煤矿地质与安全精简版-11.20讲课

煤矿负责人安全资格证培训班,1,煤矿地质与安全,云南煤矿安全技术中心,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,2,主要内容,一、地壳的物质组成二、地层及地质年代三、煤与煤系四、地质构造,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,3,一、地壳的物质组成,地壳是由岩石组成的，岩石则是由一些细小的矿物颗粒组成。1.矿物矿物：由一种或多种元素在地质作用下形成的，具有比较固定的化学成分和物理性质的自然产物。用化学分子式表示矿物成分，如：金刚石C，石英SiO2，方解石CaCO3。,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,4,图1-1造岩矿物从左到右，第一排：高岭石、白云母、黑云母；第二排：石榴子石、正长石、斜长石；第三排：黄铁矿、角闪石、辉石；最末排：赤铁矿（鲕状）、赤铁矿（豆状）、褐铁矿,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,5,2.岩石,岩石是由一种或多种矿物组成的集合体，是在地质作用过程中形成的，具有一定结构和构造的地质体。,岩浆岩:花岗岩、玄武岩、闪长岩等岩石沉积岩:煤、油页岩、石灰岩等变质岩:石英岩、大理岩、片岩等,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,6,（1）岩浆岩,岩浆岩：是地壳内部高温熔融状态的岩浆，沿地壳薄弱地带浸入地壳上部或喷出地表逐渐冷却，凝固而形成的岩石，又称火成岩。根据岩浆岩中SiO2含量的多少，将岩浆岩分为四类：酸性岩（75%65%）；中性岩（65%52%）；基性岩（52%45%）；超基性岩（45%）。颜色由浅变深，如花皮岩（肉红）酸性岩，玄武岩（棕黑）基性岩。,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,7,图1-2岩浆岩自上而下，左排：流纹岩、花岗斑岩、玄武岩、黑云母煌斑岩；右排：花岗岩、闪长岩、辉长岩、细晶岩,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,8,变质岩：由母岩（原有的沉积岩、岩浆岩、变质岩）在变质作用的影响下，经历物理和化学的改造而重新形成的一类岩石。变质作用：区域变质、接触变质、动力变质，如：大理岩由碳酸盐类岩石（石灰岩、白云岩）变质而成，石英岩由石英砂岩变质而成。,（2）变质岩,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,9,图1-3变质岩自上而下，左排：红柱石角岩（菊花石）、千枚岩、绿泥石片岩、云母片岩；右排：打理岩、板岩、滑石片岩、片麻岩。,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,10,（3）沉积岩,沉积岩：是在地壳表层环境中形成的岩石，是暴露于地表的母岩（原有的岩浆岩、沉积岩、变质岩经受外力地质作用被风压、剥蚀成碎屑物质和溶解物质，经搬运、沉积和固结成岩作用而形成的新的岩石。在地壳表层分布最广，占地表总面积75%，是最常见的一类岩石。,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,11,图1-4常见的沉积岩自上而下，左排：砾岩、砂岩、炭质页岩、硅岩；右排：角砾岩、砂岩、砂岩、泥灰岩,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,12,主要特征,常见构造：层状构造及层理、层面构造；常含物质：生物化石、结核。,分类,按物质成分和成因分为三类：第一类：碎屑岩砾岩、砂岩（粗砂岩、中砂岩、细砂岩）、粉砂岩第二类：粘土岩（泥岩、页岩）第三类：化学岩及生物化学岩碳酸盐岩（石灰岩、白云岩）；硅质岩、铝质岩、铁质岩、锰质岩；盐岩（岩盐、石膏）；可燃有机岩（煤、油页岩、石油、天燃气）。,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,13,图1-5沉积岩的特征自上而下，左排：动物化石、波痕、泥裂；右排：结核（黄铁矿）、层理、植物化石,2013.11.20,2020/6/7,煤矿负责人安全资格证培训班,14,图1-6三种岩石的相互转化,煤矿负责人安全资格证培训班,15,二、地层及地质年代,某一地质时期所形成的岩层，称为这一地质时期的地层，正常情况下，根据岩层生成的顺序确定地层顺序，即上新下老。地壳运动强烈的地区，岩层受地质构造影响较大，使得原始的地层产状发生改变，甚至倒转，使老地层履盖在新地层之上，即上老下新。,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,16,地球已有46亿的历史。划分地质年代和地层系统，对研究地壳矿物、组成、生物界等的演化规律具有重要的理论意义。