摘要：通過對(duì)礦井地面鉆孔及井下采掘工作面實(shí)際揭露的褶曲及斷裂構(gòu)造展布規(guī)律分析，探討了井田的褶曲及斷裂構(gòu)造形成機(jī)制，該井田自古生代開始先后經(jīng)歷了5期構(gòu)造應(yīng)力場，形成了褶曲及斷裂構(gòu)造相結(jié)合的構(gòu)造組合，NE向正斷層廣布于礦井內(nèi)，以中小型斷層為主，構(gòu)造應(yīng)力場廣布礦井范圍，應(yīng)力性質(zhì)為張應(yīng)力，應(yīng)力方向?yàn)槟蠔|—北西向。

關(guān)鍵詞：劉店井田 構(gòu)造特征 展布規(guī)律 形成機(jī)制

1 井田概況

亳州煤業(yè)股份有限公司劉店井田是淮北礦業(yè)集團(tuán)公司新建礦井之一，該礦井位于安徽省渦陽縣東北15km處，區(qū)內(nèi)主采煤層為7煤和10煤。井田北有宿北斷裂，南有八里曹斷層和大高家斷層，落差100m 以上的斷層有8條，大于50m 的斷層共有13條，構(gòu)造較為復(fù)雜。礦井設(shè)計(jì)能力150萬t/a的大型礦井。然而，根據(jù)礦井建設(shè)和生產(chǎn)揭露資料，該礦地質(zhì)構(gòu)造更加復(fù)雜，嚴(yán)重影響了采區(qū)巷道布置，制約了煤礦效益的發(fā)揮。

2 井田構(gòu)造特征及其展布規(guī)律

2.1 褶曲構(gòu)造

礦區(qū)坐落在淮北煤田南部，處于宿北斷裂、光武—固鎮(zhèn)斷裂、豐縣—口孜集斷裂與夏邑?cái)嗔呀M成的斷塊內(nèi)，渦陽向斜的東翼。大高家斷層（F32）以東構(gòu)造簡單，有次級(jí)向斜、背斜各一個(gè)；以西構(gòu)造相對(duì)復(fù)雜，有楊莊背斜、前伊莊向斜、石塚背斜、小王莊背斜和武大寨向斜等。

2.1.1 褶皺構(gòu)造展布方向性

從整體來分析，礦井內(nèi)有一向斜的一翼的主體構(gòu)造，屬一破裂的單斜構(gòu)造，呈北東走向，略向北北西偏斜，向南東仰起，且有多個(gè)次級(jí)背斜和次級(jí)向斜發(fā)育。

礦井主體褶皺南東仰起的寬緩單斜構(gòu)造，巖層傾角10°～20°，沿走向和傾向變化不大。馬店集斷層與宿北斷層之間的區(qū)域地層呈北北東走向，東部傾角大，中西部較平緩；大高家斷層與馬店集斷層之間的斷層已嚴(yán)重變形，呈北東走向分布；大高家斷層西部地形起伏較復(fù)雜。

2.1.2 煤層傾角變化特征

從整體來看，礦井10煤層傾角<40°，最小傾角值為4°，其中有三個(gè)傾角在40°～65°，平均傾角約為20°。

2.2 斷裂構(gòu)造

根據(jù)礦井《建井地質(zhì)報(bào)告》，本礦井根據(jù)鉆探、測井、地震資料組合斷層185條。通過對(duì)10煤和7煤最新的底板等高線圖上斷層的統(tǒng)計(jì)，對(duì)原斷層一覽表進(jìn)行了補(bǔ)充，最后全礦井共查出落差大于等于5m的斷層297條。

根據(jù)井田的斷層發(fā)育特點(diǎn)，以及結(jié)合對(duì)斷層參數(shù)的統(tǒng)計(jì)分析，可以推斷出以下發(fā)育規(guī)律。

