煤矿断层与层间滑动构造组合型式及其形成机制

史智玮

摘 要：煤矿断层与层间滑动结构又可以称之为层滑结构，此类结构在煤矿中普遍发生，并且有多种多样的组合方式。煤矿断层与层间滑动的组合型式非常值得工作人员的探究分析，进行此类探究之前需要仔细研究该煤矿历史上发生过的所有构造变形事例，除此之外还需要预测该煤矿的构造变形规律。与此同时还需要对煤矿中的煤气耗散进行精准的时间测量，这一研究将在一定程度上推动煤矿企业的持续稳定发展。煤矿中煤层的顶板岩层与底板岩层组合差異较大，这一差异将会造成构造变形的巨大差异，大多数历史悠久的煤矿会发生多次的层间活动，并且每次发生层间活动的组合都是多种多样。该文主要研究了煤矿断层与层间滑动的部分构造组合，并且深度剖析了煤矿断层的形成机制，分析了煤矿断层的形成原因及其决定因素。

关键词：中小型断层 层间滑动构造 构造组合型式 形成机制

中图分类号：P54 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）12（c）-0238-02

1 煤矿断层

煤矿断层的构造多种多样，其中断层又分为顺层断层、缓倾角断层和层滑断层，这些断层形成的原因主要是煤矿中煤层的顶板岩层与底板岩层发育异常。以其中的一个为例进行深度分析，层滑运动会造成固态物质的流动变化，这些在一定程度上可以解释大自然中许多因数之间的制衡因素。矿产的形成是由层滑来控制的，层滑同时又制约着煤和瓦斯，最近几年来，煤矿的发展得到了稳定运行，同时相关学者在煤矿断层方面的研究也越来越深入。随着对煤矿研究的深入，人们逐渐将目光放到了断层与层滑构造的研究上，并得出最新结论，煤矿断层与层滑的构造制约着瓦斯和煤层流变。但是，由于受到技术和仪器的制约，对于煤矿断层与层滑之间形成机制的研究还有待深入。

2 煤层断层与层滑构造的组合型式

2.1 断层与层滑构造的同期扩展型式

煤层断层与层滑构造的组合方式多种多样，其中一种就是断层与层滑构造的同期扩展型式，煤矿断层还分为正断层，其在煤层中变化时会在极大程度上接近煤矿的高角度断层。层滑断层在煤矿中的出现率较高，将煤矿的整体进行仔细分类，可以分为断层上部和断层下部。当煤矿下部在进行顺时针发育时，会在煤矿薄壁上出现些许的擦痕和滑泥，并且在施工的煤矿壁上会出现层滑带。在不断的发育和变化中，正煤矿断层会随时间的变化逐渐演变成层滑断层，煤矿在这个时期断层和煤层之间的角度会越来越小，最终会彼此互相连接。层滑断层也会得到不断的扩展和变形，这些煤矿层面变化并不会沿着固定的单一层面发育，而是随着开采的强度和面积进行变化。

2.2 断层与层滑构造组成块体滑动型式

煤层断层与层滑构造的组合方式多种多样，其中还有一种就是断层与层滑构造组成块体滑动型式，在早期形成的中小断层会和煤矿结构中层滑结构形成组合块体，进而对煤矿的稳定性造成一定程度的影响。这种情况一般会造成煤矿整体的滑动，断层在某种程度上来讲对于层滑结构起到了限制的作用，也就是起到了边界作用。另一种情况就是走滑断层可以和同一时期的层滑结构在一起组合成新型的滑动结构，这个在学术上称之为滑动体，这一种情况也会造成煤矿整体的滑动。

2.3 断层与层滑构造的相互切割和限制型式

断层与层滑结构的组合方式也是多种多样，彼此之间相互切割和限制的类型也是多种多样，大体上可以将其分为两种类型：第一种就是断层之间的互相切割和限制层滑结构，这种情况的断层结构一般是多种因素造成的，断层与层滑结构在互相的作用力之下，就会渐渐的出现限制断层。第二种就是层滑结构单一的构造切割和限制断层，这种型式的断层情况可以反映出煤矿早期的形成条件，与此同时还会反映出是由哪种切割方式造成的。

3 煤层断层与层滑构造组合形成机制

3.1 应力作用

煤层断层与层滑构造的组合具有一定的机制，其中最具有决定力度的就是应力作用，从早期的发展历史来看，我国煤矿经历了长期的动荡变化。不同的时期煤矿之中情况产生的问题性质、问题原因各有不同，并随着时代的发展也会出现新的问题。层滑断层在煤矿中的出现率较高，将煤矿的整体进行仔细分类，可以分为断层上部和断层下部。应力场会在一定的条件下对煤矿产生应力作用，并且会对煤矿中煤层的构造造成细微影响，煤层变形也会在一定程度上对应力场产生反作用力。

3.2 介质与力学性质

在研究煤层断层与层滑构造组合形成机制时，我们首先需要对煤矿介质和力学进行分析，在煤矿中，断层和层滑结构一般情况下是处于相同的立场之下。煤矿中发生内部变形的大多数是干性岩层，当发生变形时的表现特征一般是脆性断裂，其次就是煤矿介质的弹塑性弯曲。相反来说，与干性相反的岩层就会在内部结构上发生巨大的变动，煤矿的整体变形程度上也会有所减少。煤矿一般都是由坚硬的岩石圈构成的，虽然在煤矿的中间构造也会有少量的柔塑型岩层，但是一旦经过开采就会大大降低总含量。其次要了解煤矿的力学构造，只有充分研究煤矿的受力方式，才能保证煤矿能给我们带来长久的利益输出，并且是在保障矿工的生命安全的前提下。在不断的发育和变化中，煤矿断层会随时间的变化逐渐演变成层滑断层，煤矿在这个时期断层和煤层之间的角度会越来越小，最终会彼此互相连接。

3.3 应变环境

煤层断层和层滑结构需要在温度较低的环境下，在煤矿的深处常常伴随着大量的水溶液，这样可以促进煤矿煤层的快速构成。煤矿深处的岩石较为平滑，滑面在一定程度上会增加岩石的阻力，也就是说地下大量的水流量会减少煤矿构造时间的压力。同时煤矿中的地下水也会在一定程度上降低矿物质之间的粘结力，会增加地下煤矿的应变环境，应变环境在一定程度上决定和抗压强度。在煤矿的缝隙之间填充地下水，水流体就会产生流体压力从而去抵消岩体所产生的压力，在煤矿之中形成很好的浮力效应。这也在一定程度上推动了煤矿断层与层间构造的多样组合，推动煤矿层滑运动的进行，改善煤矿在地下的应变环境，保证煤矿能给我们带来长久的利益输出。

4 结语

综上所述，煤矿中煤层的顶板岩层与底板岩层组合差异较大，这一差异将会造成构造变形的巨大差异，大多数历史悠久的煤矿会发生多次的层间活动，并且每次发生的层间活动的组合都是多种多样。希望上述可以为相关专业人士提供参考借鉴的材料。

参考文献

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