岱庄生建煤矿地质构造规律研究与应用.pdf

分类号分类号TD163TD163密密级级公公开开 U U D D C C 单位代码单位代码 1042410424 工程硕士学位论文工程硕士学位论文 岱庄生建煤矿地质构造规律岱庄生建煤矿地质构造规律岱庄生建煤矿地质构造规律 岱庄生建煤矿地质构造规律 研究与应用研究与应用研究与应用 研究与应用 赵赵 全全 富富 申请学位级别申请学位级别工程硕士工程硕士领域名称领域名称矿业工程矿业工程 指导教师姓名指导教师姓名辛辛嵩嵩职职称称副副 教教 授授 副指导教师姓名副指导教师姓名马马 同同 福福职职称称高级工程师高级工程师 山山 东东 科科 技技 大大 学学 二零零六年十一月二零零六年十一月 论文题目论文题目论文题目 论文题目 岱庄生建煤矿地质构造规律研究与应用岱庄生建煤矿地质构造规律研究与应用岱庄生建煤矿地质构造规律研究与应用 岱庄生建煤矿地质构造规律研究与应用 作者姓名作者姓名作者姓名 作者姓名 赵 全 富入学时间入学时间入学时间 入学时间 2004 年 4 月 领域名称领域名称领域名称 领域名称 矿业工程研究方向研究方向研究方向 研究方向 矿业开发地质研究 指导教师指导教师指导教师 指导教师 辛嵩职职职 职 称称称 称 副教授 副指导教师副指导教师副指导教师 副指导教师 马 同 福职职职 职 称称称 称 高级工程师 论文提交日期论文提交日期论文提交日期 论文提交日期 2006 年 11 月 论文答辩日期论文答辩日期论文答辩日期 论文答辩日期 2006 年 11 月 授予学位日期授予学位日期授予学位日期 授予学位日期 S S S S TUDYTUDYTUDY TUDY ANDANDAND AND A A A A PPLICATIONPPLICATIONPPLICATION PPLICATION OFOFOF OF G G G G EOLOGICEOLOGICEOLOGIC EOLOGIC STRUCTURESTRUCTURESTRUCTURE STRUCTURE R R R R ULEULEULE ULE OFOFOF OF D D D D AIZHUANGAIZHUANGAIZHUANG AIZHUANG S S S S HENGHENGHENG HENG J J J J IANIANIAN IAN C C C C OLLIERYOLLIERYOLLIERY OLLIERY A A A A DissertationDissertationDissertation Dissertation tedtedted ted ininin in fulfillmentfulfillmentfulfillment fulfillment ofofof of thethethe the requirementsrequirementsrequirements requirements ofofof of thethethe the degreedegreedegree degree ofofof of MMM M ASTERASTERASTER ASTER OFOFOF OF PHILOSOPHYPHILOSOPHYPHILOSOPHY PHILOSOPHY fromfromfrom from ShandongShandongShandong Shandong UniversityUniversityUniversity University ofofof of ScienceScienceScience Science andandand and TechnologyTechnologyTechnology Technology bybyby by ZhuaoZhuaoZhuao Zhuao QuanfuQuanfuQuanfu Quanfu S S S S upervisorAssociateupervisorAssociateupervisorAssociate upervisorAssociate ProfessorProfessorProfessor Professor XinXinXin Xin SongSongSong Song AssociateAssociateAssociate Associate S S S S upervisorSeniorupervisorSeniorupervisorSenior upervisorSenior EngineerEngineerEngineer Engineer MaMaMa Ma TongfuTongfuTongfu Tongfu C C C C ollegeollegeollege ollege ofofof of NaturalNaturalNatural Natural ResourcesResourcesResources Resources andandand and EnvironmentalEnvironmentalEnvironmental Environmental EngineeringEngineeringEngineering Engineering MMM M ayayay ay 200620062006 2006 声声明明 本人呈交给山东科技大学的这篇硕士学位论文，除了所列参考文献和世所公本人呈交给山东科技大学的这篇硕士学位论文，除了所列参考文献和世所公 认的文献外，全部是本人在导师指导下的研究成果。该论文资料尚没有呈交于其认的文献外，全部是本人在导师指导下的研究成果。该论文资料尚没有呈交于其 它任何学术机关鉴定。它任何学术机关鉴定。 硕士生签名硕士生签名 日日期期200620062006 2006 年年 111111 11 月月 AFFIRMATIONAFFIRMATION I declare that this dissertation, ted in fulfillment of the requirementsfortheawardofDoctorofPhilosophyinShandong University of Science and Technology, is wholly my own work unless referenced of acknowledge. The document has not been ted for qualification at any other academic institute 山东科技大学硕士学位论文摘要 1 摘要摘要 地质构造是影响煤炭资源评价、勘探、和开发的重要地质因素。岱庄生建煤矿井田 内在局部地段发育一些小构造，对机械化采煤和工作面的划分都有一定的影响，同时由 于小断层较多，重开切眼过断层的事情时有发生，生产接续较为紧张；断层附近节理裂 隙较发育，顶板破碎，强度降低，增加了顶板管理工作的难度；断层的相互切错，使矿 井水文地质条件趋于复杂化。该课题针对岱庄生建煤矿的这些地质构造带来的问题，进 一步对地质构造规律性进行研究，找出其赋存、延展规律，用来指导生产设计，取得了 很好的效果。经过对岱庄生建煤矿井田地质情况的分析研究，总结出岱庄生建煤矿地质 构造规律。在分析总结大中型构造规律的基础上，对井田内小型构造进行深入研究，找 出了其规律。通过换算作图等方法求出了小倾角正断层的断煤交线产状，及时调整巷道 过断层的起坡位置；判明了平移断层的性质和摸清了煤层断失的规律，并成功地指导了 生产；结合地质构造裂隙规律，利用侵入体的特殊展布规律确定工作面合理停采位置， 避开工作面在周期来压时进行撤面，为安全生产创造了有利条件；利用 CT 坑透、井下取 芯钻探和对物探资料 T3波的重新解释，对岱庄井田的地质构造有了新的认识，为矿井的 采掘接续提供了较准确的地质资料。 根据岱庄生建煤矿的地质构造情况， 将小倾角断层、 平移断层、裂隙等地质构造规律在个别工作面应用实践，进行总结后提出了可指导整个 井田生产的地质构造规律。解决构造影响开采问题，最大限度减少了煤炭损失，有效地 延长矿井服务年限，对矿井继续生产和进一步进行下组煤开采具有重要性和必要性。项 目的研究能为矿井可持续发展打下坚实的基础，从理论上、技术上，还是社会经济上， 对发展煤炭科技和煤矿生产都具有积极的现实意义。不仅对岱庄生建煤矿，而且对于解 决临近煤矿的地质构造问题都具有重要的推广应用价值。 关键词关键词煤矿 地质构造 断层 山东科技大学硕士学位论文摘要 2 ABSTRACTABSTRACT The geologic structure is a importance geologic complication that influence the coal mine of appraisement、prospecting and exploiture, The Daizhuang coal mine pit field intrinsic partial land sector growth to have some small folds, all has the certain influence to mechanized mining coal and the working surface division ; The large and middle scale faults affect to pick the area the reasonable arrangement, at the same time because minor fault many , again opens cuts the eye fault the matter to sometimes occur, production continuously more anxious, nearby the fault the principle crevasse grows, theroof,theintensityreduced,increasedtheroofsupervisorywork difficulty;Thefaultcutsmutuallywrong,enabletheminepithydro geological conditions to tend to the complication. This topic constructs the questioninviewoftheDaizhuangwhichthecoalminethesegeologic structures brings, further conducts the research to the geologic structure regularity,searchitforexisting 、 extendingregularity,useithelp producinganddesign,itbringsverygoodeffect.throughanalyzingand studying Daizhuang geologic structure, accomplished a summary of regularity of Daizhuang coal mine