合圈闭［8］。但断层相关褶皱圈闭是前陆盆地内最普遍也是最重要的一类圈闭。克拉苏构造带的地下构造主要是被动顶板双重构造和断层转折褶皱，其生储盖组合齐全，导油构造发育，构成了本区最有利的圈闭。被动顶板双重构造由多个岩片组成，每个岩片都可以形成独立的圈闭。
3.4突破断层对油气藏的破坏作用
克拉苏构造带的地表构造主要为断层传播褶皱、断层传播滑脱混生褶皱和滑脱褶皱，这些褶皱的突破断层非常发育，现在地表出露的断层都属于这种类型。突破断层使上述断层相关褶皱形成的构造圈闭中发育的油气资源遭到破坏。目前地表出露的大量油苗就是最好的证明。
基金项目：本文由国家“九五”重点科技攻关项目（96111010104）和“九五”重点科技攻关项目补充专题（96111补21）共同资助
摘要 煤与瓦斯突出是一种复杂的构造与物理现象,外力诱发“煤与瓦斯突出”,就如同突然打开了可乐瓶盖,煤层中蕴蓄的一氧化碳等有害气体携带着煤与碴石骤然涌出,躲避不及的人们可能被掩埋,高浓度的瓦斯迅速充盈巷道,空气中的氧气迅速降到不能保障人类生存的12%以下,无法避开的人们因缺氧窒息而死。此时如果有电器火花或其他细微的明火,又可能导致燃烧或爆炸、扩大危害。本文首先阐述了煤和瓦斯突出的巨大危害,其次,分析了煤与瓦斯突出的预兆和地质构造对煤和瓦斯突出的影响,最后,就煤与瓦斯突出的一般规律提出了看法和建议。
关键词 地质构造;煤和瓦斯突出;影响
0 引言
“煤与瓦斯突出”在近年来瓦斯事故中比例趋升,危害极大。目前国际上还没有找到有效的防治“煤与瓦斯突出”的办法,随着开采深度的加大,“煤与瓦斯突出”事故呈持续上升趋势我国50%左右的煤矿是高瓦斯矿井,60%~70%的煤矿是在复杂和极复杂的构造条件下进行开采的。因此,做好煤与瓦斯突出预测预报,不仅对提高矿井的经济效益,而且对提高矿井的安全和社会效益有着重大的现实意义。本文就地质构造对煤和瓦斯突出的控制作用进行深入的探讨。
1 煤和瓦斯突出的巨大危害
煤与瓦斯突出是一种复杂的构造与物理现象,外力诱发“煤与瓦斯突出”,就如同突然打开了可乐瓶盖,煤层中蕴蓄的一氧化碳等有害气体携带着煤与碴石骤然涌出,躲避不及的人们可能被掩埋,高浓度的瓦斯迅速充盈巷道,空气中的氧气迅速降到不能保障人类生存的12%以下,无法避开的人们因缺氧窒息而死。此时如果有电器火花或其他细微的明火,又可能导致燃烧或爆炸、扩大危害。以某省为例,统计数据显示,2009年该省发生的煤矿事故中,瓦斯事故67起,死亡200人。在各类事故中,瓦斯事故起数虽然位居第二,但每起瓦斯事故的平均伤亡人数却高居榜首。统计数据还显示,“煤与瓦斯突出”事故的危害性日趋严重。湖南煤业2 000个左右的矿井中,有高瓦斯矿井900个,占矿井总数的43%,其中突出矿井约有400个占19%。2005年至209年,该省发生的173起重特大煤矿事故中,死亡1 026人。其中重大事故149起、死亡664人,重大事故中瓦斯爆炸34起、死亡170人,煤与瓦斯突出58起、死亡288人,瓦斯窒息17起、死亡67人;特大事故24起、死亡362人,其中瓦斯爆炸6起、死亡85人,煤与瓦斯突出11起、死亡179人。
2 煤与瓦斯突出的预兆
煤与瓦斯突出的预兆分为无声预兆和有声预兆两类。
2.1 无声预兆
1)煤层结构变化,层理紊乱,煤层由硬变软、由薄变厚,倾角由小变大,煤由湿变干,光泽暗淡,煤层顶、底板出现断裂,煤岩严重破坏等;2)工作面煤体和支架压力增大,煤壁外鼓、掉碴、煤块进出等;3)瓦斯增大或忽小忽大,煤尘增多。
2.2 有声预兆
煤爆声、闷雷声、深部岩石或煤层的破裂声、支柱折断等。每次突出前都有预兆出现,但出现预兆的种类和时间是不同的,熟悉和掌握预兆,对于及时撤出人员、减少伤亡具有重要的意义。
3 地质构造对煤和瓦斯突出的影响
煤与瓦斯突出基本特征有:突出的煤向外抛出距离较远,具有分选现象。抛出的煤堆积角小于煤的自然安息角。抛出的煤破碎程度高,含有大量的块煤和手捻无粒感的煤粉。有明显的动力效应,破坏支架,推倒矿车,破坏和抛出安装在巷道内的设施。有大量的瓦斯涌出,瓦斯涌出量远远超过突出煤的瓦斯含量,有时会使风流逆转。
3.1 地质构造对煤物理力学性质的影响极其严重
主要通过构造煤的发育程度及分布范围表现出来。我们以某矿区为例,与北部5对矿井相比,南部3对矿井构造煤的发育非常明显,非常普遍。观测表明,南部3对矿井在断层附近及向、背斜轴部,构造煤普遍发育;在非构造带由于南部3对矿井距离煤层底板1.5m~2.0m处的夹矸厚度只有北部5对矿井的0.3~0.5倍,岩石力学强度严重降低,在较强烈的地质构造影响下,在煤层内部发生大面积的层滑构造。这是一种煤层层位不发生错动,但煤层顶底板发生相对位移的层间滑动构造,厚度较小的夹矸由于与上、下煤层的粘结力弱常常发挥滑动面的作用。
3.2 地质构造对地应力的控制作用
地质历史时期的燕山和雪中喜山2次主要构造运动六矿井田叠加,造成南部3对矿井地应力明显偏大。六矿地应力实测值表明,重直应力为金尼克理论值的1.05~1.78倍,而水平应力为金属尼克理论值的2.69~4.76倍,且分布很不均匀。应力实测值还表明六矿井田煤系地层内存在较大剪应力。残余构造应力的存在起到了激发突出的作用,极大地增加了煤与瓦斯突出的危险性。计算结果表明,六矿井田内砖瓦向压缩状态煤体的弹性潜能约为与瓦斯内能的4倍,是破碎煤体、激发突出的主要动力,为煤与瓦斯突出主要激发因素。
4 煤与瓦斯突出的一般规律
1)突出与地质构造的关系,突出多发生在地质构造带内,如断层、褶曲和火成岩侵入区附近。
2)突出与瓦斯的关系,煤层中的瓦斯压力与含量是突出的重要因素之一。一般说来,瓦斯压力和瓦斯含量越大,突出的危险性越大。但突出与煤层的瓦斯含量和瓦斯压力之间,没有固定的关系。瓦斯压力低、含量小的煤层可以发生突出;反之,瓦斯压力高,含量大的煤层也可能不突出,因为突出是多种因素综合作用的结果。
