矿生产中断层判断技术研究

淮河能源控股集团潘二矿地测一科，安徽淮南 232001 摘要：在煤矿实际开采

过程中遇到的各种地质构造，主要分布在煤层顶底板中，如褶皱、断层等。影响煤矿的主要

地质因素之一即为断层，本文主要结合作者工作经验，对煤矿生产过程中断层的判断及处理

方面发表一下自己浅显的见解，不足之处，望同行工作者批评指正。

关键词：煤矿；断层；识别；技术

岩层或岩体在构造运动影响下发生破裂，若破裂面两侧岩体沿破裂面发生了明显的相对

位移，这种构造就称为断层。断层类型很多，规模差别极大，形成机制和构造背景各异，因

此，研究的内容、方法和手段各不相同。但是断层研究的首要环节是要识别断层和确定断层

的存在。虽然断层可以通过分析和物探图、地质图和有关资料得以确定或推定。断层活动总

会在产出地段的有关地层、构造、岩石或地貌等方面反映出来，形成了所谓的断层标志，这

些标志是识别断层的主要依据。

1 煤矿井下断层的标志 1.1 构造标志

断层破碎带与构造岩：规模较大的断层，常形成断层破碎带，其宽度大小不等，在断层

破碎带内常常有断层(构造)角砾岩，糜棱岩、碎裂岩、断层泥、构造片状岩等构造岩。

伴生节理：在断层剪切滑动作用下，发生在断层面两侧岩层中的节理，称为伴生节理。

牵引褶皱：断层两盘错动时，紧邻断层面两侧的地层，因受磨擦力的牵引，发生塑性拖

拉而形成的弯曲现象，称为牵引褶皱。

擦痕和阶步：断层两盘相互错动时，由摩擦作用导致在滑动面上产生平行密集的微小刻

槽，称为擦痕；断层面上与擦痕直交的细小陡坎，叫阶步；在断层面上还有磨光的平面，叫

磨擦镜面。

如果线状或面状地质体在平面上或剖面上突然中断、错开，不再连续，说明有断层存

在。

1.2 地层标志

地层的重复和缺失是识别断层的主要依据。

岩层中断及褶皱核部宽窄变化：岩层沿走向突然中断，造成一种岩层在走向上与另一种

或多种不同岩性的岩层接触，或造成褶皱核部地层出露界线发生宽窄变体，说明有横断层或

斜断层存在。

地层的重复和缺失：当发生与岩层走向平行的断层时，常造成断层两盘部分地层的重复

和缺失。

1.3 岩浆活动和矿化作用标志

大断层尤其是切割很深的大断裂常常是岩浆和热液运移的通道和储聚场所，因此，如果

岩体、矿化带或硅化等热液蚀变带沿一条线或带断续分布，常常指示有大断层或断裂带存

在。一些放射状或环状岩墙也指示放射状断裂或环状断裂的存在。

1.4 岩相和厚度标志

如果一个地区的沉积岩相和厚度沿一条线发生急剧变化，可能是断层活动的结果。断层

引起岩相和厚度的急变有两种情况：一种情况是控制沉积盆地和沉积作用的同沉积断层的活

动，引起沉积环境沿着断层发生明显变化，岩相和厚度因而发生显著差异；另一种情况是，

断层的远距离推移，使相隔甚远的岩相带直接接触。 查明和确定断层是研究断层的基础和

前提。在地质调查中，应注意观察、发现和收集指示断层存在的各种标志和迹象，同时结合

其他地质条件和背景加以综合分析。

2 断层的观测

测定断层面产状和两盘相对运动以便确定断层性质，进而测定或分析断层规模和组合关

系是断层研究的重要方面。

如果断层面比较平直，地形切割强烈而且断层线出露良好，可根据断层线的“V”字形

法则来判定断层面的产状。

隐伏断层的产状主要根据钻孔资料用几何作图方法予以测定。物探资料也可帮助判定断

层面产状。

断层伴生和派生的小构造也有助于判定断层产状。如断层伴生的剪节理带和劈理带，一

般与断层面近一致。

断层派生的同斜紧闭揉褶带、片理化构造岩的面理，以及定向排列的构造透镜体带等，

常与断层面成小角度相交。这些小构造变形愈强烈，愈压紧，与断层面也愈接近。需要指

出，这些小构造的产状常常是易变且急变的，应大量测量并进行统计分析以确定代表性的产

状。

在确定断层面产状时，要充分考虑断层产状沿走向和沿倾向可能发生的变化。许多断层

尤其是逆冲断层的断层面，常成波状起伏或台阶式。 3 现阶段煤矿生产中断层识

别手段与方法 3.1 层位分析法 在断层的识别过程中可以根据矿井标志及

煤层顶板底板的特点，通过对比分析法的应用有效全面的分析暴露煤层的层位，帮助工作人

员对断层的性质、位置以及断距灯等多种信息的掌握，从而找准断层的具体位置。

3.2 规律类推法 在断层的识别过程中还可以通过应用规律类推法对断层进

行识别，相关工作人员需要结合煤矿掘进工作面的具体情况，判断地层倾角会发生改变，使

得岩石因为挤压而变形，从而进一步加剧了裂隙及滑面的发育，造成煤岩层出现了破碎情

况，并且通过揭露正断层实现断层性质的确定。当断层实际揭露均为高角度的正断层时，通

过分析与论述了该断层的相关规律揭露断层的不同性质，从而找准断失翼煤层。规律类推法

的应用过程中，为了能够有效准确的揭露断层的性质，应当对高角度正断层的规律给予充分

认识，对断层性质及位置给予确定，达到掘进工作的预期效果。 3.3 运用作图分析

法进行识别 在煤矿掘进工作面断层识别过程中，合理运用作图分析法也可识别断

层，确保煤矿掘进工作效率不受影响。运用作图分析法时需要将断层按照合理的方式填绘到

水平切面或煤层底板等高线图中，并通过对已掌握的邻近煤层巷道资料的合理运用，将二者

进行对比分析，最终实现断层性质的揭露。运用作图分析法进行断层有效识别时，应确保已

经掌握的断层资料与实际遇到的断层产状基本相同，且能够在剖面上连接，从而推断出遇到

的断层是已经证实断层的延伸，最终确定新遇到断层的落差及性质。因此，在对工作面断层

进行识别时，需要对作图分析法有更多了解，增强新遇到断层的识别效果，从而为煤矿掘进

作业计划的落实提供保障，减少煤矿企业不必要的经济损失。 3.4 生产勘探法

掘进工作面实施过程中一旦遇到了断层，既有分析方法对断层的断距及性质难以确

定时，可以应用生产勘探法给予解决。该方法的运用需要采用巷深及钻探的方式对断层给予

确定。在煤矿生产过程中要是需要掘进过断层时，可以使用巷深的方法;而所掌握的相关资

料并不能对断层性质及断距进行确定时，加之巷道掘进的方向没有得到明确，就可以使用钻

探方法。所以为了能够实现对断距及断层性质的确定，并对煤矿巷道掘进方向给予确定，相

关技术人员就需要注重生产勘探法的科学有效应用，防止因为断层的存在而对煤矿掘进的效

率及安全性产生影响。 4 结束语

现代煤矿煤矿开采断层构造通常是矿井水、瓦斯等矿井安全生产影响因素的控

制因素，并且可直接影响矿井的开拓与煤层开采。因此，对它们的判断与处理，对保障矿井

安全生产具有重要意义。本文主要针对断裂构造中的断层，给出其判断的标志对指导矿山地

质工作人员处理断层构造具有理论和实践意义。

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