淮南煤田杨村煤矿矿井构造特征定量化分析

刘昊

摘  要：矿井构造控制着矿床的发育特征，而其中的断裂构造直接的影响着各种地质条件，对矿产的安全生产极其重要。作者以淮南煤田杨村煤矿为例，查明其构造发育程度，通过断层权重综合评分法对杨村煤矿的断裂情况进行定量化分析，得出断裂构造发育程度中等类型，据此进一步判断杨村煤矿构造复杂程度属于中等类型。

关键词：杨村煤矿;构造特征;定量化分析

中图分类号：P618.11     文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2019）26-0048-03

Abstract： Mine structure controls the development characteristics of ore deposits， and the fault structure directly affects a variety of geological conditions， which is extremely important for the safe production of minerals. Taking Yangcun Coal Mine in Huainan Coalfield as an example， the author figures out the degree of structural development， makes a quantitative analysis of the fault situation of Yangcun Coal Mine by fault weight comprehensive scoring method， and obtains the medium type of fault structure development. On the basis of this， it is further judged that the structural complexity of Yangcun coal mine belongs to the medium type.

Keywords： Yangcun Coal Mine; structural characteristics; quantitative analysis

礦井构造是控制煤层形态、位态、体态和分布的最重要的地质因素，通过构造作用影响着煤层瓦斯、矿井涌水、煤层倾角、煤层顶底板、地温、地压等地质条件，以及煤层连续性、可采性，直接或间接的影响着煤矿生产建设和安全[1-4]。通过利用现代数学和力学模型对煤矿构造定量化预测研究[5-6]，可以有效的区分矿井断裂构造复杂区，进而指导矿井安全生产。据统计，我国华北型煤田底板突水事故有74.7%以上由于矿井构造不清所造成[7]。淮南煤田属于

华北型煤田，杨村煤矿处于淮南煤田的西北部，淮南复向斜中的次级褶曲陈桥背斜的北翼西段，区内褶曲与断层并存，构造较为发育。

1 褶曲构造特征

根据杨村煤矿以往完工的地震和钻探工程及区域地质情况分析，本区构造形态总体为一走向北西，倾向北东的单斜构造，地层倾角一般10～25°，浅部局部较平缓。区内未发育有较大规模的褶曲，仅局部沿地层倾向方向出现较小规模的次级褶曲。

2 断裂构造特征

2.1 断层性质特征统计

杨村煤矿内以往完工的地震和钻探工程共确定3961个断点，其中钻孔穿过的断点有167个。根据上述资料最终组合断层284条。其中，正断层253条，占89%;逆断层31条，占11%;线性断层266条，弧形断层18条，分别占94%和6%。

据此，杨村煤矿断裂构造以正断层为主，逆断层为辅。正断层、逆断层在矿井内均有分布。因此，在巷道采掘和采区回采过程中，如遇煤层断裂构造应先按照正断层思路推断煤层方向。另外，由于井田内部存在弧形断层，即有少量断层程“铲状“，该类断层在横向上落差可能存在较大变化，而在纵向上无大的延伸深度，特别小落差断层可能在层间灭失。

2.2 断层走向特征统计

根据确定的断层，按照走向划分：E-W走向59条，NWW走向13条，NW走向106条，NNW走向6条，S-N走向14条，NNE走向2条，NE走向77条，NEE走向7条。

从表1可以看出，杨村煤矿断裂构造的展布方向，以北西向横切断层为主，近东西向及北东向的断层次之。据淮南煤田区域地质构造的发育规律来讲，影响区内煤系地层赋存状态的构造运动主要是发生在印支、燕山期，但喜山期构造运动在本区也有所表现，形成了一些新的构造。其新构造发育特征如下：

（1）区内较大的边界断层和横切断层，在地震时间剖面中断层面上延至新生界内，新生界底界面的T0波也被断开，落差0～450m不等，是煤系地层中的断层在喜山期继承活化的结果。断层走向以北西向为主，北东向次之。

（2）在地震时间剖面中，断层仅在新生界内发育，断开新生界新近系、第四系地层，落差0～50m，属喜山期新构造运动形成的断层，断层走向主要为北西及近东西向，与区内煤系地层的构造线方向相近。

综上，杨村煤矿内断裂构造主要于新生代时期形成的，这个时期形成的断层带胶结不充分，多为导水断层，由断层导水引发的底板突水的概率较大。

2.3 断层落差特征统计

在查出的断层中，按断层落差划分：≥100m的断层53条，占19%，≥50～<100m的断层37条，占13%，≥30～<50m的断层33条，占11%，≥20～<30m的断层48条，占17%，<20m的断层113条，占40%。

矿井内大于100m的断层基本具有横向延展到井田范围之外的特点，而且在纵向切割上可以深至太原组灰岩含水层。因此，此类落差的断层是矿井水害的主要防范对象。