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矿业安全与环保 l999年第5期
lO_I / ,} 下花园煤矿构造煤的成因探讨 。 i
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山东矿业学院张红日
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摘要本文针对下花园煤矿特有的地质条件,探讨了该矿构造煤的成因,并分析了构造煤的易
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去了其原始的结构、构造而形成的破碎煤。构造煤 的存在是发生煤与瓦斯突出的必要条件,世界上数 以万计的煤与瓦斯突出事例表明,绝大多数突出发 失
生在构造煤分布的地带或区域。不同矿区,构造煤 的成因可能是不同的,本文针对河北下花园煤矿特 依 、、 有的地质条件,探讨该矿构造煤的成因,以期对构造 纸 煤的研究更深人一步。
l矿区地质概况 1.1煤系和煤层
一>>>>
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从1974年至今,全矿共发生突出49次,其突出
的一般特征是:(1)突出点集中在玉带山向斜两翼 的中部,受火成岩和构造双重影响的部位突出最为
严重;(2)发生突出的煤层均为Ⅲ 煤层;(3)突出 强度以中小型为主;(4)突出地点以上山为最多,平 巷次之;(5)大多数突出是由放炮诱发的。 2构造煤的成因 2.1成煤环境分析
对于下花园组沉积环境,前人已作过不少工作。
下花园矿区内出露的地层非常简单,自老至新
依次为震旦系上统下马岭页岩,侏罗系中下统下花
园组煤系,侏罗系中统玉带山组火山沉积岩系,第四
我们曾围绕课题研究,采集了整套琏茅地层样品,进 行了薄片鉴定、粒度分析、孢粉分析等项工作。本次
研究是以此为基础,并偏重于煤岩方面的研究。
经研究认为:下花园组为典型的河流沉积,其成
煤环境为滩旨沼泽环境。
系冲积、坡积、残积层,另外有寒武系和三迭系地层
零星分布。
一
下花园组煤系地层不整合疆于下马岭页岩之 上,共含8层可采或局部可采煤层,从上至下依次为
Il、I 2、I Ⅱl、Ⅱ2、Ⅱ Ⅲl、Ⅲ3,其中Ⅲ,煤层厚 度最大,分布也比较普遍,据井下揭露几乎全为构造 煤,所以本次研究以此为重点,同时为了说明问题, 又选择基本保持原生结构的I 煤层作对比。 1.2地质构造
但Ⅲ煤段和I、Ⅱ煤段是在两种不同的古气候 和成煤环境下形成的。列简表如下(表1)。
表1 I檀煤和Ⅲ檀煤沉积环境对比
对比项目
厩鼎时代
I椿攥
中慷罗世早期
Ⅲ槽攥 早诛罗世晚期 蘸类植韵为主 热芾一亚热带沮显气侯 环境动菇.有时出现氯化
环境,放{昆杂羹碎膏旦
相对较好 租对较差
± 造煤檀翱 簇瑟 梧柏英和
古气侯
亚热带温暖略干气候
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区内构造复杂,倒转褶曲成组出现,逆掩断层、
滑动构造处处可见。矿区由五个构造带组成,其中
玉带山向斜位于矿区中部,为不对称向斜,向斜轴略
古 境 瓣募 戚
攥层置存条件相对轻差
围岩矗气性 相对轻好
成“s”形,总体呈北东向延伸,向南东倾伏,总长
61 ̄ri,其两翼有下花园组煤系分布,岩层倾角变化较 大(10~8oo)。断层多集中在玉带山向斜的西北翼,
断层方向以北西向居多,其次为北东向,少数东西 向,正断层约占66.7%,逆断层约占33.3%,断距多
(1)Ⅲ3煤主要特征是丝炭化组分含量较高(达
33%),以不均~镜质体为主,含碎屑组分和粘土物
质,常出现碎粒结构,有受扰动和破坏痕迹。
上述特点说明,Ⅲ 煤层形成过程中在总体还
在1—6m,断层面倾角3o一6O。不等。
原条件下曾出现过氧化环境,当时的成煤环境比较
3l
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矿业安全与环保 1999年第5期 咖NG sA肼& PRdIECn0N N0.5 1999
动荡,使煤岩组分混杂不均,同时有异地植物碎片和 矿区内中型构造不十分发育,但次级小构造十 杂质混人,这又有利于煤的孔脓发育。
分发育,且在平面上和剖面上呈现多样性和复杂形
(2)I 煤主要特征是层状构造明显,煤岩组分
态。
清晰完整,缺少碎屑组分和粘土物质,煤的孔隙相对 2.2.1井田小构造在平面分布上的不同反映
较少。
玉带山井田在平面分布上可划分为五个构造
上述特点说明I 煤层形成于较稳定的沉积环 区,各区内构造格局和应力分布均不同,其小构造特
境中,较少活动水注人。 征也各有所异,煤与瓦斯突出危险性也有较大差异。 2.2矿区构造及层问滑动构造
如图1为构造分区及瓦斯地质综合图。
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