3)突出与地压的关系,地压愈大,突出的危险性愈大。当深度增加时,突出的次数和强度都可能增加;在集中压力区内突出的危险性增加。
4)突出与煤层构造的关系,煤层构造主要指煤的破坏类型和煤的强度。一般情况下煤的破坏类型愈高强度愈小,突出的危险性愈大。故突出多发生在软煤层或软分层中。
5)突出与围岩性质的关系,若煤层顶底板为坚硬而致密的岩层且厚度较大时,其集中应力较大,瓦斯不易排放,故突出危险性愈大;反之则小。若顶底板中具有容易风化和遇水变软的岩层时,将减少突出危险性。
6)突出与水文地质的关系,实践表明,煤层比较湿润,矿井涌水量较大,则突出危险性较小;反之则大,这是由于地下水流动,可带走瓦斯,溶解某些矿物,给瓦斯流动创造了条件。
7)突出具有延期性突出的延期性变化就是震动放炮后没有诱导突出而相隔一段时间后才发生突出。其延迟时间从几分钟到几小时。
5 结论
地应力、瓦斯、煤体结构性能这三者与地质构造有直接的联系,断裂等地质构造的形成又和构造应力不可分割,活动断裂构造又制约着构造应力场的分布,因此,矿区应力的分布情况对瓦斯含量、瓦斯压力、煤体的破坏等都有一定控制作用。
摘要 高平市是山西省煤炭资源大市，研究区内地质构造活动与新构造运动对安全合理的开发市内煤炭资源起着重要的作用。本文通过收集整理前人的工作资料，对区内地质构造情况进行了总结和研究。
关键词 煤炭资源；地质构造；新构造运动
1 地理位置及交通
高平市属晋城市所辖，位于山西省东南部，地处太行山西南缘，东与陵川县接壤，西连沁水县，北依长子县、长治县，南与泽州县交界。地理坐标为东经111°42'~113°09'，北纬35°39'~36°59'。总面积约946km2。
区内交通便利，太焦铁路、207国道、长晋二级公路、沁辉公路等主干交通线从本区通过，多数煤矿均设有运煤专线与太焦铁路相接，各乡镇均有公路和主干线相连，大多数村庄均可通汽车。
2地质构造
高平位于华北地台吕梁―太行断块的东南部，主体构造格架是沁水块坳南端东侧的NNE向晋获褶断带。晋获褶断带南起山西省晋城市南、北抵河北省获鹿，延长数百公里，影响宽度几公里至十几公里，褶断带总体走向为NNE20―25°，呈明显的线状延伸，主要由褶皱和断裂两种构造类型组成。区内主要构造特征简述如下：
高平市构造纲要图（1:200 000）
1）张家庄―宋家山背斜
该背斜为晋获褶断带的西缘，走向北东20°，区内延伸长度17km，具明显的线状特征。该背斜由张家庄背斜，南陈背斜、高庙山背斜，宋家山背斜组成，局部地段被第四系松散层覆盖。褶皱两翼卷入地层为奥陶系、石炭系、二迭系地层。北西翼倾角5°~7°，南东翼倾角5°~30°。局部可达35°以上，两翼极不对称，轴面倾向北西西，倾角较大，近于直立。该背斜西北翼发育小型构造，其规模较小。
2）高平隐伏向斜
高平隐伏向斜夹于路家山―界牌岭隐伏背斜与张家庄―宋家山背斜之间，其形态受两者制约。零星出露二迭系地层，该向斜两翼较陡，核部平缓，总体呈倾向北西西的盆状构造。
3）路家山―界牌岭隐伏背斜
该隐伏背斜南部走向约NNE20°，北部走向约NNE25°，南部紧闭，北部宽缓，两翼不对称，轴面倾向北西西，局部发育断层，落差小于50m。
4）七佛山―游仙山向斜
七佛山―游仙山向斜为晋获褶断带的东缘。
七佛山向斜，轴部展布于七佛山山脊，走向NNE25°，区内长度5.75km向东北延伸入长治县。核部地层为二迭系上石盒子组灰白色厚层状含砾石英砂岩。北西翼倾角8°~20°，南东翼倾角5°~14°，两翼不对称，轴面倾向北西西，轴迹向北东倾伏，该向斜为―开阔平缓的线状向斜，北部褶曲明显，南部较弱。
游仙山向斜，展布于游仙山北部上韩庄西，走向NNE25°，核部地层为二迭系上石盒子组杏黄色泥岩。北西翼倾角18°~25°，南东翼倾角8°~10°，两翼不对称，轴面倾向北西西，倾角较大。
5）莒山背斜
分布于河西镇南部莒山一带，走向NNE30°，区内延伸长度2.7km，向南延伸至泽州县。核部地层为二迭系上石盒子组砂岩、泥岩，北西翼倾角10°左右，南东翼倾角6°~15°。
6）莒山向斜
分布于河西镇南部莒山一带，走向NNE30°。核部地层为二迭系上石盒子组砂岩、泥岩、北西翼倾角6°~15°，南东翼倾角3°~12°。在市境西北发育一正断层――釜山正断层，断层走向40°~75°，倾向310°左右，断距50m~90m，延长约8.5km，两盘岩性为二叠系地层。
3 新构造运动
新构造运动是指第三纪以来的构造运动。高平处于华北地台山西断隆的太行山块拱与沁水台凹的过渡地段，差异性升降运动是境内新构造运动的主体。第三纪以来，境内总体遭受剥蚀，体现上升运动的特征。但丹河河谷曾呈现微弱的相对下降特征，属次级上升运动。
区内多数地区缺失第三系上更新统地层和第四系下更新统地层。而上更新统地层存在于丹河河谷、谷地；中更新统地层分布于山坡和谷地；属冲积、洪积成因类型。上更新统黄土分布山顶至沟谷，形成全新统地层仅分布于现代河床。由此而知，测区从第三纪开始处于凹陷带，沉积了洪积、坡积黄土。上更新世以后隆起，由于水流的切割造成不同的冲沟形态。
高平属黄河水系丹河支流上游，而地貌却是平缓的山间盆地，河流曲折。似老年期河流特征。但其河床的横断面却为“V”字型峡谷，呈幼年期河流特征。特别是区外顺河谷南下，幼年期河流特征更加明显，河谷深切，悬崖绝壁，相对高差高达百米。因此可知高平在喜马拉雅期为先下降沉积而后又上升隆起的构造运动。在区域上属次级上升区。
4 地震
高平以东为山西中隆起区与华北新拗陷分界地带，以西为汾河地堑。该两地带均为中国东部地震活动带，而境内处于两个地震活动带之间，有感地震较为频繁，但强震次数较少，属相对稳定区。
自有记载以来（1177年~1969年），大于4级的强震几乎没有，而小于4级有感地震曾发生数十次。而周边地区武乡、黎城、和顺、修武、焦作都发生过强震，其震波或强或弱波及本区，对区内产生过一定的破坏作用。
