二、地質(zhì)構(gòu)造
地質(zhì)構(gòu)造是指煤巖體在地殼運(yùn)動(dòng)作用下發(fā)生變化留下的形態(tài)或跡象。礦井地質(zhì)構(gòu)造包括井田范圍內(nèi)的褶皺、斷層、節(jié)理和層間滑動(dòng)等。礦井地質(zhì)構(gòu)造是影響煤礦生產(chǎn)和安全最重要的地質(zhì)條件，也是巖體失穩(wěn)的重要地質(zhì)因素。
(一)常見的構(gòu)造形態(tài)
1.褶皺構(gòu)造
巖層或煤層在地應(yīng)力作用下形成的一系列連續(xù)的彎曲形態(tài)稱為褶皺構(gòu)造。每一個(gè)單獨(dú)的彎曲稱為褶曲。巖層向上凸起，并且核部是老地層、兩側(cè)為新地層者稱為背斜;巖層向下凹陷，并且核部是新地層、兩側(cè)為老地層者稱為向斜，如圖3-5所示。
1——背斜;2——向斜
2.斷裂構(gòu)造
煤(巖)層受力后發(fā)生斷裂，出現(xiàn)斷裂面，失去了連續(xù)完整性的構(gòu)造形態(tài)稱為斷裂。斷裂面兩側(cè)煤(巖)層沒(méi)有發(fā)生明顯位移的斷裂構(gòu)造稱為裂隙或節(jié)理;斷裂面兩側(cè)煤(巖)層產(chǎn)生明顯位移的斷裂構(gòu)造稱為斷層。
為了描述斷層的性質(zhì)及其在空間的位置和形態(tài)，可用斷層要素來(lái)表示。斷層要素包括斷層面、斷層線、上盤、下盤和斷距等，如圖3-6所示。
圖3-6 斷層要素
α——傾角;ab——走向;cd——傾向;
1——斷層面;2——上盤;3——下盤
根據(jù)斷層上、下盤相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向，斷層可分為正斷層、逆斷層和平推斷層。
(1)正斷層，是指上盤相對(duì)下降，下盤相對(duì)上升的斷層，如圖3-7(a)所示。
(2)逆斷層，是指上盤相對(duì)上升，下盤相對(duì)下降的斷層，如圖3-7(b)所示。
圖3-7 斷層分類
(a)正斷層;(b)逆斷層;(c)平推斷層
(3)平推斷層，是指兩盤沿?cái)鄬用孀魉椒较蛳鄬?duì)位移的斷層，如圖3-6(c)所示。
3.沖蝕、陷落柱和巖漿侵入
(1)沖蝕，是指成煤后水流侵蝕了煤層、頂板甚至底板，而過(guò)后又被砂石充填的現(xiàn)象，又稱沖刷帶。有的還在煤層內(nèi)形成包裹體，如圖3-8所示。
圖3-8 沖蝕和沖刷包裹體
(a)沖蝕;(b)沖刷包裹體
(2)陷落柱，是指煤系地層下部可溶性巖石在地下水溶蝕和重力作用下產(chǎn)生的坍塌現(xiàn)象。由于坍塌呈圓形或不甚規(guī)則的橢圓形柱狀體，所以稱為“陷落柱”，如圖3-9所示。陷落柱內(nèi)有大小不等的煤塊、巖塊和其他雜質(zhì)膠結(jié)在一起，不堅(jiān)硬，有的有積水、瓦斯等。在水文地質(zhì)復(fù)雜的礦井中，陷落柱常是地下水的良好通道。陷落柱頂板難于管理。
圖3-9 巖溶陷落柱
(3)巖漿侵入體。含煤區(qū)域內(nèi)的巖漿活動(dòng)，無(wú)論是侵入、穿插或接觸煤層，均可導(dǎo)致煤層的破壞和煤的變質(zhì)，有的巖漿巖體還直接破壞煤層頂?shù)装�，使頂�(shù)装迨ゾ恍�，如圖3-10所示。巖漿侵入體的存在，是影響煤礦正常生產(chǎn)和安全的地質(zhì)因素之一。
圖3-10 煤層受巖漿侵入破壞
1——頂板;2——煤層;3——巖漿巖;4——底板
(二)地質(zhì)構(gòu)造對(duì)煤礦安全生產(chǎn)的影響
1.褶皺的影響
大型背、向斜軸部附近頂板壓力常有增大現(xiàn)象，必須加強(qiáng)支護(hù)，否則容易發(fā)生冒頂事故，給頂板管理帶來(lái)困難。有瓦斯突出傾向的礦井，向斜附近往往是瓦斯突出易發(fā)區(qū)域。
2.斷層的影響
(1)斷層帶巖石破碎，裂隙發(fā)育，易冒落，頂板管理困難。
(2)較大的斷層破碎帶充滿水后，可形成一個(gè)較大的儲(chǔ)水構(gòu)造;同時(shí)，斷層破碎帶還可以溝通若干個(gè)含水層，形成導(dǎo)水構(gòu)造。當(dāng)施工至這類含水構(gòu)造時(shí)，容易造成水災(zāi)。
(3)斷層破碎帶透氣性能較好，在高瓦斯礦井中，瓦斯極易在此積聚，可能會(huì)造成瓦斯突出，給安全生產(chǎn)帶來(lái)威脅。斷層的開放性、封閉性對(duì)附近瓦斯涌出形式有較大影響。
(4)斷層破壞了煤層的連續(xù)性，給采區(qū)劃分、工作面布置帶來(lái)難度。較大斷層可形成較寬的無(wú)煤帶，既損失寶貴的煤炭資源，又使采煤工藝復(fù)雜化，給煤礦安全生產(chǎn)帶來(lái)不利影響。
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