伴生背斜构造的分析与研究

2012-09-06开滦集团吕家坨矿业分公司

河南科技 2012年6期

开滦集团吕家坨矿业分公司王瑾

伴生背斜构造的分析与研究

开滦集团吕家坨矿业分公司王瑾

吕家坨井田以褶皱构造为主,井田内自北而南依次发育有黑鸭子向斜、吕家坨背斜、范各庄向斜、毕各庄向斜、南阳庄－岭上背斜、小张各庄向斜等五个主要褶曲构造，其中，黑鸭子向斜轴为吕、林井田技术边界。吕家坨背斜为矿井的主体构造，约占井田面积的70%，其深部发育有次一级的褶曲构造。在井田南部，吕家坨背斜、毕各庄向斜、南阳庄－岭上背斜、小张各庄向斜等褶曲构造复合，形成了董各庄盆地构造区和王各庄马鞍形构造区。吕家坨矿地质条件复杂，断裂构造和褶曲构造较多，在开采过程中，大的构造影响了采区布置，中型构造影响了工作面的布置，中小型构造影响了正常的掘进和回采生产。因此，研究构造的性质和发展规律，用以指导实际生产，具有重要的现实意义。

一、四采外区域地质构造特征

四采外区域位于吕家坨背斜南翼，吕家坨背斜是井田的主体构造，浅部紧闭，深部相对较宽缓，在平面上呈现为上小下大的扇形形态，延展长度约6 000 m。背斜的枢纽在矿井8号剖面线附近，由浅至深枢纽呈弧形，倾伏方向为263° ～ 288°，倾伏角8° ～ 25°。吕家坨背斜主体形态虽基本控制，但伴生和次生的小型褶皱及小型断层问题突出，是影响矿井正常生产的重要地质因素。

长期以来，人们普遍认为，吕家坨背斜浅部紧密，构造复杂；深部宽缓，构造比较简单。但从– 600及– 800水平采矿工程揭露的大量地质资料来看，吕家坨背斜中深部次级褶曲构造发育，断层密集，且相互切割并伴有岩浆岩侵入，对煤层破坏严重，构造形态较浅部更加复杂。

二、四采外工作面揭露构造情况

–800四采外现布置的工作面在主背斜南侧，受主背斜影响该区域内伴生背斜影响回采较大，形成局部煤层顶板与底板重合的现象。四采外区域工作面全部布置在七煤层和九煤层中，在5491Y、5470Y工作面都出现了背斜构造伴生的小型背斜构造，开始揭露构造时，特征与断层性质一样，随着采面的推进直至构造区消失，发现不能定性为断裂构造，经分析，定性为背斜构造，经过区域分析，小背斜靠近大背斜构造，应该为大背斜伴生形成。两个工作面背斜构造描述如下：

在–800四采外东部5491Y工作面，该工作面布置走向长530 m，倾斜长150 m，穿过3号大背斜。在回采的过程中，回采到270 m时，采面57 ～ 92 m底板鼓起，逐渐与顶板结合在一起，两侧为逐渐隆起，顶与底接触在一起至300 m，底板逐渐减少，与顶板间距加大，破底构造消失，即通过背斜构造，故命名此构造为2号小背斜。

在–800四采外东部5470Y工作面，该工作面位于吕家坨主体背斜构造腹部，其工作面走向长650 m，倾斜长149 m，贴近2号背斜。在回采的过程中，采面66 ～ 105 m出现背斜，顶与底接触在一起。回采130 m时出现，至160 m时背斜消失。故命名此背斜为1号小背斜。

三、四采外褶皱构造规律研究

综合上述分析可以发现，大构造往往会伴生一些小构造。采取地质构造纲要如图1所示。

图1 采区地质构造纲

由图1可知，从北至南有三条规模较大的褶曲构造，分别为1号向斜、2号背斜和3号背斜。有两条微型背斜，分别为1号小背斜和2号小背斜。1号小背斜是由2号背斜伴生出的，2号小背斜是3号背斜伴生出的。1号小背斜和2号小背斜体积小对采区划分工作面的布置影响不大，但对回采工作带来了很大影响。造成回采到此范围时的大面积破底，降低和回采进度，影响了煤质。顶板冒落，增大了回采的安全因素。