根据《中国地震动参数区划图》（2001），高平市地震动峰值加速度0.05g。根据《中国地震综合等震线图》（1991年），本区地震裂度为Ⅵ度。
摘要：影响开采煤矿的重要因素之一就是煤层厚度，如果煤层厚度过薄，就会制约采掘的正常进行，造成比例失调，提高生产成本，降低工作效率，及降低井田煤炭储量等。文章主要分析了褶皱构造、断层构造，以及岩浆入侵等地质构造对煤层厚度的影响。
关键词：地质构造；褶皱；断层；岩浆侵入；煤层厚度
合理测算煤层厚度非常重要，准确的测算数据不仅能够正确地计算煤炭储量，还可以比较科学合理地布置采掘工程。因此，在生产过程中要尽可能正确地鉴别煤层厚度变化的地质特征，借此来正确预测煤层厚度的变化规律，进而可以合理而充分地开采和利用煤炭资源。地质构造对煤层厚度的影响不可忽视，地质构造可以分为褶皱构造、断层构造、岩浆入侵。
一、影响煤层厚度的因素之一：褶皱构造
因地壳的运动使岩层长期在水平方向受挤压下产生塑性变形，形成的构造状态为波状弯曲，被称为褶皱构造。它对煤层厚度的影响较明显，这是因为煤层本身较松软，容易受构造应力的影响，发生塑性流动、变形，产生局部的煤层加厚，或变薄，或尖灭等。
另外，在垂直压力作用下，褶皱构造的变动造成褶曲轴部压力比两翼大，两翼煤层增厚的同时，背斜轴部煤层厚度变薄；而水平挤压力，使褶曲两翼受力比轴部大，在煤层形成褶皱时，煤层从压力大的地方向压力小的地方发生塑性流动，形成背、向斜轴部有较厚的煤层，两翼煤层却稀薄，甚至呈串珠状或者藕节状。煤层厚度构造变化一般存在于发生过剧烈褶皱的煤田，主要因为不对称、不协调和挤压紧密的褶皱，或者大型褶皱中次级波状小褶皱，或者挠曲转折端。
在纵弯褶皱应力的作用之下，向斜核部的煤层厚度会明显增加，背斜顶部的煤层厚度也会相应加厚，然而翼部的煤层则相应变薄；在横弯褶皱应力的作用之下，向斜槽部煤层厚度会明显增加，背斜顶部的煤层厚度则会相应减少。
在后期地质构造褶皱等的影响下，煤层发生朔性流动，即揉皱、搓碎和镜面滑动等，造成部分煤层增厚，而另一部分变薄，在剖面及平面上都呈现出弯曲形态，并伴随不可采的段或点，且走向上也呈不规则变化，构造轴部增厚，翼部煤层变薄甚至消失，一般则沿褶皱倾伏的方向形成一条构造压薄带，给煤层的开采增加难度。在一些因褶皱破坏含煤率比较低的煤层，褶皱反常翼的煤层甚至达不到可采的厚度。
二、影响煤层厚度的因素之二：断裂构造
与褶皱构造对煤层厚度的影响相比，断裂构造的影响相对轻微。它对煤层厚度的影响具体表现在断层分布、断层产状以及断层性质等方面，进而影响到煤层厚度、煤层深度变化以及煤层空间分布情况等方面。断裂构造将原本连续的煤层“强行折断”，不仅提高了煤炭的开采难度，更提高了开采成本；同时，煤层的断裂地带常常存在规模各异的薄煤层与厚煤层，过多的薄煤层无疑会影响煤炭开采效率。
褶曲伴生(即，褶曲是主构造而断层是伴生构造)的煤炭断层是严重影响煤层的一类断层之一。具体分析：(1)如果背斜是当主构造，那么断层层面则表现为张性裂隙，该裂隙不仅断层的破碎带比较宽，而且具有较大的含水量，同时，在拉应力的作用与影响之下，煤层顶板非常容易出现破碎现象；(2)如果向斜是主构造，那么断层层面则表现为闭合性裂隙，该裂隙断层的破碎带比较狭小，具有相对较好的胶结性，所以通常具有较小的含水量，拉应力对煤层顶板产生的影响也较为轻微。
(一)逆断层构造
逆断层构造主要表现为“z”型或者反“z”型的剖面，因此比较容易识别。它对煤层厚度的影响主要表现为：在应力的作用下，它把煤层的底板或者顶板折断，随后破坏力会沿着煤层的薄弱面运移，直至消失，在该作用力的影响之下，煤层的受力区域会变薄或者消失。
(二)层间滑动构造
层间滑动引起的煤层厚度变化煤系地层受侧向挤压后，柔性的软岩层如煤层等便产生柔性流动或层间滑动形成类似鸡窝状的煤层。一般来说，层问滑动引起的煤层的变化特征表现为以下两点：煤层内的滑动镜面发育被原生构造所破坏；煤层灰分获得提升。
相邻煤层之间或者相邻于岩层的煤层中通常是滑动构造所处的位置。层问滑动尤其是煤层顶底板相邻岩层内部的层间滑动会向煤层施加剪切挤压应力，进而导致煤层的厚度在挤压作用下“变薄”。变化起伏的滑面不仅会侵蚀煤层构造，还因此产生新的滑褶构造，使煤层受到严重的挤压，并出现揉皱变形等现象。
根据滑动构造对煤体破坏方式及结果的不同，将煤层厚度的变化划分为：
1.剪切压薄型：煤层顶板或者底板滑动会产生剪切应力作用于位于剪切带的煤层，进而产生一组剪裂面并与滑面相交，相应地，位于剪裂面两侧的煤层会滑落移动，最终改变煤层厚度和煤体结构。
2.滑动切蚀型：低角度顺层或者断层的层间滑动构造面出现轻微角度变化通常会切蚀煤层，并使之逐渐变薄。
3.滑褶穿刺型：煤层和相邻岩层发生滑褶作用，造成顶、底板对煤层的穿刺挤压，煤层形态不规则，厚薄突变，伴有局部的分叉合并现象，或煤层内出现外来岩石透镜体。煤层的原生结构基本上不保存，呈碎裂状、鳞片状。
三、影响煤层厚度的因素之三：岩浆侵入
在我国，近1／3的煤矿的含煤层中出现岩浆侵入现象。一方面，岩浆侵入煤层破坏了煤层的连续性和完整性，降低煤的可开采总量；另一方面，岩浆接触煤层后会使其燃烧变质，降低其粘性，提升器灰分量，甚至天然焦炭，丧失工业价值。一言以蔽之，岩浆侵入会对煤层产生诸多不利的影响：破坏煤层、促使煤炭变劣、影响煤炭开采等。所以，在影响煤矿建设生产的诸多因素中，岩浆侵入成首当其冲。然后需要注意的是，在部分矿区，煤层在受到岩浆侵入作用之后，在热变质的作用之下，增加了煤炭品种，某些变质轻微的煤炭成为了具有很高商业价值的炼焦煤。
岩浆的侵入一般会在很大程度上改变煤层的原始结构、煤层形态、煤层厚度等。如果岩浆侵入明显，则煤质的破坏就非常严重，甚至吞食整个煤层，使其煤变成天然焦炭，严重影响煤炭开采。根据岩浆入侵煤层分其为两层甚至更多，侵入部位也不同，可分岩浆入侵为四种类型：顶板侵入型、中间侵入型、底板侵入型、顶底板侵入型。总的说来，岩浆侵入的规模、岩性及产状都对煤层的破坏程度有影响。