2.2.1 斷層類型

礦區(qū)構(gòu)架為大中型斷層發(fā)育，小斷層較發(fā)育。據(jù)統(tǒng)計(jì)，共有297條斷層，其中包括正斷層277條，逆斷層20條，這恰好符合宿縣臨渙礦區(qū)各礦中的分布規(guī)律。

2.2.2 斷層分布的方向性

2.2.2.1 斷層走向

所謂斷層走向是指斷層的平面延伸方向。根據(jù)該區(qū)的斷層走向，可將脆性斷層分為五組，具體情況參見下表1：

由表1得知，該區(qū)脆性斷層以北東向和北北東為主，南北向和北西向次之，東西向極少發(fā)育，斷層的這種空間分布規(guī)律在斷層走向玫瑰花圖上達(dá)到充分體現(xiàn)（如圖1所示）。

2.2.2.2 斷層傾向

斷層作為三度空間實(shí)體，其斷層傾向表現(xiàn)了斷層的剖面延展方向。根據(jù)研究分析劉店煤礦全礦井脆性斷層傾向，結(jié)果顯示區(qū)內(nèi)斷層傾向較集中：

①以北西西向傾斜（270～300°）為主，占斷層總數(shù)的19%。

②北西向（300～330°）傾斜次之，占斷層總數(shù)的17.67%。

③南西西方向（240～270°）傾斜者占斷層總數(shù)的14.33%。

④南東東～北東東方向（70～110°）傾斜者占斷層總數(shù)的10%。

其他方向有北北東向、北東向、南西向等傾斜方向斷層較少。

3 礦井構(gòu)造形成機(jī)制分析

根據(jù)礦井地質(zhì)構(gòu)造形態(tài)、空間展布、變形性質(zhì)、組合規(guī)律、先后關(guān)系并對(duì)照渦陽臨渙宿縣礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造發(fā)展，反演構(gòu)造應(yīng)力場可以發(fā)現(xiàn)：

3.1 劉店礦井西翼塊段發(fā)育有近東西向褶皺構(gòu)造，且規(guī)模較大，雖然被后期構(gòu)造改造，但仍表現(xiàn)明顯。

3.2 礦井總體為一單斜構(gòu)造，實(shí)為一向斜構(gòu)造的一翼，呈北東向。井田內(nèi)發(fā)育有一系列的北東向構(gòu)造，規(guī)模較小，全區(qū)發(fā)育。

4 褶曲及斷裂構(gòu)造對(duì)礦井采場布局及生產(chǎn)的影響

4.1 影響開拓方式，采區(qū)和工作面布置，由于構(gòu)造復(fù)雜，103和104采區(qū)兩個(gè)采區(qū)只布置了4個(gè)工作面。

4.2 造成煤層頂?shù)装宀环€(wěn)定，煤層頂?shù)咨舷缕鸱^大，造成采掘工作面不能正常跟煤施工。

礦井巷探實(shí)際揭露的地質(zhì)構(gòu)造比勘探提供的更加復(fù)雜，煤層連續(xù)性極差，可采長度占總長的比例很小，勘探煤厚與實(shí)際相差較大。

4.3 影響安全生產(chǎn)，由于煤層不穩(wěn)定，采掘過程造成巷道頂煤施工，如果不能超前支護(hù)，經(jīng)常造成漏頂或冒頂事故，對(duì)礦井安全生產(chǎn)帶來不利的影響。

參考文獻(xiàn)：

[1]安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局三二五地質(zhì)隊(duì).劉店煤礦勘探地質(zhì)報(bào)告[R].2005.

[2]安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局三二五地質(zhì)隊(duì).劉店煤礦建井地質(zhì)報(bào)告[R].2009.

[3]安徽理工大學(xué).劉店煤礦煤層賦存特征與綜采塊段選擇研究[R].2011.

作者簡介：

李志山（1964-），男，安徽全椒人，工程師，淮北礦業(yè)集團(tuán)亳州煤業(yè)股份有限公司地測科副科長，從事礦井地質(zhì)勘查及設(shè)計(jì)與管理工作。