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水平巷道过断层方法

水平巷道过断层方法
一、断层的定义
岩层受地应力作用后发生破裂,在力的继续作用下,两侧岩块沿破裂面发生显著相对位移的断裂构造称为断层。

断层一般分为正断层、逆断层及平移断层。

断层的要素有断层面、断盘及断层线。

上盘相对下降,下盘相对上升的断层称为正断层(图1-a)。

上盘相对上升,下盘相对下降的断层称为逆断层(图1-b)。

两盘岩块沿断层面作水平方向相对移动的断层称为平移断层(图1-c)。

图1 断层分类
二、判断断层的方法
断层标志是确定断层存在的依据。

断层的标志很多,可分为直接标志和间接标志,归纳起来主要有以下几个方面:
1.煤、岩层不连续
井下发现煤、岩层突然中断或错开,并与其它岩层相接触,这是断层存在的直接标志。

例如:在沿煤层掘进的巷道,突然遇到了半煤岩或顶板岩层,说明有断层存在(图2)。

图2 巷道中断层的识别
2.断层面的擦痕与阶步
擦痕是断层面两侧的岩块发生位移时相互摩擦而形成的痕迹(图3)。

擦痕由粗而深的一端向细而浅的一端,摸之有光滑感觉。

此方向反映对盘的滑动方向;反之有粗糙感,表示本盘的滑动方向。

阶步是发育在断层面上的一种小陡坎,其高度一般不超过数毫米,延伸方向大致与擦痕的延伸方向垂直(图3)。

阶步是断层两盘滑动过程中一次停顿间歇或局部阻力差异而形成的,小陡坎指向断层对盘相对滑动方向。

图3 断层面上的擦痕和阶步
3.断层角砾岩和断层泥
在断层破碎带中,由于岩石受到强大压力作用而破碎成大小不等
的岩石碎块,经过碎屑基质胶结后,形成断层角砾岩(图4)。

在泥质岩或煤层的断面上,常夹有被磨得很细的泥称为断层泥。

断层角砾岩和断层泥都是岩层错动形成的产物,可作为确定断层存在的标志。

图4 砂岩中的构造角砾岩
4.其它标志
在掘进巷道接近断层时,往往有滴水、淋水或涌水现象,巷道顶板破碎,压力大,瓦斯涌出量增大等现象。

三、水平巷道过断层的方法
水平巷道遇见断层,一般是利用巷道拐弯的方法寻找煤层。

1、巷道在断层上盘
图5 正断层
图6 迎头在A点过断层平面图
图7 迎头在B点过断层平面图
首先判断迎头位置是在上盘还是在下盘,如图6,迎头在正断层下盘,巷道穿过断层面后要向上帮拐弯,图7迎头在上盘,向前施工时要向下帮拐弯。

2、逆断层
图8 逆断层
图9 迎头在A点过断层平面图
图10 迎头在B点过断层平面图
如图9,迎头在逆断层下盘,巷道穿过断层面时要向上帮拐弯,图10迎头在上盘,向前施工时要向下帮拐弯。

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