岩浆侵入煤层、吞蚀煤层，使煤层厚度变薄，是根据侵入规模的大小、形态和部位，同时增加了煤层结构的复杂程度，出现了无规则状煤层或者类似层状的煤层，并且夹矸变多。煤层焦化最为严重的区域是岩浆侵入与煤层刚开始接触的区域。该区域的煤炭不仅没有光泽，而且坚硬致密；将其敲碎后会发现煤炭的断口大多呈现出粗齿状，被形象地称之为“犬齿煤”。
四、结语
综合看来，褶皱构造、断裂构造和岩浆侵入对煤层厚度产生影响最大的三种地质构造形式，其中，岩浆侵入对煤层的破坏性最大，需要多加关注。
摘要:文章介绍了安顺煤矿的地理位置及区域地质和M9煤层情况，针对煤层瓦斯分布是受地质因素的控制，提出用地质学的方法研究煤体中瓦斯赋存和分布规律，并运用这些规律为煤炭安全生产服务的一门新兴的边缘学科。
关键词:煤矿地质构造；瓦斯地质；技术创新；区域地质
一、概述
安顺煤矿位于贵州省安顺市北14公里。行政区划属安顺地区普定县白岩区窝子乡、猫洞乡、安顺县蔡管区跳蹬乡所辖。地理座标:东经105°50'37.5”，北纬26°20'00”至26。23'45”，东部与轿子山井田平桥井毗邻，倒堆寨，大洞口、本寨、各什一线。呈长7公里，宽4公里的邪棱形，面积32平方公里，实际勘探面积19平方公里。
井田交通方便。与其毗邻的轿子山矿已建成安顺轿子山准轨铁路专用线。起自安顺站，终止于轿子山矿，全长20.41公里，为工业企业标准3级线，于1971年建成通车。离规划的大洞口井筒位置最近距离为3公里。目前年货运量仅60万吨，尚有较大的货运潜力。
井田最高点为灯笼山，海拔标高1703.60米，最低点为磨石河与右仲河的交汇处，河床海拔标高1298米，相对高差200至400米。
井田主体为断块构造低中山，峰面海拔标高1650至1700米；井田南部为岩溶坡立谷，谷面由东向西缓慢下降，海拔标高1420至1400米；井田北部为条形岩溶洼地，海拔标高1350至1300米；山脉与沟谷均以北东至南西向展布。
二、区域地质
安顺轿子山煤田位于黔北台隆南部边缘，三岔河北东向褶断带大威岭背斜南西部，褶曲宽缓，轴向南西，岩层倾角除局部地区外，一般3至6度。
整个背斜主要受一组北东向正断裂肢解，行成若干个北东向条形断块，后期又遭受低序次北西向正断裂错切，交织成构造较为复杂的断块带。从目前调查资料表明，单个断块内部构造比较简单，显示了断块带的地应力活动形式主要沿即成断裂释放的特征。单个断块的面积一般为10～30平方公里。
区域上在北部断块出露最老的地层为寒武系，缺失奥陶系、志留系、泥盆系及石炭系的大部地层。区内大片出露的地层为二叠系和三叠系。
含煤地层主要为二叠系龙潭组，有细砂岩、粉砂岩、粘土岩、燧石灰岩及煤层交替组成，含煤地层厚度300～400米。由于沉积环境的变化，龙潭组含煤性由东向西逐渐增强，可采系数逐渐增高。
三、M9煤层
安顺煤矿开采M9煤层，M9煤层位于龙潭组三段中下部，井田东部最小埋深120米左右，西部最大埋深480米左右。平均厚度1.53米，厚度稳定。属块状暗亮煤，结构较致密，仅见少量微细闭合裂隙。煤层局部具黑色炭质粘土岩夹矸。
直接顶板为泥质粉砂岩，粉砂岩。厚2.21至7.76米，局部发育被方解石充填的节理裂隙。
煤层上5米左右为其老顶灰岩(s4)，西厚东薄平均厚3.55米。东部7线一带有一小块沉积尖灭区。裂隙不发育，一般不含水。直接底板厚4.5米左右，主要为粘土岩，粉砂质粘土岩，粉砂岩。M9煤层通过21件瓦斯样测试结果为极值4.68至22.17立方米/吨。均值9.23立方米/吨。
四、构造因素与瓦斯分布
(一)基于安顺煤矿瓦斯地质角度，安顺煤矿的构造大致分类
基于安顺煤矿瓦斯地质角度，安顺煤矿的构造大致分为以下三类:
1.封闭型构造。压性或压扭性构造一般多属封闭型。经验和实际证明，9104轨道顺槽通尺28米处的翻卷褶皱轴面弯曲的平卧褶皱，在压扭应力较强的地区，形成构造软煤封闭区。这样的地区有着很大的瓦斯潜能，也是瓦斯易于赋存的场所。
2.开放型构造。在张应力作用下所形成的构造，多属开放性。这种构造有利于瓦斯的排放或煤层的去气作用。
3.半开放半封闭构造。同时受到压性和张应力作用形成的构造，多属半开放半封闭性。这种构造一般又有瓦斯潜能，又有一定的导水性。
(二)安顺煤矿井下构造附近应力与瓦斯分布
1.褶曲构造。从理论上讲，在同一构造运动所产生的应力场中，通过变形和变位释放能量，使紧张的应力状态得到缓解。褶曲构造属弹塑性变形，往往可保留一定范围的原始应力状态，因而在褶曲部位形成相对的高压区和相应的高瓦斯区。在双高区范围内，不同部位的应力分布和瓦斯分布也不相同。在褶曲的轴部，变形最大，相对讲能量释放最多，应力缓解，压力降低，形成卸压带和低瓦斯区；由轴向外，即褶曲轴附近的两翼，应力集中，形成高压带和煤层瓦斯聚积带；由此向外，压力和瓦斯均逐渐降低，形成相对的低压带和低瓦斯区；再向外，则进入正常地带，压力和瓦斯均恢复常值(如图1所示)。总的来说，双高区比正常区瓦斯高，但其中间轴部略低，这就形成了瓦斯在褶曲构造中呈驼峰型曲线分布。
安顺煤矿井下现场打钻发现一些实例，是上述理论得得到验证。例如，9104轨道巷开始掘进打钻期间大部分钻孔到达一定米数都有两次喷空特别严重现象，巷道揭露后地质部门观察发生喷空严重的地方都在褶曲的向斜轴附近的两翼，且不在轴部。
2.断裂构造。
基本规律。安顺煤矿9103轨道顺槽掘进通过两条断距为1.5米的正断层组时发现，在距断层20米处，测得瓦斯涌出量为0.5m3/min；进入20米之内，瓦斯涌出量逐步增加到2m3/min；进入距断层3米处，瓦斯又降低为0.2至0.3m3/min，通过断层后，瓦斯又对称式地出现，并恢复O.5m3/min。类似情况在其它巷道均可见到。在防突打钻期间瓦斯喷孔严重现象和上述瓦斯变化情况成正比关系。这样便出现了峰值和谷值，从而在断层附近形成瓦斯涌出量的驼峰曲线。
