六盘水煤田云脚勘查区断层特征及其控煤作用

安 鹏

(贵州省煤田地质局地质勘察研究院，贵州 贵阳 550008)

地质构造是引起煤层赋存状态复杂的重要因素之一，其对煤层的形态、倾角和厚度的变化以及对煤田勘探、煤层开采的影响均很大。不同的大地构造单元、形式、规模及密度对煤层地质构造环境、煤层的叠加和改造作用有着不同影响。

1 云脚勘查区概况

六盘水煤田云脚勘查区位于照子河向斜北翼，受区域构造照子河向斜控制。区内整体为一单斜构造，地层总体走向北西，倾向南西，地层倾角23°～79°，平均53°。可采煤层7层，煤层编号分别为1、3、5、6、8、10、12。主要出露地层有石炭系、二叠系、三叠系及第四系，其中二叠系、三叠系地层分布较广。

2 区域构造

六盘水复杂变形区以黄泥河—潘家庄断裂带和紫云—水城断裂带为界。云脚勘查区位于黄泥河—潘家庄断裂以北，盘县—晴隆一线以南地区，以隔挡式褶皱为主，走向北东，自西向东主要控煤褶皱有平关、盘关、旧普安、青山、晴隆等5个向斜。褶皱排列较宽缓，背斜除盘南背斜稍宽缓外，其余均紧陡、尖顶，背斜轴部或翼部均有规模较大的走向正断层发育，致使轴线残缺不全。向斜较宽缓，一般较完整。受紫云—垭都断裂的控制，在六盘水复杂变形区东部形成了一系列北西向褶皱和断裂，区域同时还受到黄泥河—潘家庄断裂的控制与影响，在盘县南东部，普安、晴隆南部，兴仁北西部表现为北东向褶皱和断裂构造[1]，见图1。

图1 区域构造简图

3 勘查区构造特征

受鲁那断层、照子河向斜等影响，矿区断裂及次级断裂构造较发育，主要发育逆断层、正断层，偶尔发育平移断层。

3.1 断裂构造

通过地表地质调查，结合本次钻探及以往地质资料预留矿区内发现落差大于30 m的断层共5条(F1、F2、F3、F4、F5)，矿区外围断层3条(F6、F7、F8)。地表特征明显，断层特征统计如表1。

表1 矿区内及外围断层统计表

F1逆断层：为本井田北东边界，区域性断层，逆断层性质；由区外经西溪、湾子头、煤炭山、卧木延伸至小米田北西后出矿区，出露长度大于4 km；断层走向北东—南西，倾向南西，倾角52°～60°。该断层造成龙潭组地层缺失，破坏煤层的完整性。F1断层上盘为龙潭组，下盘为飞仙关组。断层的产状与地层产状相近，断层通过处发育构造破碎带，岩石破碎严重，地层倾角变化较大。据核桃寨详查勘探资料，该断层断距约300 m，断层已详细查明。

F2逆断层：由煤炭山南延伸至桥边一带，往东被F3所截断，出露长度约0.67 km；断层呈北西西—南南东向展布，倾向南南西，倾角约70°，为一逆断层，在深部该断层造成了龙潭组顶部地层重复，破坏了煤层的完整性。地表断层出露于飞仙关组地层中，断层造成两盘地层产状变化，裂隙发育。断层落差约160 m。

F3逆—平移断层：北被F1断层截断，由桥边延伸至龙潭口以南，出露长度大于0.65 km；断层走向为北东—南西向，倾向北西，倾角70°～80°，逆—平移断层性质；断层地表有4个点控制。该断层切断永宁镇组、飞仙关组及龙潭组地层，破坏了地层的完整性。地表调查显示该断层主体为平移性质，兼具有逆断层性质，断层通过处岩石破碎，裂隙发育。断层水平错距约100 m，断层已详细查明。

F4逆断层：北东端被F3断层所截，出露于大寨以东，并往南延伸出，出露长度大于0.75 km；断层走向北北西，倾向南西西，倾角约60°，逆断层性质；断层地表有2个点控制。地表见该断层切断永宁镇组、飞仙关组。断层两盘地层倾向倾角有变化，岩层破碎。断层断距约200 m，断层已详细查明。

