浅析掘进巷道遇断层后的找煤方法

　　摘要：“地层是基础，构造是关键”是每一位地质工作者都深知的找煤精髓。针对当前各矿井现场实际断层构造发育，造成矿井主采煤层在空间上不连续和不稳定，且随着开采时间，矿井资源量日渐减少、“三量”的不平衡、采煤接替紧张等地质问题，故在当前资源紧缺的情况下，掌握一套行之有效的找煤方法，寻找断失翼煤层及新增储量，对巷道的掘进布置、资源的充分利用和延长矿井的服务年限，均具有重要的意义。

　　关键词：层位;断层;断失翼煤层;找煤方法

　　一对矿井是否有资源是决定矿井是否发展的关键因素之一，因矿井开采年久、地质构造复杂、煤层稳定性差等地质因素的影响，使目前许多矿井都面临资源紧缺的严重问题，故加强地质找煤和对断层性质、断距的研究，寻找断失翼煤层，是对资源的充分利用和延长矿井服务年限有着重要意义。

　　1地层新老关系对比法

　　1.1标志层对比法

　　标志层对比法，即过断层后所揭露的层位，为该矿井地层的特征层位，能够反映其地层在柱状图中的位置，进而判断断层性质和地层断距的一种方法。

　　福建煤电某煤矿，延二采区+100水平沿37#煤跟煤掘进时遇一断层，因过断层之后另一盘揭露一层煤线，其顶板岩性为黑灰色稍具丝绢光泽的泥岩且含少量黄铁矿、结核及顶板动物化石丰富。通过与柱状图结合进行综合分析，确定该煤线为37#煤以下18m处的一个特征层38#煤。进而确定该断层地层断距约19.5m。最后通过打反眼，成功的找到断失翼的37#煤层。

　　标志层对比，如图1所示。

　　1.2岩性组合对比法

　　岩性组合对比法，即过断层后所揭露的岩层，通过作地层岩性变化小柱状图及观察岩层中是否有结核、白云母片、鲕粒、生物扰动和厚砂岩等结构特征与断层前岩性组合或离工作面较近的钻孔柱状图进行综合对比分析，判断断层前后岩性的新老关系，进而合理布置巷道掘进方向的一种方法。

　　福建煤电昌福山煤矿，中井田+255水平3#跟煤巷遇一断层断失，揭露断层另一盘时，岩性为厚的石英砂岩与砂质泥岩组合，再根据该工作面南偏东10°方向距30m处有一钻孔（3—8号孔），通过进行断层前后岩性的综合对比分析，得出该套岩性组合为3#煤层顶板的岩层，最后布置巷道掘进方向为向左拐，结果掘进3.5m后成功的找出断失的3#煤层。岩性组合对比，如图2所示。

　　1.3古生物化石对比法

　　古生物化石对比法，指利用煤层顶板岩层中保存下来的化石，有些能够反映出特定的沉积相，通过将煤层顶板中的化石组合特征来判断掘进巷道过断层后，地层层位所在综合柱状图的位置，进而判断与过断层前层位的新老关系的一种方法。

　　福建煤电昌福山煤矿，构造特征主要为穹窿构造，断层、次级褶皱发育，属构造复杂型，在巷道掘进过程中经常遇断层，层位变化大，因而通过化石组合综合对比分析才能快速得出过断层后，层位所在的大致位置，进而指导巷道的布置。

　　昌福山煤矿东采区+150水平3#后石门，该掘进巷道本是7#跟煤巷，后遇断层，断失，之后又穿过穹窿构造的核部、次级背向斜和断层，岩层破碎，层位不清，直至穿过另一翼地层后，岩层相对稳定，之后连续出现3层煤层，其直接顶板均为动物化石，中间一层煤间接顶板含植物化石，（这一特征在综合柱状图上只有23#煤有这种特征）之后又出现密集的煤线0.2～0.3m其顶板均为植物化石，最后通过与综合柱状图中煤层顶板化石组合特征进行综合分析，得出这些煤层所在层位为24#～16#的煤层。这样则明确了主采煤层3#、5#、7#、9#均还在前方。古生物化石对比，如图3所示。

　　2构造形迹判定法

　　构造形迹判定法是断层在形成过程中两盘遗留下来的痕迹。即根据与断层伴生和派生的小型和微型构造来判断断层性质的一种方法。（下面介绍几种常见的构造形迹特征）

　　2.1牵引构造

　　断层两盘紧邻断层的煤岩层，受到断层两盘相对错动而对岩层拖曳，常发生明显的弧形弯曲，这种弯曲叫做牵引褶皱，并且一般情况下褶皱的弧形弯曲的突出方向指示本盘的运动方向，如图4所示。

　　由上面几种情况分析，煤岩层因受断层牵引构造的影响，使临近断层的岩层产状变化大，而过断层较远处，受断层影响较小的岩层其产状与断层前的岩层产状基本一样或相反。因而在断层带上不易找出很直观的弧形弯曲时，可通过整体产状变化特征来进行对比分析，进而判断断层的性质。

　　2.2擦痕和阶步

　　擦痕和阶步是断层两盘相对错动时在断层面上留下的痕迹。一般情况下，擦痕表现为一端粗而深一端细而浅的“丁”字形，其细而浅端或感觉光滑的方向指示对盘运动方向。阶步的陡坎一般面向对盘的运动方向，如图5所示。

　　2.3羽状节理

　　在断层两盘相对运动过程中，在断层一盘或两盘的岩石中常常产出羽状排列的张节理，这些派生节理与主断层斜交。一般情况下羽状节理与主断层所交锐角指示所在盘的运动方向。

　　2.4断层空间展布分析法

　　断层空间展布分析法是根据某巷道已揭露出断层的性质、产状，推断该断层在同一水平或不同水平的出露位置，进而在其他巷道揭露该断层后，能够快速做出判断的一种分析方法。断层空间展布分析法，如图6所示。