上述规律的出现是构造应力分布的反应。在断裂过程中，形成两个应力分布带，即地应力释放带和地应力集中带，而瓦斯的分布也出现相应的分带现象，其对应变化见表1。在断层处，应力释放，压力减低，瓦斯部分逸出，出现谷值，由此向外，应力集中，压力升高，瓦斯聚积，开采时涌出量增大，出现峰值；再向外，压力和瓦斯均趋于正常。
3.规律的应用。设想可利用上述规律预测断层。例如在掘进中，瓦斯涌出量出现“正常值一峰值一谷值”的变化时，预示前方将出现开放性正断层；若过断层后又恢复正常值时，可说明近距离内不会再出现断层。这个预测方法尚未在安顺煤矿实施，这里提出仅供日后应用的开拓思路。
摘 要：在地质构造不同的条件下，顶板岩层的状态和性质对开采煤矿的安全产生较大影响，特别是遇到陷落柱、节理和遇断层等复杂地质构造时，加强工作面的顶板支护，对采煤过程中的安全管理问题尤为重要。本文通过对工作面顶板支护技术和地质构造的现状加以分析，探讨如何有效保障工作面顶板支护安全。
关键词：顶板支护；采煤工作面；地质构造过断层
在开采煤矿的过程中时常会出现冒顶事故，该事故对采煤工作面的影响较大，是安全生产的极大隐患。随着采煤工作面的不断变化（向前、移动、加深）情况，顶板条件和压力也会随着地质结构的变化发生变化，工作面的状态一直是动态循环状态，在遇到陷落柱、节理、遇断层等复杂构造时，顶板发生的变化更为剧烈，所以，在采煤过程中，顶板的支护尤为重要。顶板的支护不仅能保证施工人员的人身安全，还能根据不同地质条件的变动，最大程度地保障开采工作安全，提高开采效率。
1 遇过断层情况
1.1 过断层
（1）绕过断层方法。绕过断层方法通常在断层过大的工作面中较为常用。因其断层落差大，影响范围也随之变大，所以必须明确断层范围及区域，绕过断层区域挖掘新的采煤切口。采煤过程中遇到断层区域，应立即停止采煤操作，重新寻找采煤切口再进行开采，确保安全施工，同时提高煤矿资源的开采效率。（2）硬过断层方法。硬过断层方法通常在断层较小的工作面中较为常用。断层工作面处的煤质通常较松软，再加上大量浇水等原因，极易发生冒顶事故。为了避免事故发生，我们通常会采用硬过断层方法，这样可以有效避免冒顶事故，保证采煤施工安全性[1]。
1.2 单体支柱工作面遇硬过断层方法
单体支柱工作面遇过断层时，应确定采煤面与断层角度。当断层与工作面煤壁角度较小时，破碎范围就越广，对顶棚维护的难度越大。情况允许的条件下，应对煤采煤面与断层角度进行适当调整。顶棚稳定时，应保持在25°～35°范围内，顶棚不稳定时，应保持在35°～45°范围内。缩短工作面断层距离，在过断层之后，再对切口进行填平复原。在顶板支护完好无损的情况下，断层位置较低时，不需要对过断层采取特殊措施。在采煤过程中，会存在倾斜开采的情况，这时可以通过调整断层来设置开采高度。硬过断层时，断层工作面处的煤质通常较松软，导致机器设备难以输送进去。这时应增加顶板厚度及支撑力，进行挑顶处理，保证顶板坡度可以缓慢变化，从而确保安全性。
2 过陷落柱
由于岩石坍塌形成的细小碎石称之为陷落柱。采煤过程遇陷落柱情况时，工作面煤质会被细小碎石覆盖，这种情况又叫无煤柱现象。由于陷落柱周围顶板破碎程度相对较大，这种情况下极易引发冒顶事故。过陷落柱与过断层的前兆及现象反应基本相同。不同之处是陷落柱呈锯齿形状，相对于过断层，陷落柱边缘较为凹凸不平，其物质主要是各种碎石，断层附近则基本都是岩石物质。陷落柱范围较大时，应采用探巷法对范围进行探测，另外开采切口，避开陷落柱区域。陷落柱范围较小时，应明确破碎具体区域，根据岩石破碎严重程度，采取有效的补救措施。陷落柱岩石破碎较为严重时，可采取横板棚支护方式，棚距控制在0.5m以下的范围，避免造成顶板暴露的现象。在过陷落柱时，岩石和陷落柱的边缘应架置木垛来配合支撑。过陷落柱应由专业技术人员操作，提前进行大眼放炮，做好准备工作推进工作进度，防止破坏支撑柱梁，使开采工作能正常运行[2]。
3 采煤工作面过冲刷带
在开采煤矿时，覆盖元煤层的物质被水质冲刷掉，经过长时间累积沉淀，在煤层表面会形成一层新棚，即为冲刷带。在遇到冲刷带之前通常会有明显的预兆，例如煤层厚度大面积变薄或变松软，冲刷带附近区域煤层受水侵蚀发生岩石风化，煤层疏松变薄变脆，孔隙扩大。在采煤工作面中遇到冲刷带的范围较大。由于冲刷带煤层变薄、变脆或直接破碎，离层后容易产生离层垮塌的现象。因此对顶板需采取必要的支撑措施才能避免不良现象的发生。工作面在遇到冲刷带时，必须对顶板实施大面积支撑置架，防止顶板垮塌和冒顶事故。
4 顶板支护的类型
在开采过程中，常遇到倾向和走向出现变化的情况，煤层松软失去光泽，并时常出现岩溶和崩塌作用形成的岩石堆积体等等现象。对顶板进行适当支护才能确保煤层开采安全施工。不同的地理环境和地质构造，支护的方式也相应不同。支架和支柱的建立和使用，都是在开采实践中，通过对岩层压力计算得来。端头顶板支护。在基础支护上，多人配合将机头机尾支架拉移，工作面与端头支柱的推进保持一致，木柱帽方向与巷道方向保持垂直。侧顶板支护。侧顶板支护通常采用双排支柱的方式，在配合后排支柱的同时，使支架水平方向与支架高度保持一致。
5 结语
在全面提倡安全施工的今天，煤矿开采属于危险系数极高的行业，应更加注意开采工作的安全问题。顶板支护是防止事故发生的重要措施，在开采工作中重视顶板支护技术，重点发展顶板支护技术，坚持安全生产原则，能更好地促进开采行业的可持续发展。
[摘 要]近三十年来，在科学技术飞速发展的浪潮下，我国在地质遥感技术方面取得了很多突破，并且被广泛的应用到各个领域。该技术在很大程度上加快了我国地质科学的发展，具有很高的使用价值。该文从地质遥感技术的两个重点领域，即地质构造的识别和地质构造运动的分析，展开深入的探究和探讨。
[关键词]地质遥感；地质构造；
1 地质遥感技术的概况
