井下常用的断层性质识别方法
1、揭露断层的征兆
(1)煤层的顶底板岩石中裂隙显著增加,一般越靠近断层越明显。
(2)煤层产状发生显著变化。这是由于断层两盘相互错动,牵引附近煤岩层变形的结果。
(3)煤层厚度发生变化,煤层顶底板出现不平行现象。这是由于煤层较松软,或者顶底板岩石力学性质差异较大,在受到断层挤压和揉搓时,不同部位存在差异所致。
(4)煤层结构发生变化,滑面增多,出现揉皱和破碎现象,煤呈鳞片状、粉末状,常有效褶曲出现。
(5)在大断层附近常半生一系列小断层,这些小断层与大断层性质相同,是大断层伴生小构造。
(6)充水性强的矿井,在巷道接近断层时,常出现滴水、淋水以致涌水等现象。这是由于上部含水层或者其他水体沿断层附近裂隙下渗所致。
2、断层性质区分
(1)井下实地观察:查明断层两盘相对位移的方向,也是确定断层类型不可缺少的一向工作。落差小于巷道高或小于煤厚,根据上下盘移动方向,可以直接判定;落差大于巷道高或大于煤厚,根据顶底板岩性或者摩擦面判定。
断层标志,有一部分可以直接或间接地指示断层两盘相对为位移的方向。例如,断层面上的擦痕、阶步和反阶步。在确定断层两盘相对位移方向时,必须充分注意到断层在不同侧面造成的地层效应,综合分析断层多方面的标志,才能正确地确定断层两盘相对位移的方向。当测定了断层的产状和确定了断层两盘相对位移的方向,就可定出断层的类型,包括正断层、逆断层、平移断层和枢纽断层等。
1、正阶布
2、反阶布
3、擦痕及两盘运动
方向
(2)层位对比法:根据巷道揭露的断层两盘煤岩层位,进行对比,再根据断层的产状,确定断层的性质。
利用层位对比法,可初步判定断层性质(存在标志层的判定会更加准确)
(3)伴生派生构造判断法:断层附近常伴生派生一些小型列些构造或者拖拽牵引,这些构造在成因上与断层有密切的联系,可根据这些构造的产状,从而推测出断层的产状。
1、正断层,伴生小的正断层及张裂隙
2、逆断层,伴生小的逆断层及剪裂隙
3、正断层的牵引褶皱
4、逆断层的牵引褶皱
(4)区域规律类推法:随着矿井资料的积累,对矿区出现的断层得出某些规律性认识,并据此指导断层性质的判断。例如在大同矿区忻州窑矿,从开采至今极少发现过逆断层,所以可以先行推测新揭露的断层为正断层,再开展详细的调查工作。
(5)生产勘探法:生产勘探的手段主要有钻探和巷探。当井下断层性质及断距不明时,首先采用井下钻探方法,选用水平、倾斜、铅直和扇形群孔等方式达到勘探目的。
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