根据地壳运动及古生物的发展，把地壳的历史划分为六个地质年代：宙、代、纪、世、期、时。年代地层单位与地质年代单位相对应：宇、界、系、统、阶、时间带。,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,17,煤系：含煤岩系的简称，又称含煤地层或含煤构造，它是含有煤层的一套沉积岩层，大至是连续沉积的，并在成因上有密切联系。,形成具有开采价值的煤层必须具备四个条件：古植物（物质基础）：植物的大量繁殖；古气候（生成与保存）：温暖潮湿的气候；古地理（埋藏场所）：适宜的古地理环境；古构造（控制因素）：地壳运动的配合。,三、煤及煤系,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,18,古植物物质基础古气候生长与保存古地理埋藏场所古构造控制因素,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,19,植物遗体,地壳下沉,隔绝空气,腐烂分解,泥炭层,生物作用,化学作用,褐煤,压力,温度,覆盖层加厚,烟煤,无烟煤,高温高压,泥炭化阶段,煤化阶段,高温高压,1.煤的形成原理,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,20,2.煤层的埋藏特征,煤层是我们的开采对象，我们最关心的是煤的埋藏特征。煤层埋藏特征主要包括：煤层的结构；煤层的厚度；煤层的倾角；煤层的赋存稳定性。这些特征与采煤方法及安全有很大关系。,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,21,（1）煤层的结构,图3-1简单结构煤层1顶板；2煤；3底板；4矿物质透镜体,简单结构煤层：不含呈层状出现的稳定的夹石层。,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,22,图3-2复杂结构煤层1、3、5、7、9煤层；2、4、6、8夹矸层,复杂结构煤层：含稳定的夹石层（一至数层）。,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,23,（2）煤层的厚度,总厚度：将夹石层厚度也包括在内；有益厚度：仅指煤层厚度；可采厚度：可以开采的煤层厚度。,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,24,（3）煤层的倾角,煤层的倾角：指煤层相对水平面的夹角。倾角大小对采煤方法和设备的选型有很大影响。,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,25,（4）煤层的赋存稳定性,任何煤层的厚度，实际上都是变化的，有时厚有时薄，甚至尖灭。根据厚度变化情况可将煤层分为下列四类：（1）稳定煤层。这种煤层在整个矿井开采范围内厚度均大于最小可采厚度，且厚度的变化有一定的规律性。（2）较稳定煤层。在矿井开采范围内绝大多数煤层基本可采，而只有局部煤层不可采。（3）不稳定煤层。这样的煤层厚度变化很大，有薄有厚，甚至尖灭；经常出现不可采区域。（4）极不稳定煤层。煤层常呈鸡窝状，断断续续分布，在井田范围内仅局部可采。,2013.11.20,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,26,图3-3鸡窝状煤层,煤矿负责人安全资格证培训班,27,图3-4串珠状煤层,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,28,四、地质构造,煤岩层在形成时，一般都是水平或近水平的，在一定的范围内是连续完整的。野外见到的沉积岩层，是已受地壳运动的影响而发生倾斜、褶皱，有的还发生了断裂，或沿断裂面产生了位移。这种由地壳运动而造成的岩层或岩体的原始产状和原始形态的改变，称为地质构造变动。发生构造变动的岩层或岩体，形成了各式各样的构造形态（如褶皱、裂隙、断层等），称为地质构造。,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,29,根据成因，地质构造可分为以下两大类：,构造变动由于地壳运动而使岩层发生的变动，称为构造变动。如单斜构造、褶皱构造、断裂构造等。,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,30,非构造变动由于重力作用、地下水作用、风化作用、冰川作用等，使岩层或岩体发生的局部变动，如山崩、岩溶陷落柱等。,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,31,1.单斜构造,在一个井田范围内，一系列煤（岩）大致向同一方向倾斜，这种构造形态称为单斜构造。单斜构造煤层在地壳中的存在状态用产状要素来表示，包括煤层的走向、倾向和倾角。