地质遥感技术在现实中的应用时间相对较短，但是相对于其他学科来讲已经造成了不可比拟的影响力。在空间信息和地质工作的相关产业中，地质遥感技术已经成为了不可或缺的技g方式。由于科技的高速发展，遥感技术取得了很大的发展，并带动了地质相关方面调查工作的深层次，大范围的改革。地质遥感技术可以对大气信息、地表信息等进行及时且全面的调查和掌控。为勘察资源、绘制地图、地质构造等提供了极为强大的技术支持。岩石性质分析和地质构造识别是地质遥感技术的两大基础性内容，是地质研究更深层次研究的必备知识。
遥感图像技术是在一定的技术基础上将地质的信息以较为直观的方式表现出来的一门技术，可以对地表和地下物质变化所产生的电磁波及其引发的相关效应进行记录。由于不同的地质的属性，电磁波也具有不同的特征，因此遥感图像的图形差异和色调的差异便是分析地质属性最为基本的信息。
地质和地质体的现代并不是以一种断点的方式呈现出来的，而是在近千万年的地质变化形成过程中不断地发展和演化而来的。这些发展特征之间必然有着一定性的联系，因此我们可以通过辨别地貌可以分析发现不同地质体之间的相互依存关系，遥感技术甚至可以在地质的活动和一些被掩盖的信息上显示出更为强大的优势。卫星定位和航空摄影也是遥感技术经常会涉及到的领域，我们利用视野上面的绝对优势，在局部绘图、岩性分析、精细处理等相关的领域取得比较理想的效果。
2 地质构造识别的思考
2.1 水平岩层识别的思考
如果我们用低分辨率的遥感影像，就会很不容易发现水平岩层上的一些产状信息，这是因为这些水平在遭受侵蚀之后，往往会形成由较硬的岩层构成德尔保护层，并且形成陡坡。这样就保护了下部的一些较软的岩层。但是这些水平岩层经受切割而形成的地貌，我们可以在高分辨率的遥感影像上发现到。并且会发现软岩的缓坡和硬岩行后才能的陡坡呈同心圆形状分布，有较深阴影的为硬岩的陡坡，而较浅的色调为软岩的陡坡。
2.2 倾斜岩层识别的思考
在低分辨率的遥感图像上观测倾斜岩层，基本的情况是有着较长坡面的为顺向坡，较短的为逆向坡。如果在观测时这两种坡面的坡面长度基本上一致，就可以基本判定岩层的倾斜角是45度，当然这种情况下要判定倾向问题还要借助其他的分析工具。如果倾斜岩层被沟谷所切分，这种情况下利用高分辨率的遥感影像，我们可以观测到岩层形成的三角面，通过分析裸露的岩层形态就可以判定岩层的产状。
2.3 褶皱及其类型识别的思考
在遥感影像上，我们一般把褶皱的特征归结为对斯性和岩层产状要素的识别影像。对影像的的分析我们通常会综合运用不同分辨率的遥感影像，首先我们会根据分辨率较低影像上看到光的情况进行整体体识别，确定褶皱的存在。其次要进行细节的识别，这时候就需要运用高分辨率遥感影像进行识别，以确定褶皱的类型。褶皱构造是由一系列的岩层组成的，而且并不是所有的岩石构造出来的就一定是褶皱。其实这些岩层分为硬岩和软岩，硬岩形成正地形，软岩形成谷地。这些交错分布的正地形和谷底在遥感影像上会形成不同的色带，因此确定褶皱的关键步骤就是先在影像上找到最稳定并且延续性最好的平行色带，把它作为标志层，再从标志层的色带中找到呈圈闭的圆形、马蹄形、长条形、橄榄形或马蹄形椭圆形等，这样就能确定是褶皱。如果大的褶皱能在中低分辨率影像上面看到，那么在高分辨率遥感影像上就能看到具体产状要素以及岩体层的分布层是否对称。
2.4 断层及其类型识别的思考
断层在遥感的影像上呈现为线性状态，因此可以说这是一种断层构造。断层基本上是由两种表现形式构成的：一是两种不同色调之间形成的分界线呈现出线状延伸的状态，二是两侧的岩层的色调与线性的色调有着明显的不同。当然，有些不是断层的地物也有可能具备这两个影像的特征，比如道路、较小的河流、岩层的走向、山脊、渠道、岩层的界面等等，因此我们为了更为准确的判断断层，还应当对断层的水系、断层的两侧岩性和整体断层的地质构造进行深入的研究。
2.5 活动断裂识别的思考
在研究断裂性质时，我们最应当注意的是如何确定活动断裂，因为活动断裂和人们日常生活的建设紧密相连。活动断裂不仅具备上面所说的断裂构造的影像特征，还有这几方面的特征：沟谷和山形之间明显的变形和错位；山前近代或现代洪积扇的错开；突然中断的山形走向；呈线性排列的震中活动频繁。活动断裂在通常情况下往往具有一定的继承性，这是在一些时间久远的断裂层上发展起来的，发展的同时又会有新的断裂形成。为了确定两条或者两组及其以上断裂之间的新老关系时，我们应当注意总是新断裂切断老的断裂。
3 地质构造运动分析的思考
采用现代技术完成对遥感影像的解译，一方面能够判断地质岩性和地质构，另一方面还可以完成对某个地区的近、现代地壳运动特征的分析，尤其是当新构造运动以升降运动为主要表现形式，并且会引起老断裂的重新活动和新断裂的产生的时候。与此同时它也能够反映在地貌、水泵等特征上面。上升运动主要表现为地壳的抬升或掀升，抬升为比较均匀的上升，掀升则是指空间的不均匀上升。表现在地貌上就是出现土地的抬升及河流的切割，换而言之就是山地切割的深度与现代地壳上升的幅度成正比。在遥感影像上我们可以很清晰的识别出河流的切割深度，这样也就可以求出地壳上升的幅度。负地形是地壳的下沉区在地貌上的显著表现，如许多荒地，对于周围山地来讲都是所谓的下沉区。两者交接的地带一般会有断裂的存在。此外，另一个反映地壳升降运动的是洪积扇的分布，简单来说就是从山地河谷出口处、冲积的分布。山地上升时，冲积―洪积扇的堆积较为旺盛，颗粒比较粗，表面坡度相对比较陡，其扇体本身也遭受了后期的切割，所以在前端形成了新的冲积―洪积扇。根据上面讲述的内容，我们还能够分析出地壳上升运动的节奏性，根据洪积扇规模的大小还能确定每次上升运动的强度大小。此外，洪积扇的偏转、扭曲等变形在一定程度上也能反映出地壳掀斜、升降的特征。在水系表现方面上，上升区一般表现为放射状水系。下降区则为汇聚状水系。不对称水系也恰恰反映了流域内的不对称升降运动。影像中的某些椭圆形的隆起，也可以观察到水系的绕行特征。
