于绪峰，王同吉

（内蒙古鲁新能源开发有限责任公司， 内蒙古锡林浩特市 026321）

现阶段断失翼煤层的寻找方法

于绪峰，王同吉

（内蒙古鲁新能源开发有限责任公司， 内蒙古锡林浩特市 026321）

详细阐述了层位对比法、层间距对比法、延伸推理法、钻探法等方法，并指出了其在寻找断失翼煤层中的具体操作及适用条件。

断失翼煤层；寻找方法；层位对比；层间距对比；延伸推理

断层是影响煤矿生产的重要地质因素之一。新建矿井地质资料较少，而老矿区随着采区不断向深部拓展，地应力逐渐增强，断裂构造亦日趋复杂，因此，准确、及时地寻找断失翼煤层，对于有效降低吨煤成本、提高矿井的生产安全尤显重要。本文综合阐述层位对比法、层间距对比法、延伸推理法、钻探法等多种断失翼煤层寻找方法，以期为煤矿生产提供帮助。

1 层位对比法

沉积岩层都有一定的沉积顺序，煤岩层的厚度、层间距、煤岩性特征在一定的区域内往往较稳定，变化不大。因此，根据已掌握的煤系岩性、岩相组合特征，特别是对比标志层来寻找断失翼煤层就较为简便、可靠。如图1所示，煤巷掘进过程中遇到断层f，迎头煤层变薄，通过层位对比则知道迎头的薄煤层为断失煤层的上覆煤层，因此，可直接判断出断失盘的升降方向和断层落差。

图1 层位对比法示意

层位对比法是寻找断失翼煤层的基本方法，为做好这项工作，在矿井生产中对于煤层顶、底板层位及标志层厚度、物理特征应重点观察、全面描述，包括其岩性、颜色、结构、硬度、完整性、动植物化石特征等。但由于地层沉积环境的复杂及煤层顶、底板岩性的变化，特别是在标志层缺少及层位变化较大的情况下，层位对比法必须结合其它方法、手段，并对已掌握的地质资料进行综合分析，方能得出正确的结论。

2 层间距对比法

一般在较大区域内，相邻的上下煤层其层间距有基本保持稳定的特性，因此，当上覆煤层开采完毕开拓下伏煤层时，层间距将是引导下伏煤层施工的重要标尺。如图2（a）所示，上覆二层煤回采完毕，下伏四层煤巷道掘进过程中见断层f，连接1、8点，2、7点，3、6点，4、5点，可推算出e、g、c、d点的标高，因此，可绘出沿四层煤巷道掘进方向上覆二层煤的倾角变化趋势。如图2（b）所示，根据邻近钻孔查实二层煤与四层煤间距为20m，二层煤实际开采过程中为下坡推进，因此，四层煤巷道掘进遇到的对盘岩性可判断为下降盘，落差为g点与c点间的标高差。

3 延伸推理法

当新采区地质资料编录较少时，只能通过已知的见煤资料延伸推理，因此该方法在开采新采区的首层煤适用较广。如图3所示，沿煤巷道迎头见断层f，可连接2、6点，连接1、7点平行于2、3点，则通过2、3导线点标高，可计算出2、3点巷道的倾角，而由于距离较近，1、7点的倾角基本等于2、3点的倾角，则通过1导线点标高及1、7点的倾角推算出7点的标高，再通过2导线点及7点的标高推算出2、7点的倾角，根据该倾角推算出6点的标高，因此，由5点与6点的标高得知断失盘的升降方向，断距为5点与6点的标高差。

该方法形式多样、应用较广，具体应根据实际见煤资料综合多方位分析。同时，由于地质资料的多变性，该方法推断的断失翼煤层仅可作为参考，特别是断距大小，应结合其它方法综合确定。

图2 层间距对比法示意

图3 延伸推理法

4 钻探法

沿煤巷道掘进见断层，可过断层继续向前推进数米，利用施工地点现有的钻探设备，如风钻、锚索机等，对巷道顶底板进行钻探，当落差较小时（2～4 m），利用风钻对巷道顶底板进行钻探，很容易探到断失煤层，判出落差；当落差较大时（4～10m），可配合层间距对比法，寻找断失翼煤层。如图4所示，煤2、煤4层间距20m，利用锚索机对巷道顶板进行钻探，当巷道顶板见煤时，根据煤层位置及已掌握的层间距可直接判断出落差，如果钻探10m没有见煤，则可判定断失盘为下降盘，根据上覆煤2顺巷道方向起伏较小的特点，推断落差近似为煤4巷道起坡至见断层段标高差的2倍。

图4 钻探法示意

当断层落差较大，使用风钻、锚索机等设备无法追溯到断失煤层时，可选用大型勘探设备进行钻探，如使用SGZ－IC－1型75m液压防爆钻机对断失煤层探查，则落差在10～50m范围内的较大断层就很容易探到。

5 现场构造形迹推理法

断裂构造形成时，在断裂面上会留下相应的擦痕、擦沟、牵引褶曲、磨光面、伴生断层或断层带充填物，可以根据这些断裂面构造形迹来判断断裂构造位移情况。例如，巷道遇断层后，断裂面上所呈现的擦痕、擦沟从粗而深到细而浅的方向，可确定为断失盘位移方向，磨光面呈不规则扇形状而消失的一端可确定为断失盘位移方向。

由于地壳运动的相对稳定性，大断层形成过程中所伴生的小断层一般可判定断失盘位移的方向。如图5所示，沿煤巷道掘进遇小断层之后，相隔2m迎头遇大断层，工作面全岩，且小断层产状与大断层一致，由于形成断层地应力的一致性，因此，迎头断失盘位移的方向可依据伴生小断层的位移方向判定。

图5 构造形迹推理法示意

断层带充填的煤线、岩石角砾、标志层岩块等分布具有一定的规律，可根据这些充填物来追溯断失盘煤层。沿断层滑动方向上煤岩角砾数量由多渐少、粒度由粗变细方向及煤线（薄煤）运动方向即为断失盘位移方向。图5中，迎头见砂质页岩，断层带充填石灰岩碎块，经对比钻孔柱状图，该煤层顶板为标志层石灰岩，则很容易判断石灰岩碎块为该层煤顶板石灰岩，断失盘为下降盘。

6 结 论

本文详细介绍了5种断失翼煤层寻找方法及其适用条件。上述方法对判定断层性质、寻找断失翼煤层都有一定实际意义，但各有其局限性。实际生产中各种方法应综合运用，相互补充、验证，方能得出正确的结论。

［1］李 宾.工作面过断层安全技术研究［J］.科技信息，2010（13）：370－177.

［2］谢德明.软岩巷道底鼓防治技术研究［J］.煤矿安全，2010（5）：59－62.

［3］张成银.二维地震找煤方法探索［J］.煤炭科技，2010（3）：62－63.

［4］于润沧.采矿工程师手册［M］.北京：冶金工业出版社，2009.

2011－09－20）

于绪峰（1969－），男，山东肥城人，工程师，主要从事矿井地质与防治水工作。