,（a）,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,32,图4-1单斜构造示意图,（b）,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,33,图4-2岩层产状要素aa走向，AA走向线CO倾斜线，倾角，OB倾向,煤（岩）层产状,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,34,2.褶皱构造,当岩层在水平方向挤压力的长期作用下，发生塑性变形而形成波状弯曲，这种构造形态称为褶皱构造。褶皱构造中岩层的一个弯曲，称为褶曲。褶曲的基本形态有两种，即背斜与向斜。,图4-3褶皱构造,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,35,图4-4褶皱形成示意图,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,36,图4-5褶皱构造实景图,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,37,图4-6背斜与向斜1背斜，2向斜,背斜：一般是向上拱起，岩层自中心向外倾斜，核部是老岩层，两翼是新岩层；与此恰恰相反的就是向斜。,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,38,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,39,图4-7背斜实景图,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,40,图4-8向斜实景图,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,41,3.断裂构造,当煤（岩）层受到的作用力超过其强度极限时，煤（岩）层所产生的错位、断裂叫断层。断裂后，如果两侧煤（岩）层没有明显的位移叫作裂隙；如果发生了明显的位移则叫作断层。,东非大裂谷,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,42,（1）断层要素四要素：断层面、断盘、断层线、断距,图4-9断层要素示意图,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,43,（2）断层的形成机理,煤（岩）层在超过其自身强度极限的巨大的拉力、压力或是剪切力（平推力）的作用下，沿着断裂面错动，两盘发生不同方向的位移。,图4-10断层的形成机理,剪切力,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,44,图4-11断层的基本类型,（3）断层的基本类型,三类：正断层、逆断层、平推断层。,2013.11.20,2020/6/7,煤矿负责人安全资格证培训班,45,正断层：上盘相对下降，下盘相对上升,逆断层：上盘相对上升，下盘相对下降,2020/6/7,煤矿负责人安全资格证培训班,46,平推断层：两盘在同一个平面内相对错动,煤矿负责人安全资格证培训班,47,单斜、褶曲、断层形态示意图,总结：三大地质构造的对比,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,48,4.影响煤矿生产的地质因素,4.1煤层厚度变化,4.2矿井地质构造,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,49,4.1煤层厚度变化,4.1.1煤层厚度变化对煤矿生产的影响（1）影响采掘部署煤层厚度变化直接影响开采设计和采掘部署。例如，原分层开采的厚煤层，由于煤层变薄，只能改为单层开采；原为一次采全高的煤层，由于煤层增厚必须改为分层开采或放顶煤开采。这就需要重新调整巷道布置。又如在已开拓区域内，由于有大片煤层变薄甚至出现无煤区，使部分区段不可回采，需要重新设计采区和工作面。,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,50,（2）影响计划生产采煤生产时多工序按计划连续作业，如果采煤工作面内煤层变薄，会打乱原来的工作计划，使工作面提前结束，造成采掘失调，工作面接替紧张。综采工作面对煤层厚度稳定程度要求更高。如果煤层变薄，甚至小于液压支架的最小支护高度时，需要增加破顶或破底的工序，影响生产效率，甚至会因煤层变薄时工作面中断生产。如因厚度变化导致很难布置出一个较完整的工作面，不仅影响计划生产，而且生产效率低下。,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,51,（3）掘进率增高为探明煤厚的变化，必须布置一些专门的探煤巷；探巷没有探清煤层厚度变化，或对煤厚变化判断失误可能造成废巷。这些都会增加巷道的掘进数量，使掘进率增高。（4）回采率降低由于面积损失和厚度损失，导致回采率降低。,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,52,4.1.2煤层厚度变化的处理,（1）掘进中的处理方法1）分叉确定稳定可采的分煤层，若为：上分层靠顶板掘进下分层靠底板掘进这样才不致遇到煤层“尖灭”而造成废巷。