4 结语
综上所述，遥感技术对于地质构造和运动的研究做出了巨大的贡献。遥感技术不仅对识别岩层有很大的帮助，对于岩层的产状也有着很大的识别功能。地质遥感技术的应用领域越来越广泛，需要不断地进行技术上的研究，以适应社会的发展以及行业的需求。
[摘 要]在煤矿井下开采中，地质构造对煤矿生产的影响很大，大的断裂构造的影响，次一级断裂、伴生、派生断裂构造十分发育，对煤矿井下开采影响很大，影响煤矿开采较大的矿井地质构造主要有断裂构造和褶曲两大类，做好矿井地质预测工作对煤矿生产也显得十分重要，煤矿井下对于断层的预测方法很多。煤矿地测部门或矿井地质工作人员可以根据断层识别标志，已见断层测量的结果，有效的预测断层在空间上的展布和水平上的延伸情况，避免造成工程损失，从而更好的指导煤矿生产。
[关键词]矿井 地质构造 预测
1.引言
矿井地质构造预测是矿井地质工作者的主要工作之一，事关煤矿生产安全，煤炭开采的水平的提高，采机械化程度有了较大的提升，开采技术不断成熟，在开采中首先面临的是对煤矿地质构造的预测分析。本文针对性的论述了地质构造与煤矿生产的关系，同时结合区域性进行分析，论述煤矿地质构造预测方法，对煤矿建设生产具有一定的现实理论指导意义。
2.地质构造对煤矿生产建设的影响
①影响井田划分和矿井规模，构造破坏严重，地质构造复杂的矿区不能建设大型矿井，而大型断层和褶皱枢纽往往是划分井田的自然边界，如我国西南滇东煤田。
②影响矿井采煤机械化程度的提升，地质构造复杂矿井，难以适应机械化程度高的采煤工艺。
③影响矿井开拓布置，井田内部的断层和褶皱对于开采水平的划分，运输大巷的布置，采区划分和巷道布置等等都有直接的影响，巷道系统复杂，对矿井安全生产影响极大，给安全管理带来困难。
④影响掘进率，往往过构造要采取特殊支护，增加生产成本，影响工作面的布置，工作面布置往往不正规，需要多掘巷道，甚至造成无效进尺，使掘进率比正常情况显著增大。
⑤影响采面正常生产，回采工作面遇断层，给生产带来困难，影响正规循环作业，甚至生产中断，工作面搬家。
⑥影响安全生产的条件，构造对矿井涌水，煤与瓦斯突出，顶板稳定性，顶板压力增加，起着明显控制作用，增加不安全因素，过断层时需制定切实可行的安全措施。从而给矿井安全管理带来困难。
⑦影响矿井资源回收率，增加断层煤柱，减少采出量。缩短矿井服务年限。
⑧影响煤矿经济效益，增加生产成本，煤矿效益下降。
3.断层成因
断层是岩体在构造应力作用下发生破裂，沿破裂面两侧的岩体发生显著的位移或失去连续性和完整性而形成的一种构造形迹。按断层位移性质可分为：①上盘相对下盘下降为正断层；②上盘相对下盘上升为逆断层；③两盘沿断层走向作相对水平运动为平移断层；在断层形成过程中往往在断层两盘岩体中会产生很多小裂隙。
4.断层识别标志
断层的识别标志，断层不是独立存在的，它的出现可以通过附近一些岩层的不正常现象来判断。通过这些判断，可以使地质工作人员找准断层位置，对矿井生产定位，对生产安全起着十分重要的作用。这些现象主要包括：①煤层顶底板岩石中裂隙显著增加，裂隙带有岩脉，一般越靠近断层越明显，②煤层产状发生显著变化。这是由于断层两盘相互错动，牵引附近煤岩层变形，产生的塑性变化的结果。③煤层厚度发生变化，煤层顶底板出现不平行现象。这是由于煤层较松软，或者顶底板岩石力学性质差异较大，在受到断层挤压和揉搓时，不同部位存在差异所致。④煤层结构发生变化，滑面增多，煤层倾角大时会出现层间滑动，出现揉皱和破碎现象，煤呈鳞片状、粉末状，煤的光泽变暗，常有小褶曲出现。⑤在大断层附近常半生一系列小断层，这些小断层与大断层性质大多相同，⑥充水性强的矿井，在巷道接近断层时，常出现滴水、淋水以致涌水等现象。这是由于上部含水层或者其他水体沿断层附近裂隙下渗所致。
5.煤矿井下地质构造预测方法
通过井田（矿井）内采掘过程中实际揭露出的断层，结合钻孔资料和已掌握的地质Y料进行综合分析井田（矿井）范围内的构造情况，本人通过多年来的矿井地质工作实践经验，对煤矿进行矿井地质构造预测，其方法简单，效果显著，对指导煤矿生产建设，减少工程损失起到了很好的作用。
5.1 煤岩层层位对比法
依据巷道已揭露的断层另一盘煤岩层的层位，结合矿井的标志层、煤层及煤层顶底板特征，通过层位对比确定断层的性质和断距，以此寻找断失的煤层，达到对煤层定向预测的目的。对于多煤层的矿井，由于断层的影响常常把不同的煤层连在一起，从而使得沿煤层掘进的巷道发生串层，而且不易识别断层的存在。这时，可以根据煤层的结构、厚度及煤岩类型等项标志来确定断层的位置、性质和落差。
5.2 规律类推法
对煤矿地质资料大量的积累，通过对资料的分析整理，找出其中的规律。依此规律可以帮助确定正在施工巷道所遇断层的性质，从而指导寻找断失的煤层和巷道施工的方向。
5.3 构造对比法
构造对比法就是在新掘巷道遇断层后与相邻巷道或邻近的上下煤层所掘巷道已经揭露的实测断层的性质相对比，从而确定新揭露断层的性质，达到定向寻找断失煤层的目的。
5.4 作图分析法
作图分析法就是把新揭露的断层产状资料填绘到矿井地质剖面、煤层底板等高线图、煤层立面投影图和水平切面图（道巷图）上，然后把这个断层与同煤层、同水平、不同煤层、不同水平的巷道已经查明的断层进行综合分析对比，如果新揭露的断层与已经查明的断层产状一致或相似且特征相似，并且能够自然连接，那么可认为新断层就是已经查明的断层的延伸，因此该断层的性质和规模即可确定，从而指示寻找断失的煤层，达到定向预测的目的。
5.5 根据断层识别标志
利用断层识别标志对掘进工作面前方地质构造的预测，当掘进巷道发生煤层的顶底板岩石中裂隙显著增加，裂隙中有岩脉，煤层产状发生显著变化，煤层厚度发生变化，煤层顶底板出现不平行现象，煤层结构发生变化，滑面增多，有层间滑动，出现揉皱和破碎现象，煤呈鳞片状，粉末状，煤的光泽变暗，出现滴水、淋水时，掘进巷道前方很可能有断层出现，应及时根据所掘巷道所在位置和地质资料进行综合分析，确定可能见构造的类型、性质、规模以及对矿井开采的影响程度。
