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矿井地质学讲义 第二章 生产地质研究.pdf

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第二章生产地质研究

生产地质研究是指在采掘生产过程中,对影响煤矿生产的主要地质条件,如地质构造、

煤变化、岩浆侵入、岩溶陷落等所进行的研究。研究和查明影响生产的主要地质条件是矿

井地质的基本任务。本章从地质与采矿结合的角度,着重阐明生产地质研究的意义和任务以

及观测、探查、预测和处理方法。

第一节矿井地质构造

一、矿井地质构造概述

(一)矿井地质构造的研究意义

矿井地质构造是影响煤矿生产建设最重要的地质条件(因素),这是因为地质构造具有普

遍性和控制性的特点。众所周知,地质构造普遍存在于一切矿井,只是它的复杂程度、表现

形态和对生产的影响大小各有不同或存在差异而已。同时,地质构造不仅本身严重影响煤矿

生产建设,而且还对其它开采地质条件起着明显的控制作用,在研究煤厚变化、顶板稳定性、

煤与瓦斯突出、岩浆侵入、岩溶陷落、地温、地压等开采地质条件时,都不能不考虑地质构

造因素的控制性。

地质构造对煤矿生产建设的影响具体归纳为以下几方面:

(1)影响井型规模和井田划分。构造破坏严重的矿区不能建设大型矿井,而大型断

和褶皱枢纽往往是划分井田的自然边界。

(2)影响开拓部署。井田内部的断和褶皱,对于开采水平的划分、运输大巷的部署、

采区划分和巷道布置等都有直接的影响。构造破坏严重的矿井,采区划分零乱,巷道系统复

杂。

(3)影响掘进率。构造复杂的地段,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。

(4)影响采面正常生产。回采工作面内出现断,给生产造成困难,影响正规循环作

业,甚至使生产中断。

(5)影响安全生产条件。构造对矿井涌水、煤与瓦斯突出、顶板稳定性等都起着明显

的控制作用,从而增加了井下不安全因素。

此外,构造的破坏,特别是断的大量出现,还会影响煤的开采价值,损失国家资源

和增加煤炭成本。但是,如果构造把深部煤褶皱隆起或断裂抬高,也会增加浅部的可采储

量,如果开放性断裂将煤层中瓦斯部分排放,则可减小煤与瓦斯突出的危险程度,在自燃发

火的煤层中,断层可分割火,防止火蔓延。因此,矿井地质工作人员要巧用地质构造之

利,巧避地质构造之害。

综上所述,矿井地质构造严重影响着煤矿生产建设的各个阶段和各种方面,因此,研究

和查明矿井地质构造是矿井地质的重要任务。

(二)矿井地质构造的等级划分

地质构造包括褶皱、断层和节理。褶皱虽然影响煤层的空间产状和位态,但它没有破坏

煤层的连续性,在井巷中比较容易追索和查明;而断层则破坏了煤层的连续性和完整性,在

井巷中较难查明和控制,给采掘生产带来很大影响,节理由于尚未独立构成对煤矿生产的直

接影响,仅是其它开采地质条件的影响因素和组成部分。因此,矿井地质构造的研究重点是

矿井断层构造。

矿井地质构造按其规模大小和对生产的影响程度不同,可以分为大、中、小三个等级。

大型构造指整个煤产地的骨干构造。它决定着井田的划分和总体构造轮廓,如大向斜、

大断层等。这类构造在勘探阶段已基本查明,只需加确其产状变化。它不是矿井地质研究的

重点。

中型构造指分布在井田范围内,影响水平、采划分和巷道布置的次一级构造。这类

构造在勘探阶段尚未查明,甚至还未发现,需要通过补充勘探,在采掘过程中逐步查清。它

对生产影响极大,是矿井地质的研究重点。

小型构造指那些规模4很小,在一条巷道或一个工作面中就能看清全貌的更次一级的

构造。这类构造当其稀疏时,对生产影响较小;当其密集时,使煤层顶板稳定性削弱,致使

顶板维护困难。在煤与瓦斯突出的矿井,小型构造常是突出发生的构造部位。

综上所述,中型构造,尤其是中型断裂构造,是矿井地质研究的主要对象和工作重点。

但是,大、中、小

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