谈断层及其对开采影响的分析方法

1、谈断层及其对开采影响的分析方法<        摘要：本文介绍了断层落差与走向长度规律的分析方法、断层走向的分析方法、断层对开采影响的分析方法，总结了各分析方法的特点和适用性以及对煤矿生产的指导意义。 关键词：断层；落差；走向长度：裂隙频率：分析方法 断层是影响煤矿开采的主要地质因素。大型及特大型断层一般在井田勘探时就已查明，矿井初步设计阶段已作了考虑，这些断层影响井田的划分和水平划分，而中、小型断层则影响巷道掘进和回采。 在煤矿生产中，资源条件评价大量遇到的是小断层。下面根据钱家营矿业分公司井田的构造特点再

2、结合自己工作实践，提出以下几种小断层规律及其对开采影响的分析方法。 一、断层落差与走向长度规律的分析方法 (一)分析的目的与意义 小型断层直接影响巷道和工作面回采，当工作面遇到断层时，顶 板压力增大，开采工效降低，灰分、成本增高，甚至由于断层展布规律和破坏程度掌握不清造成停工减产，酿成安全事故。因此研究小断层规律，准确预测、预报小断层特征对资源评价及煤炭生产具有重要意义，在开滦矿区加强这方面的研究意义更显重大。 (二)分析方法 1、目前主要有三类分析方法 一是地质分析方法，该法主要利用钻孔揭露的断层资料综合地质力学及地质成因研究地层规律；二是物探方法，它通过三维地震和电法勘探来探测断层，该法对

3、大、中型断层是可行的，但在探测小断层方面，目前仍存在一些技术及经济上的问题：三是统计分析方法，该法是近几年兴起的，它试图通过对已有小断层资料的统计分析，找出其规律，进而对待采区的小断层及其破坏程度进行预测。下面具体介绍断层落差与走向长度规律的统计分析方法 2、断层走向长度与落差的分析方法 断层走向长度与落差是断层的两个重要参数，走向长度与落差越大，断层对煤炭生产的影响也越大，生产实践表明：一般情况下走向长度随着落差的增大而增大。随着矿井勘探、巷道掘进及工作面回采，可以不断查明小断层的落差，但其延展长度往往难以确定。如果找出落差与走向长度的统计关系，就可以利用落差来预测其延展区间。尤其当工作面周

4、围巷道掘好后，可以根据已揭露的小断层落差来预测其在未采的采区及工作面内的延展长度，进而预测断层对该采区及工作面的影响程度，因此，收集井田内小断层的资料，分析正断层、逆断层所占比例，小断层落差与走向长度散点图，用线性函数、幂函数和指数函数等函数对井田小断层落差与走向长度进行回归分析，找出最优回归方程，就可以定性地来表示断层落差h(m)与走向长度1(m)的关系。 3、断层落差及走向长度与总体频率的分析方法 根据生产区域已揭露的小断层，按一定的间距对落差、走向长度分别进行分组，计算出每一落差及走向长度区间内小断层的出现频率，建立数学统计关系。这样当知道在某工作面可能出现的断层总数时，据此即可估计预测

5、某一断层落差及走向长度下断层指数的期望值，进而可以预测工作面内断层对开采的影响程度。用平均落差及平均走向长度与频率的直方图可以直观地看出关系，同时还可能总结出最佳回归方程。 4、断层落差与裂隙密度的分析方法 生产实践表明：断层落差与该断层附近顶板的裂隙密度有一定的关系，裂隙密度随落差的增大而增加。而裂隙密度越大，顶板往往越破碎。在钱矿井田巷道较大断层或小断层群处，裂隙非常发育。在煤层顶板正常地段(即无断层)，裂隙条数一般在10条米以下，接近较大断层处(范围530米)裂隙密度逐渐增加，到断层处可达15条米以上，裂隙方向大都与断层方向平行。通过收集的有关巷道25条断层及其相邻顶板裂隙的资料进行回归

6、分析得出回归方程如下： h=-0.79+0.106n 式中：n为断层附近10米内的顶板裂隙密度(条米)；h为断层落差(m)，从回归方程可见，h=0时，n=7.5条米；当n>i米时，n>12条米。再考虑断层拓展区间，通过观测掘进巷道顶板裂隙，即可预测掘进前方有无断层及断层落差，据此可以调整掘进方向和坡度，采取过断层的准备措施，加强顶板支护，做好防水、防冒顶工作，以减少废巷。  二、断层走向的分析方法 (一)研究断层走向的目的与意义 断层走向对开采有直接影响。对大、中型断层其走向井田、水平及采区的划分，开拓、开采方式以及开拓巷道、准备巷道的布置；对小型断层其走向不同，即与工作面的夹角不同，断层对回采工作面的影响程度也不同。当工作面遇到断层时可通过调整工作面推进方向以减小断层的影响。因此，若掌握大断层的走向，则可以选择合理的开拓方式，若能够预测        【内容导航】         第1页：谈断层及其对开采影响的分析方法