6.结语
总之，结合区域地质条件来进行预测分析煤矿地质构造，才能更有针对性指导生产，更好的为矿山服务。
作者简介
徐博（1988.11），男，助理工程师，2010年毕业于鹤岗矿务局职工大学地质测量专业。现工作于龙煤鹤岗矿业有限责任公司安全监察部，主要从事矿井地质工作。
[摘 要]矿产开发的环节，首先要明确地质构造，并进一步研究成矿作用，才能够深入地开展矿产的开采工作。本文主要探讨了新疆北部地|的构造，并对成矿的作用也进行了相关的分析，提出了一些主要的问题，希望能够为今后新疆北部的地质研究工作带来参考，也为今后的矿产开发带来借鉴。
[关键词]新疆；地质构造；成矿作用；问题
前言
新疆北部的地质构造是极为复杂的，而且作为矿产开发的首要因素，对地质构造进行研究也是一个极为必要的工作，所以当前分析地质构造和成矿作用相关的问题也是很有价值的。
1 新疆北部及邻区主要构造单元
西伯利亚西南陆缘构造带是由被年青侵入体和上覆岩层分隔的古老变质岩块所组成的几个地块，有图瓦-蒙古地块、桑吉诺地块、拜达里格地块等。其组成物质下部以片麻岩、角闪岩为主，夹麻粒岩、紫苏辉石花岗岩；上部以页岩、石英岩和碳酸盐岩为主，以含大量石墨大理岩和含铁石英岩为特征。其英闪片麻岩同位素年龄为2650士30Ma，时代相当于晚太古代，据此推测夹于其中的变粒岩残留体可能是早中太古代的物质。扎布汉洋盆习称湖区带，起始于晚元古代陆缘破裂、缓慢拉张而形成的一个“广阔的而各地深度不同，具有不同岩石组合，发育有陆棚、大陆坡和许多岛屿、岛链的海盆。据其物质组成等可分为东、西两部分：东部又可分为无明显界线的由陆源碎屑岩-碳酸盐岩夹安山岩-英安岩建造组成的、具年青岛弧特征的北段；由硅质页岩-碳酸盐岩建造组成的，具边缘海盆特征的南段。西部主要由已被强烈肢解破坏的扎布汉蛇绿混杂岩组成，其岩墙群与枕状熔岩组合内产有玻镁安山岩等边缘海一洋内弧环境产物，碎屑岩、碳酸盐岩内含震旦纪早寒武世生物化石。奥陶系底砾岩内见橄榄岩、辉长岩及同位素年龄为547-480Ma之斜长花岗岩和花岗闪长岩之砾石，表明洋盆成熟于震旦纪，收缩俯冲于中-晚寒武世，奥陶纪闭合造山。哈尔锡林-阿尔泰陆缘构造带位于湖区以西，是晚元古代西伯利亚古陆西南陆缘，其上沉积了震旦-寒武纪的复理石建造和中寒武世-奥陶纪以长石-石英砂岩为主的陆源碎屑岩建造，表明其自元古宙以来一直处于稳定沉积环境，具被动大陆边缘特征。
南阿尔泰弧盆带是西伯利亚古陆西南缘向安第斯型―活动型陆缘转化形成的沟一弧一盆系构造。古亚洲大洋持续向北俯冲，引发陆缘后部的张裂，早古生代末期使得原为古陆边缘的库尔丘姆-卡利吉尔、巴甫洛夫及克兹尔苏伊等元古宇块体，发生离陆方向的裂移，相继形成南阿尔泰弧后盆地、西卡尔巴弧前盆地以及由这些古老块体发展演化而成的卡尔巴-纳雷姆岩浆弧。南阿尔泰弧后盆地包括谢尔巴FH等划分的霍尔宗-萨雷姆萨格塔、矿区阿尔泰及额尔齐斯3个亚带，主体由泥盆系火山岩一陆源碎屑岩夹碳酸盐岩组成，火山岩时代有自东向西趋新之显示，岩石组合主要为细碧-角斑岩、玄武岩-流纹岩及英安岩-安山岩等等，以盛产铜-多金属硫化物矿床而闻名于世，其枕状熔岩同位素年龄为350士27Ma困。哈萨克斯坦近中哈国界处出露有较多的石炭系，由碎屑岩-类复理石建造组成
2 新疆北部成矿作用方面的主要问题
新疆北部蕴藏有丰富的矿产资源.经过几代人的辛勤勘探现已发现了许多不同类型不同规模的矿床.但是，与上述地质构造方面的问题一样，同样也存在许多成矿作用的问题，长期困扰着地质学家和矿床学家.这些问题中比较突出的有：
2.1 阿尔泰山可可托海稀有稀土金属矿床主要成矿时代是晚古生代还是中生代成矿构造背景是陆缘还是陆内？在新疆其他地区还有可能发现类似的矿床吗？
2.2 阿尔泰山南麓与泥盆纪火山沉积岩系有关的金属矿床的成矿作用是与板块俯冲作用有关还是与下伏地慢柱活动有关？该带向西可以对比为国外的矿区阿尔泰成矿带，但是向东在富蕴县城以东，却未见踪迹，是被剥蚀殆尽，还是原本就不存在？
2.3 在东准噶尔和西准噶尔地区已经发现的成矿作用，主要为Cr，Au，Cu等金属矿床，与阿尔泰山和天山有明显的区别，这意味着该区地壳形成演化与其他地区有明显的区别？还是意味着该区成矿作用的本来面目尚未被揭示？
2.4 在博格达山尚未发现任何重要的金属矿床，这与现有对该区地质演化的认识很不协调.是该区蕴藏的矿床尚未被发现，还是目前对该区地质历史认识不符合实际情形？或者说现有关于成矿作用方面的认识还有待于进一步完善？
2.5 喀尔力克山被多数学者认为是泥盆纪的岛弧但是该区尚未发现与岛弧岩浆活动有关的重要矿床，这与同样被认为是活动陆缘的阿尔泰山南部和吐哈盆地南部有明显的区别.其原因是该区原本就不是泥盆纪岛弧，还是该区矿产勘查工作需要进一步加强？
2.6 近年的研究和勘查工作表明，吐哈盆地南缘存在着一条长达600多km的活动陆缘岩浆岩带其中蕴藏着比较丰富的铜金等矿产资源.根据区域地质资料，该带可能延伸到蒙古南部，构成古亚洲构造域一条规模最大的活动陆缘成矿带.然而，该带向西如何延伸？
以上列举的仅是与新疆北部地壳构造演化和成矿作用有关的一些存有重大争议的或疑难的问题，此外，该区还存在许多其他方面的问题。由于认识水平的限制，可能还有一些重大地质构造和成矿作用方面的问题被遗漏，对所列举问题表述也可能不够确切，欢迎同行们的批评指正。
3 结束语
新疆北部地质构造和成矿的作用都是非常关键的问题，所以当前在分析的过程中，研究人员要重点对这两个问题进行探讨，并进行总结和分析，才能够进一步推动新疆的采矿工作朝着更加健康和有序的方向发展。
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