geologic structure. Based regularity of large and middle structure, deeply finished studying the small structure of mine ,and foundoutitsregularity.Throughandsoonconversionmapping extractedthesmallinclinationanglenormalfaulttobreakthecoal intersection to produce the shape, promptly adjusted the tunnel fault the slope position, has distinguished the strike-slip fault nature and has found out the rule which the coal bed broke loses, and successfully has instructed the production; The union geologic structure crevasse rule, specially mops theruleusingtheintrusivemassanddeterminedtheworkingsurface reasonably stops picks the position, avoids the working surface presses when the cycle to carry on removes the surface, has created the good advantage for the safety in production; Passes, the mine shaft using the CT pit takes the core drilling and explained to the physical prospecting material T3 wave that,hadthenewunderstandingtotheDaizhuanggeologicstructure, moreover continued for the mine pit excavation has provided the accurate geologicaldata;Moreoverconstructsthecoalmineaccordingtothe Daizhuang the geologic structure situation, small geologic structure rule 山东科技大学硕士学位论文摘要 3 and so on inclination angle fault, strike-slip fault, crevasse rule in the individualworkingsurfaceapplicationpractice,aftercarriedonthe summaryto proposemight instructtheentire wellfieldproductionthe geologic structure rule application. The solution structure influence mining question, maximum limit reduces the coal to lose, effectively lengthens the mine pit the service life. Continues under to the mine pit to produce and furthertocarryongroupcoalminingtohavetheimportanceandthe necessity. The project research can build the solid foundation for the mine pit sustainable development; theoretically, in the technology, in the social economy,todevelopthecoalscienceandtechnologyandthecoalmine production all has the positive practical significance. Not only constructs the coal mine to the Daizhuang moreover approaches the coal mine regarding the solutionthegeologic structurequestionall tohavetheimportant promotion application value. KeywordsKeywords coal mine,geological structure, fault, crack 山东科技大学硕士学位论文摘要 4 目录目录 1 1 1 1 绪论绪论. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1 1 1 1.1 引言.................................................................................................................................. 1 1.2 目前国内外研究应用现状............................................................................................... 7 1.3研究的意义.................................................................................................................... 9 1.4本文研究的主要内容与技术路线................................................................................ 9 2 2 2 2 地质勘查与矿井地质地质勘查与矿井地质. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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区域地质简况................................................................................................................ 16 2.5 井田地质......................................................................................................................... 17 2.6 主要采区工程地质条件................................................................................................. 21 2.7 地质构造的相关概念..................................................................................................... 31 3 3 3 3 地质构造规律研究应用地质构造规律研究应用. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 414141 41 3.2 岩浆岩............................................................................................................................. 47 3.3 三采区地质构造............................................................................................................. 47 3.4 地质构造对煤矿生产的影响......................................................................................... 50 3.5 岱庄井田小倾角正断层赋存规律及应用.................................................................... 51 3.6 平移断层性质的正确判断及在生产中的应用............................................................. 57 3.7 应用裂隙规律修正侵入体位置..................................................................................... 62 4 4 4 4 地质构造的探测、判断地质构造的探测、判断. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 676767 67 4.1 地质构造因素的观测..................................................................................................... 69 4.2 孤立断点的勘、采对比及应用..................................................................................... 69 4.3 判断、观测裂隙规律..................................................................................................... 72 山东科技大学硕士学位论文目录 2 5 5 5 5 主要结论主要结论. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 767676 76 致谢致谢. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .