二、地质构造

　　地质构造是指煤岩体在地壳运动作用下发生变化留下的形态或迹象。矿井地质构造包括井田范围内的褶皱、断层、节理和层间滑动等。矿井地质构造是影响煤矿生产和安全最重要的地质条件，也是岩体失稳的重要地质因素。

　　(一)常见的构造形态

　　1.褶皱构造

　　岩层或煤层在地应力作用下形成的一系列连续的弯曲形态称为褶皱构造。每一个单独的弯曲称为褶曲。岩层向上凸起，并且核部是老地层、两侧为新地层者称为背斜;岩层向下凹陷，并且核部是新地层、两侧为老地层者称为向斜，如图3-5所示。

　　1——背斜;2——向斜

　　2.断裂构造

　　煤(岩)层受力后发生断裂，出现断裂面，失去了连续完整性的构造形态称为断裂。断裂面两侧煤(岩)层没有发生明显位移的断裂构造称为裂隙或节理;断裂面两侧煤(岩)层产生明显位移的断裂构造称为断层。

　　为了描述断层的性质及其在空间的位置和形态，可用断层要素来表示。断层要素包括断层面、断层线、上盘、下盘和断距等，如图3-6所示。

　　图3-6　断层要素

　　α——倾角;ab——走向;cd——倾向;

　　1——断层面;2——上盘;3——下盘

　　根据断层上、下盘相对运动的方向，断层可分为正断层、逆断层和平推断层。

　　(1)正断层，是指上盘相对下降，下盘相对上升的断层，如图3-7(a)所示。

　　(2)逆断层，是指上盘相对上升，下盘相对下降的断层，如图3-7(b)所示。

　　图3-7　断层分类

　　(a)正断层;(b)逆断层;(c)平推断层

　　(3)平推断层，是指两盘沿断层面作水平方向相对位移的断层，如图3-6(c)所示。

　　3.冲蚀、陷落柱和岩浆侵入

　　(1)冲蚀，是指成煤后水流侵蚀了煤层、顶板甚至底板，而过后又被砂石充填的现象，又称冲刷带。有的还在煤层内形成包裹体，如图3-8所示。

　　图3-8　冲蚀和冲刷包裹体

　　(a)冲蚀;(b)冲刷包裹体

　　(2)陷落柱，是指煤系地层下部可溶性岩石在地下水溶蚀和重力作用下产生的坍塌现象。由于坍塌呈圆形或不甚规则的椭圆形柱状体，所以称为“陷落柱”，如图3-9所示。陷落柱内有大小不等的煤块、岩块和其他杂质胶结在一起，不坚硬，有的有积水、瓦斯等。在水文地质复杂的矿井中，陷落柱常是地下水的良好通道。陷落柱顶板难于管理。

　　图3-9　岩溶陷落柱

　　(3)岩浆侵入体。含煤区域内的岩浆活动，无论是侵入、穿插或接触煤层，均可导致煤层的破坏和煤的变质，有的岩浆岩体还直接破坏煤层顶底板，使顶底板失去均一性，如图3-10所示。岩浆侵入体的存在，是影响煤矿正常生产和安全的地质因素之一。

　　图3-10　煤层受岩浆侵入破坏

　　1——顶板;2——煤层;3——岩浆岩;4——底板

　　(二)地质构造对煤矿安全生产的影响

　　1.褶皱的影响

　　大型背、向斜轴部附近顶板压力常有增大现象，必须加强支护，否则容易发生冒顶事故，给顶板管理带来困难。有瓦斯突出倾向的矿井，向斜附近往往是瓦斯突出易发区域。

　　2.断层的影响

　　(1)断层带岩石破碎，裂隙发育，易冒落，顶板管理困难。

　　(2)较大的断层破碎带充满水后，可形成一个较大的储水构造;同时，断层破碎带还可以沟通若干个含水层，形成导水构造。当施工至这类含水构造时，容易造成水灾。

　　(3)断层破碎带透气性能较好，在高瓦斯矿井中，瓦斯极易在此积聚，可能会造成瓦斯突出，给安全生产带来威胁。断层的开放性、封闭性对附近瓦斯涌出形式有较大影响。

　　(4)断层破坏了煤层的连续性，给采区划分、工作面布置带来难度。较大断层可形成较宽的无煤带，既损失宝贵的煤炭资源，又使采煤工艺复杂化，给煤矿安全生产带来不利影响。

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