F5正断层：出露于小米田西南，往南西方向继续延伸，出露长度大于0.80 km；断层走向北东—南西向，倾向南东，倾角约70°，正断层性质；断层地表有2个点控制，钻探有1个点控制。在钻孔中该断层造成了龙潭组地层缺失，破坏了煤层的完整性。地表断层错断永宁镇组、飞仙关组地层，断层造成两盘地层倾角变化，北西盘地层倾角约55°，南东盘地层倾角约75°。断层落差约70 m，断层已详细查明。

F6逆断层：出露于矿区外围，地表出露于丫口寨北部，往东被F7截断，往西继续延伸，出露长度大于1.00 km；断层走向北西—南东，倾向南西，倾角约70°，逆断层性质。地表见该断层造成飞仙关组第二段第一、二亚段地层断层接触。据核桃寨详查资料，断层落差约40 m，断层已基本查明。

F7逆断层：出露于矿区外围，地表出露于西溪东部，往北继续延伸，出露长度大于0.40 km；断层走向近南北向，倾向西，倾角约70°，逆断层性质。因该断层影响，在地表飞仙关组第二段第一、二亚段地层接触类型表现为断层接触。据核桃寨详查资料，断层断距约80 m，断层已基本查明。

F8逆断层：出露于矿区外围，地表出露于湾子头北东至卧木一带，往南东被F1断层所截，往北西继续延伸，出露长度大于2.00 km；断层走向北西—南东向，倾向南西，倾角约60°，为一逆断层。地表见该断层造成永宁镇组与飞仙关组地层接触类型为断层接触。据核桃寨详查资料，断层断距大于250 m，断层已基本查明[2]。

3.2 褶皱

矿区构造位置位于照子河向斜北翼，整体为一单斜构造。照子河向斜核部出露于矿区外围以南。矿区内受断层作用影响，局部发育牵引褶皱及揉皱，多与断层一起组合配套，出露范围有限。

4 控煤作用分析

4.1 剖面图分析

剖面图主要揭露了F1、F2、F5断层(如图2)，由图可知其对煤层切割严重。

图2 勘查线剖面图

由图2可知，F1断层为勘查区落差最大的断层，走向上贯穿整个勘查区范围，深部延伸至+700 m以下，对全区煤层都有影响。本区范围内煤层均处在F1断层上盘，浅部多数煤层受到该断层错断，图2(a)浅部、深部都受到该断层切割。F2断层仅在勘查区中部11勘查线附近发育，对局部区域煤层连续性影响较大，增加矿井工作面布置难度。F5断层近似垂直地层走向，贯穿整个勘查区，落差大，断层两侧岩性截然不同，根据图2(b)可知，该断层对煤层的连续性影响极大，导致断层两盘生产系统难以协调布置。

4.2 其他断层控煤情况

勘查区范围内，除上述剖面图上断层外，F3断层对煤层影响极大。F3断层为一逆—平移断层，水平错断100 m左右，在生产中以此断层为采区分界设计开拓回采巷道。

5 对煤层开采的建议

(1)重视探放水工作，断层极可能导通地表水或顶底部含水层。

(2)重视掘进前探工作，如掘进前方有断层需注意：①巷道或采面底板出现孔洞裂隙影响作业安全；②顶部出现松散砾石、角砾岩等容易垮落伤人。

(3)未来布置工作面时，主要巷道(或永久巷道)要避开断层密集带。

(4)工作面布置以断层为界且留安全煤柱。

(5)生产中对井下构造进行记录并结合前期资料分析确定构造产状，以便指导深部煤层开采和相邻采区布置。

6 结论

云脚勘查区煤层赋存主要受断层影响，落差大于30 m的断层5条(F1、F2、F3、F4、F5)属于详细查明，外围断层3条(F6、F7、F8)属于基本—详细查明，对煤层赋存条件有较大影响。其中F1、F2、F5贯穿地表，今后矿井生产中可能成为导水通道而增加排水成本或引起水害，在生产系统布置中应考虑上述断层断煤情况。