如果分叉厚煤层全部可采，应先采上分层，再采下分层，以免上分层被破坏而浪费煤炭资源。,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,53,煤层呈多层次稳定分叉沿主煤层掘进+井下钻探探分层煤层呈稳定程度不同的分叉主分叉布置巷道+钻探+巷探,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,54,2）变薄上山掘进应按变薄带的范围大小来决定巷道是直接穿过，还是停止掘进，或从其他地方另开巷道。一般在变薄大范围不大，并且确知工作面有煤可采时，掘进巷道采取挑顶或卧底的办法直接穿过变薄尖灭带。运输大巷掘进主要运输巷遇到局部煤层变薄或尖灭时，巷道可按原计划施工，穿过变薄尖灭带。,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,55,（2）采煤工作中的处理方法变薄或尖灭带范围较小：直接推过变薄或尖灭带范围较大：绕过变薄或尖灭带面积大、情况不明：探，布置探巷，探清不可采范围，将工作面分成几块回采。如果在采区或采煤工作面布置之前，已经了解到某些地方有煤层变薄或尖灭带存在，最好把这些煤层变薄或尖灭带作为采区或工作面的边界来处理。,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,56,变薄或尖灭带范围较小：直接推过,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,57,变薄或尖灭带范围较大：绕过,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,58,面积大、情况不明，将工作面分成几块回采,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,59,4.2矿井地质构造,4.2.1地质构造对生产的影响（1）影响井型规模和井田划分构造破坏严重的地区不能建大型矿井，而大型褶曲轴部和大断层又往往是划分井田的自然边界。（2）影响开拓布置断层和褶皱对水平划分、运输大巷的布置、采区划分与巷道布置都有较大影响，构造复杂，巷道系统复杂。（3）影响掘进率构造复杂，工作面布置往往不正规，需多送巷道甚至出现无效巷道，使掘进率增大。,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,60,（4）影响工作面正常生产回采工作面出现断层，会给生产条件造成复杂，影响正规循环，接续紧张，甚至造成生产中断。（5）影响采出率构造复杂区域，需要留设断层煤柱，造成面积损失，矿井回采率降低。（6）影响安全生产对于涌水量较大和具有瓦斯突出的矿井，断层可以导通含水层，造成淹井，构造破碎带易引起瓦斯积聚，易发生瓦斯突出，地质构造直接破坏煤层顶板，岩石破碎，易发生冒顶事故。,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,61,4.2.2褶曲,2013.11.20,（1）褶曲对生产的影响大型褶曲：影响井田划分和矿井开拓方式的确定，是矿井设计应考虑的问题。中型褶曲：影响采区布置，是采区设计应考虑的问题。小型褶曲：影响平巷掘进方向和采煤工作面长度，是工作面设计应考虑的问题。如果褶曲两翼紧闭，两翼夹角较小（两翼夹角小于30），褶曲轴部地应力就较大，且往往次一级构造发育，通常作为开采的边界考虑。,煤矿负责人安全资格证培训班,62,（2）褶曲的处理大型褶曲以褶曲轴部作为井田边界。大背斜：大背斜轴作总回风巷（轴部易发生瓦斯积聚）大向斜：大向斜轴作运输大巷（轴部煤层厚度大，顶板压力大，不宜布置井筒；易发生顶板事故；易发生煤与瓦斯突出）,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,63,中型褶曲其一，轴线作为采区中心的上山或下山（平缓褶曲，即两翼夹角大于120），或采区边界（紧闭褶曲，即两翼夹角小于30）；其二，对于平缓褶曲，可将工作面直接推过轴部。小型褶曲其一，煤层变化大时，需重开切眼跳采；其二，小褶曲采面运输巷道需要取直（保证60m内无大弯）。,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,64,以中型紧闭褶曲轴作为采区边界,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,65,以中型背斜轴作为采区中心布置采区上山,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,66,工作面直接推过向斜轴,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,67,工作面运输巷取直,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,