陽泉新景煤礦礦井構造特征及其形成機制.pdf

1、本文在礦井地質資料系統(tǒng)收集、整理和分析的基礎上，結合區(qū)域地質構造背景演化和野外節(jié)理分期配套的古構造應力場分析，深刻揭示了礦井構造發(fā)育、展布、組合特征及不同期次構造的相互疊加與改造規(guī)律，并運用構造趨勢面分析定量評價了礦井構造發(fā)育特征；通過構造煤、構造巖變形特征，煤鏡質組反射率有限應變分析等，揭示了新景煤礦的不同期次構造發(fā)育的應力-應變環(huán)境、礦井構造的演化史及其形成機制，取得以下主要研究成果和認識：
　?。?）新景煤礦構造變形整體較弱

2、，以NNE～NE向的褶皺為主，多期疊加褶皺普遍發(fā)育，形成了穹狀隆起、盆形構造和馬鞍狀構造，控制著礦井的主要形態(tài)；斷裂構造不發(fā)育，以小斷層成群出現(xiàn)為主，3號煤層斷層走向較為分散，但以NE向和NW向為主，15號煤層以NNE向集中發(fā)育。斷層在剖面上形成階梯狀組合以及小型地塹地壘等。
　?。?）構建了煤層底板等高線趨勢面數學模型，通過對3煤和15煤煤層底板等高線1-4次趨勢面及殘差圖分析，3號煤層和15號煤層整體形態(tài)較為接近，均反映了一N

3、E高而SW低的單斜構造，且傾角較小，很好的反映了礦井地層總體產狀特征。殘差圖則較為清晰的反映了褶皺發(fā)育的形態(tài)，向斜為負、背斜為正，對穹窿構造和盆形構造顯示較為明顯，而對鞍狀構造的指示作用不顯著，其中三次殘差圖中0線較好的顯示了礦井構造向背斜相間、整體以NNE～NE向展布為主要特征的構造形態(tài)。
　?。?）研究區(qū)發(fā)育高傾角共軛剪節(jié)理系，節(jié)理走向以NEE向最為發(fā)育，其次為近EW向及NNW～NE向，反映了研究區(qū)內多期次、不同方向的構造應力

4、場的作用。在對節(jié)理組之間的交切關系及力學性質觀察和分析的基礎上，揭示了應力場特征及其演化規(guī)律。研究區(qū)煤系形成后主要經歷了3期構造應力場作用，分別為印支期最大主應力σ1平均方向為4°，主要形成近EW向的寬緩小型褶皺；燕山期構造運動最為強烈，區(qū)內最大主應力σ1平均方向為318°，形成礦井內普遍發(fā)育的NNE～NE向大型寬緩褶皺、小型逆斷層及 NW向小型正斷層，該期對礦井構造格架的形成起到了關鍵性作用；喜馬拉雅期運動仍較為強烈，區(qū)內最大主應力σ