煤炭資源安全生產(chǎn)過程中的礦井水害問題一直是煤炭行業(yè)的主要攻關(guān)課題之一,而地質(zhì)構(gòu)造是影響礦井水害的重要因素,多數(shù)礦井突水事故的發(fā)生都與地質(zhì)構(gòu)造關(guān)系密切。因此,正確評價礦井地質(zhì)構(gòu)造的發(fā)育特征,進一步研究礦井地質(zhì)構(gòu)造對涌(突)水的控制作用,可以為礦井涌(突)水危險性的預(yù)測、評價提供有益參考,對礦井水害防治具有十分重大的現(xiàn)實意義。本文以大屯徐莊煤礦為研究對象,以礦井勘探和生產(chǎn)揭露資料為基礎(chǔ),采用地質(zhì)分析、數(shù)理統(tǒng)計、室內(nèi)試驗和理論分析等方法,系統(tǒng)分析了礦井構(gòu)造的發(fā)育特征,定量評價了礦井構(gòu)造復(fù)雜程度進行定量評價,并對礦井構(gòu)造系統(tǒng)形成過程進行了探討,結(jié)合礦井涌(突)水特點,分析了礦井構(gòu)造與涌(突)水的關(guān)系,揭示了礦井構(gòu)造對涌(突)水的控制作用,研究成果對礦井水害防治具有重要的指導(dǎo)作用。取得的主要成果和認識有:1.從斷層構(gòu)造的組合特征、斷層性質(zhì)、產(chǎn)狀、規(guī)模等方面具體評價了斷層的發(fā)育特征,具體表現(xiàn)為:斷層以NE走向最為發(fā)育;以正斷層為主,具有地壘—地塹式、階梯式、疊瓦式構(gòu)造、反轉(zhuǎn)斷層、平滑斷層等斷裂構(gòu)造樣式;褶皺構(gòu)造相對不發(fā)育,方位有近EW向和NE向;礦井內(nèi)巖漿巖的分布具有明顯的規(guī)律性,與斷層帶及其影響薄弱帶有較好的對應(yīng)性。2.統(tǒng)計、計算了斷裂分維值、斷層強度、褶皺平面變形系數(shù)等單因素的數(shù)值,分析了其空間分布規(guī)律,研究了礦井?dāng)嗔�、褶皺的定量發(fā)育特征;并基于多源信息融合理論,選取了以上單因素作為評價指標,運用獨立性權(quán)系數(shù)法確定了各指標權(quán)重值,建立了基于GIS與獨立性權(quán)系數(shù)法耦合的構(gòu)造復(fù)雜程度定量評價模型,對研究區(qū)礦井構(gòu)造復(fù)雜程度進行評價。3.在分析區(qū)域構(gòu)造演化的基礎(chǔ)上,結(jié)合徐莊礦井各期地質(zhì)構(gòu)造性質(zhì)及其空間展布特征,對徐莊礦井構(gòu)造系統(tǒng)進行了劃分,分析了徐莊礦井構(gòu)造系統(tǒng)的形成過程。4.總結(jié)了礦井涌(突)水點的分布與構(gòu)造復(fù)雜程度分區(qū)之間的關(guān)系,主要表現(xiàn)為:礦井涌(突)水點主要分布在井田大斷層及多條斷層交匯處;較大水量的涌(突)水點也分布在斷裂發(fā)育程度較高的區(qū)域;并指出斷層構(gòu)造儲水空間對礦井涌(突)水的控制。5.采用AE法對礦井現(xiàn)今地應(yīng)力場進行了測試,獲得了礦井最大水平主應(yīng)力平均為12.39MPa,最小水平主應(yīng)力平均為6.23MPa,最大水平主應(yīng)力方向為北西—南東向。分析了礦井揭露北東向斷層不含水、不導(dǎo)水的原因,體現(xiàn)了現(xiàn)今應(yīng)力場對礦井涌(突)水的間接控制。圖[42]表[12]參[82]
【學(xué)位單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TD745
【部分圖文】：

3.礦井構(gòu)造系統(tǒng)形成過程分析在搜集、整理大屯礦區(qū)區(qū)域構(gòu)造演化資料的基礎(chǔ)上，結(jié)合研究區(qū)礦井構(gòu)特征、構(gòu)造模式、組合關(guān)系、古構(gòu)造應(yīng)力場特征等方面，對井田范圍內(nèi)分期研究，分析研究區(qū)礦井構(gòu)造系統(tǒng)的形成與演化過程。4.礦井構(gòu)造對涌（突）水的控制分析1）礦井構(gòu)造與涌（突）水關(guān)系的分析搜集、整理現(xiàn)有的礦井涌（突）水點資料，將已有涌（突）點疊加于礦雜程度分區(qū)圖中，結(jié)合礦井涌（突）水特點，分析涌（突）水與礦井構(gòu)度的關(guān)系。2）現(xiàn)今地應(yīng)力場對礦井涌（突）水的控制分析采用 AE 法對研究區(qū)現(xiàn)今地應(yīng)力進行測量，確定礦井現(xiàn)今應(yīng)力場的大小、性質(zhì)，分析井巷揭露斷層構(gòu)造的涌（突）水特征，進一步探討現(xiàn)今地應(yīng)（突）水的控制作用。采用的技術(shù)路線如圖 1 所示。

年代地層（符號）地層厚度 地層描述與上覆巖層接觸關(guān)系石炭系（C）平均厚190m上統(tǒng)含有灰?guī)r、泥巖、砂質(zhì)泥巖；中統(tǒng)含有灰白色灰?guī)r夾薄層泥巖。整合接觸奧陶系（O）厚度約600m上部含有灰?guī)r、白云巖、構(gòu)造角礫巖等中部為灰?guī)r、白云巖及白云質(zhì)灰?guī)r；下部含有礫質(zhì)、白云巖、灰?guī)r、巖溶角礫巖、白云質(zhì)泥巖等。假整合接觸寒武系（∈）厚度＞700m上部含有竹葉狀、鮞狀灰?guī)r和灰—深灰色結(jié)晶灰?guī)r，產(chǎn)三葉蟲化石；下部含有細晶灰?guī)r、紫紅色頁巖和砂質(zhì)泥巖。整合接觸石炭系（C）平均厚190m上統(tǒng)含有灰?guī)r、泥巖、砂質(zhì)泥巖；中統(tǒng)含有灰白色灰?guī)r夾薄層泥巖。整合接觸2.2.2 區(qū)域構(gòu)造概況大屯礦區(qū)位于豐沛復(fù)向斜內(nèi)，受到新華夏系改造作用的影響，形成了地層北斜、東西向成帶、北升南降的抬斜斷塊式煤田，如圖 2 所示。

圖 3 礦區(qū)大斷裂分布概況圖Fig 3 Overview of the distribution of large faults in mining areas

【參考文獻】

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本文編號：2827267