68,（1）节理（裂隙）对煤矿生产的影响节理发育，容易卡钻，影响钻眼爆破效果影响开采效率（顺节理开采效率高）影响顶板控制方法（不能用点柱，而要用顶梁且与节理发育方向有一夹角）影响工作面布置（工作面与主节理方向要有一夹角）节理是瓦斯、地下水的良好通道,4.2.3断裂构造,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,69,（2）断层对煤矿生产的影响影响井田划分和开拓方式（划分井田的重要依据；煤层变化大，开拓方式受到限制）影响采区和工作面布置影响安全生产（破碎带、瓦斯聚集、地下水通道）增加煤炭损失量（断层煤柱）增加巷道掘进量（设计方案调整；寻找断失煤（探煤巷）可能形成废巷）影响煤矿综合经济效益（生产率低；机械化水平低；煤损高；万吨掘进率高；吨煤成本高）,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,70,（3）巷道遇断层前可能出现的征兆,断层出现的征兆，可简要归纳如下：产状煤厚生巨变，揉皱破碎光泽暗，节理增加有规律。瓦斯增大显驼峰，滴水淋水或涌水，反常现象放在心，综合起来再确定，以防“草木皆成兵”。,A、断层附近煤岩层出现塑性变形现象包括：煤岩层的产状发生变化；煤层厚度发生变化；出现牵引褶曲等。B、断层附近出现脆性断裂现象包括：顶底板中裂隙增多（一般在1020m范围内）；常伴生一系列小断层；如果岩层裂隙沟通含水层，则出现淋水增加，甚至涌水。C、遇断层前后，瓦斯涌出量往往明显变化,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,71,（4）矿井断裂构造预测1）作图法在剖面图中，根据水平巷道资料，推断下水平断层位置。,在剖面图上，断层须按该剖面上断层的倾角推延,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,72,水平切面图上，相邻巷道的预测,在水平切面图上，断层要按走向线延展,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,73,根据煤层底板等高线图或立面投影图推断,在煤层底板等高线图和立面投影图上，断层应按断煤交线延伸,F1,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,74,无论哪一种预测，最主要的是收集已知资料，作到心中有数。有些断层能否向深部延伸，取决于断层规模，断距等因素，所以要认真研究本区规律。,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,75,2）规律类推法规律类推法是根据已经掌握的该区断层的发育特征和规律，确定断层性质，指明断失翼煤层寻找方向的一种方法。一些开采年代长久的矿井，随着断层资料的大量积累，通过统计分析、归纳总结，就可揭示该区断层发育的某些特征和规律，并利用这些规律指导断失翼煤层的寻找。河南焦作矿区、内蒙扎赉诺尔煤矿，从开采至今没有发现过逆断层，所揭露的均为正断层。据此规律，只要查明断层面倾向，就可指明断失煤层的寻找方向。河北峰峰矿区，绝大部分为正断层，只有NE300方向才出现过倾角较缓的逆断层。因此，只要查明断层产状，就可确定断层的性质，从而指明寻找断失翼煤层的方向。,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,76,3）生产勘探法如果遇到断层，通过观测和综合分析，仍不能肯定断层的性质，或者已知断层性质，但断距无法确定，而生产上又需要查明断距，这时就要用生产勘探方法来解决。生产勘探有巷探、井下钻探和井下物探等技术手段。选择哪种勘探技术手段，主要应从经济、迅速、资料可靠、现有条件和生产上便于利用等因素来综合考虑。巷探。当断层性质业已确定，但断距和煤层的可采性尚不清楚，生产上又需要掘进过断层的巷道时，才采用巷探。一般情况下，当煤层倾角较大时，采用过断层掘石门探查；当煤层倾角较小时，宜用斜巷探查。井下钻探。当断层性质和断距无法确定，生产上又需要查明后才能确定巷道的掘进方向时，一般采用井下钻探。井下钻探的布置，主要应根据岩层产状和断层的可能性质来确定。钻孔最好垂直层面或岩层走向布置，可灵活选用水平孔、斜孔、铅直孔和扇形群孔探查。井下物探。目前我国井下物探技术正处在试验和推广应用阶段，有矿井电阻率法、矿井瞬变电磁法、矿井无线电波透视法、矿井地震法等。,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,77,巷探法确定断层,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,78,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,79,规律类推法（通过勘探、建井、生产实际揭露大量的地质资料积累，对本井田的断层得出规律性的认识，在遇断层后，可判断断层的性质，正断层，还是逆断层，就可以判断断失煤层的错动方向。）