徐庄煤矿构造发育特征及其对矿井涌（突）水的控制研究

发布时间：2020-09-26 17:26

　　 煤炭资源安全生产过程中的矿井水害问题一直是煤炭行业的主要攻关课题之一,而地质构造是影响矿井水害的重要因素,多数矿井突水事故的发生都与地质构造关系密切。因此,正确评价矿井地质构造的发育特征,进一步研究矿井地质构造对涌(突)水的控制作用,可以为矿井涌(突)水危险性的预测、评价提供有益参考,对矿井水害防治具有十分重大的现实意义。本文以大屯徐庄煤矿为研究对象,以矿井勘探和生产揭露资料为基础,采用地质分析、数理统计、室内试验和理论分析等方法,系统分析了矿井构造的发育特征,定量评价了矿井构造复杂程度进行定量评价,并对矿井构造系统形成过程进行了探讨,结合矿井涌(突)水特点,分析了矿井构造与涌(突)水的关系,揭示了矿井构造对涌(突)水的控制作用,研究成果对矿井水害防治具有重要的指导作用。取得的主要成果和认识有:1.从断层构造的组合特征、断层性质、产状、规模等方面具体评价了断层的发育特征,具体表现为:断层以NE走向最为发育;以正断层为主,具有地垒—地堑式、阶梯式、叠瓦式构造、反转断层、平滑断层等断裂构造样式;褶皱构造相对不发育,方位有近EW向和NE向;矿井内岩浆岩的分布具有明显的规律性,与断层带及其影响薄弱带有较好的对应性。2.统计、计算了断裂分维值、断层强度、褶皱平面变形系数等单因素的数值,分析了其空间分布规律,研究了矿井断裂、褶皱的定量发育特征;并基于多源信息融合理论,选取了以上单因素作为评价指标,运用独立性权系数法确定了各指标权重值,建立了基于GIS与独立性权系数法耦合的构造复杂程度定量评价模型,对研究区矿井构造复杂程度进行评价。3.在分析区域构造演化的基础上,结合徐庄矿井各期地质构造性质及其空间展布特征,对徐庄矿井构造系统进行了划分,分析了徐庄矿井构造系统的形成过程。4.总结了矿井涌(突)水点的分布与构造复杂程度分区之间的关系,主要表现为:矿井涌(突)水点主要分布在井田大断层及多条断层交汇处;较大水量的涌(突)水点也分布在断裂发育程度较高的区域;并指出断层构造储水空间对矿井涌(突)水的控制。5.采用AE法对矿井现今地应力场进行了测试,获得了矿井最大水平主应力平均为12.39MPa,最小水平主应力平均为6.23MPa,最大水平主应力方向为北西—南东向。分析了矿井揭露北东向断层不含水、不导水的原因,体现了现今应力场对矿井涌(突)水的间接控制。图[42]表[12]参[82]
【学位单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TD745
【部分图文】：

3.矿井构造系统形成过程分析在搜集、整理大屯矿区区域构造演化资料的基础上，结合研究区矿井构特征、构造模式、组合关系、古构造应力场特征等方面，对井田范围内分期研究，分析研究区矿井构造系统的形成与演化过程。4.矿井构造对涌（突）水的控制分析1）矿井构造与涌（突）水关系的分析搜集、整理现有的矿井涌（突）水点资料，将已有涌（突）点叠加于矿杂程度分区图中，结合矿井涌（突）水特点，分析涌（突）水与矿井构度的关系。2）现今地应力场对矿井涌（突）水的控制分析采用 AE 法对研究区现今地应力进行测量，确定矿井现今应力场的大小、性质，分析井巷揭露断层构造的涌（突）水特征，进一步探讨现今地应（突）水的控制作用。采用的技术路线如图 1 所示。

年代地层（符号）地层厚度 地层描述与上覆岩层接触关系石炭系（C）平均厚190m上统含有灰岩、泥岩、砂质泥岩；中统含有灰白色灰岩夹薄层泥岩。整合接触奥陶系（O）厚度约600m上部含有灰岩、白云岩、构造角砾岩等中部为灰岩、白云岩及白云质灰岩；下部含有砾质、白云岩、灰岩、岩溶角砾岩、白云质泥岩等。假整合接触寒武系（∈）厚度＞700m上部含有竹叶状、鲕状灰岩和灰—深灰色结晶灰岩，产三叶虫化石；下部含有细晶灰岩、紫红色页岩和砂质泥岩。整合接触石炭系（C）平均厚190m上统含有灰岩、泥岩、砂质泥岩；中统含有灰白色灰岩夹薄层泥岩。整合接触2.2.2 区域构造概况大屯矿区位于丰沛复向斜内，受到新华夏系改造作用的影响，形成了地层北斜、东西向成带、北升南降的抬斜断块式煤田，如图 2 所示。

图 3 矿区大断裂分布概况图Fig 3 Overview of the distribution of large faults in mining areas

【参考文献】

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本文编号：2827267