作图分析法（利用各种矿图进行分析对比将新揭露的断层产状要素填绘到剖面图、水平切面图或煤层底板等高线图上，通过分析对比更能直观地判断新揭露的断层的性质和落差。生产勘探法（如果遇到断层，通过观测和综合分析仍不能判断断层的性质和落差，或已知断层性质而不知落差，可采用巷探、井下钻探和物探的方法查明断层。）,层位对比法（根据巷道已揭露的断层另一盘的煤、岩层层位，结合断层的产状，来判断断层的性质和落差。注意不同煤层被错接在一起）（标志层：分布广泛稳定，具有显著特征易于认识的岩、煤层）,（5）寻找断失煤层,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,80,某矿在4煤层中掘进巷道时遇一断层，由于该断层另一盘揭露的白色细砂岩是位于4煤层上方12m的一个标志层，据此不仅确定了该断层是正断层，而且还推算出地层断距为12.8m。,利用标志层对比,层位对比法,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,81,利用煤岩特征,某矿有一条由8煤层误入9煤层的巷道，由于事先掌握了这两个煤层的煤岩类型差异，因此不仅很快发现了断层，而且确定了断层性质和地层断距。,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,82,煤巷工作面掘进中遇见一条断层，导致巷道基本全岩，仅在棚顶上部见0.2m厚的煤层。,地质人员对此作了现场观测，先确定了断层产状：倾向183，倾角75，又认定了见断层前煤厚1.8m，断层带宽0.5m。然后用煤电钻沿断层上盘所见煤层斜上探0.9m后见矸石，证明上盘所见煤层厚度为0.8m。在上盘所见煤层下方0.20.5m，为褐色泥岩，含有少量根化石；其下为灰色粉砂岩。据此，分析认为该断层为一逆断层，倾向183，倾角75，落差1.6m。,建议施工单位沿棚顶所见煤层掘进，当掘进到100余米时，发现该煤层始终稳定在0.60.8m之间。这时，对该层位是否为11煤层产生质疑，通过全组人员现场会诊，确定该煤层为10煤层，所见断层为F16正断层，落差8m。此时，已沿10煤层掘进了近120m。此后施工单位按照地质人员新的结论，退后在92m处下沉追煤，如期进入了11煤层。,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,83,总结我国断失翼煤层寻找经验表明：层位对比最可靠，形迹分析供参考，规律类推靠总结，作图推连不可少，综合分析再决断，不清还需手段找。,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,84,（6）断层的处理（设计、掘进、回采三个阶段）1）开拓设计阶段对断层的处理井田边界、采区边界的确定将落差大于50m的断层作边界，井田边界煤柱和断层保护煤柱合二为一，减少资源损失；减少突水事故威胁；减少岩巷掘进量；以两条断层作为采区边界，可布置双翼上山开采（间距800m1000m）或单翼上山开采（间距400m500m）井筒应尽可能避开断层遇大倾角断层时，井筒布置在断层下盘，且距断层30m50m以外。,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,85,合理布置运输大巷一般布置在坚硬岩层中，且尽量少改变方向，如遇落差较大的断层，其煤岩层可以错移的很远，甚至与另一盘的含水层相接触，这时必须处理好巷道改向问题；需考虑改道。尽可能将断层作为回采边界以节约资源尽可能将较大的断层留在各块段之间的煤柱当中。井田开拓方式的选择，缓倾斜煤层用斜井开拓较好，如煤层被断层破坏后要用立井开采。,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,86,井筒布置应尽量避开断层,合理布置运输大巷,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,87,遇断层时井田开拓方式的选择,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,88,2）巷道掘进阶段对断层的处理平巷过断层：改变巷道方向又分为斜穿煤层顶底板和顺断层面掘进两种方式。A、斜穿煤层顶、底板过断层：煤巷遇断层后可以不改变巷道坡度而改变巷道的方向通过断层。首先需要确定迎头遇到的岩石是煤层上部的岩层还是下部的岩层，如果是其上部的岩层，巷道应破顶改向，穿过断层；当煤层平巷穿过断层后，需要破底改向进入煤层。,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,89,B、顺断层面过断层：有些同倾向斜交的正断层，如果断层带的岩石压力不大，又无瓦斯、涌水等威胁时，可沿断层掘进而进入另一翼煤层。但是，如果断层附近岩石破碎、压力大，又有涌水、瓦斯等威胁时，则需要在穿过断层后，距断层面留有一定宽度的安全煤柱，掘石门进入另一翼煤层。,沿断层面过断层,平行断层面掘石门进入另一翼煤层,2013.11.20,煤矿负责人安全资格证培训班,90,斜巷过断层：改变巷道坡度上山