地质教学中断层的认识和小断层处理办法的浅析

吴婉莹

摘要：断层是地质构造中一个重要知识，本文针对教学过程提出了因材施教的一些做法，让学生准确把握断层概念，提升他们应用断层知识的能力，在实际工作中会判断断层性质，求其产状，从而提出可行性的处理措施，达到快速适应岗位的目的。

关键词：断层 断层表示方法 断层判定 小断层处理方法

1 断层的认识

教师通过对教材的研究才能准确把握断层的概念，了解不同出版社的教材内容提炼简单明了的语言，避免一些绕口、难以理解的文字，达到一针见血的教学效果。例如：①在地质图及水平切面图上根据地层界线错移判断断层类型中，错移方向应强调地层线由短向长错位的方向为错移方向来判断，效果较好。②断层是岩层或岩体在构造力作用下，产生断裂变动，出现裂缝，滑动面和破裂带，沿着裂面两侧具有或大或小的相对位移。概念中构造力和位移是重点，所以要突出讲解，才能准确把握概念和断层的分类。其中构造力是指板块的运动使地质结构产生变化的力，主要分为张力和挤压力。现实中断层存在的形式是多种多样。断层面倾斜之上的岩体称为上盘，之下的岩体称为下盘。按照断裂面一侧的断盘位移方向有上、下两种进行分类。上盘相对下盘下降的断层称为正断层，反之称为逆断层。正断层顺倾斜面自然向下滑动，破裂带狭小，形成假整合，易形成丘陵、高山，如高阳断层；逆断层的上盘逆倾斜面向上移动，破裂带较大，加上雨水冲刷，易形成沟壑，如杜康沟断层。同时可发现一些不合适的表述可以及时纠正，体现“钻”的成效。

2 会读地质图中的断层

2.1 断层的表示

地质图中比例适当时（图纸的比例为放大比例或原值比例）常采用煤层底板等高线（断煤交线）的方法表示断层。如图1、图2所示。

图1 图2

图1、图2中，“-˙-”和“-×-”两种符号，分别表示上盘交面线和下盘交面线，一般情况下，当上、下盘交面线之间不重合时为正断层，重合时为逆断层，因此图1为正断层，图2为逆断层，在矿图中广泛应用。有些地质图（图纸的比例为缩小比例）中断层的两盘紧挨时采用单线表示法，其中短线和箭头分别表示上盘运动方向和断层面倾斜方向，两者方向相同为正断层，相反为逆断层。当采用等高线判断时，等高线绝对值大的在上为逆断层，相反为正断层。这是判断的方法和关键。

2.2 针对练习

对学生进行分组，每组拿不同矿的地质图进行断层类型的判断和产状的计算。教学过程中采用任务教学法，不仅锻炼学生对知识的运用，同时学会分析图纸、团队合作能力。

3 现场确定断层

结合我校教师的企业实践和用人单位对毕业生的反馈信息表明学生在工作实践中不能很好地应用所学断层的知识。解决此类问题，要根据断层标志判断它的类型和产状，寻找缺失的煤层。

3.1 断层的判断

通常采用小断层类比法和断层带填充物追索法确定断层的性质。

类比法，当煤层受断裂作用时，特别是在脆性较大的煤层或围岩中，主断层附近常伴生一些平行断裂，其性质一般与主断层相同，因此在巷中查明这些伴生断层的性质来判断所揭露断层的性质。

断层带填充物追索法，断层带中煤和岩石角砾的分布具有一定的规律，沿断层滑动方向向煤岩角砾呈定向排列，数量由多逐渐稀少，粒度由粗逐渐变细，由粗粒变细粒方向为对盘运动方向。确定断层的落差和产状则采用层位对比法，井下掘进巷道遇断层时，掘过断层一段距离，可根据已掌握煤系岩性岩相组合特征，对比断层两侧煤岩层层位，并结合断层产状来确定层的性质和落差，此方法在煤矿中被广泛应用。

3.2 现场小断层的处理

蒲白矿业的下属煤矿多以小型断层为主，即落差小于20米的断层为小型断层。

3.2.1 探明的小断层

采区内有已经探明的小型断层存在时，以断层面为界划分采区。采区内斜交断层可以先布置两个工作面回采，待过了断层影响区后再回复一个工作面生产。斜交断层落差小，走向长度短，采用挑顶，卧底方法硬过，或在靠近工作面运输顺槽或回风顺槽附近掘进三角巷道，将回采过不去的断层部分圈出通过，但注意过断层时，使工作面与断层走向有一个较大的夹角（以60°-90°最好），以避免因冲击地压造成工作面切顶，在有顶板淋水或底板出水时，可调转一定角度，有利于使水流向采空区，改善劳动条件。

3.2.2 未探明的小断层

掘进巷道掘进阶段对断层的处理：有平巷和斜巷两种：①图3对于平巷采用穿过煤层顶板（或地板）和顺断层面掘进两种方式。当平巷遇斜交正断层，如果断层带的压力不大并没有瓦斯及水的存在，可沿断层带掘进进入另一盘煤层；如果情况相反，则要距断层面一段距离平行断层走向开掘石门进入另一盘煤层。②倾斜巷道过断层根据断失盘是上升还是下降分别采用挑顶、挖地或两者结合通过断层。

回采阶段对断层的处理：

①强行通过。②如图4，当断层落差大于煤厚时，对于倾向断层或斜交断层采用从新开掘切眼。

图3

图4

这些都是从本人的教学实际出发，让学生对断层有一个更深刻地认识，达到应用的教学效果，进一步提升学生自身的技能，现实中，教师应当钻研知识，为人师表，做出授人以渔的成绩，努力进行实践教学，让理论与实践紧密结合，为技工教育做出应有的贡献。

4 结论

在断层知识的应用中，学生主要通过分析图纸，得出它的类型及产状，教师要通过钻研教材，授课过程中调动学生积极性，采用多媒体和提问互动式教学方法，讲述断层的概念，系统的表示方法，结合规范图纸让学生分析，全面灵活掌握理论知识，为实践生产中的应用打基础。同时教师结合自身在企业实践中的所学，指导学生利用岩、煤层层位对比法或小断层类比法得出断层性质，并求出产状，找到缺失煤层的目的。有意识培养学生的动手能力和正确操作程序处理断层，达到减少对实际生产的影响，杜绝盲目蛮干，安全意识淡薄的工作现状，从而提升学生的工作能力，但这一切都离不开教师的严格要求和较高的专业知识，以及授之予渔的理念。

参考文献：

[1]煤矿地质学[M].北京：煤炭工业出版社，2009.

[2]煤矿地质学[M].北京：煤炭工业出版社，2000.

[3]蒲白矿务局志[M].北京：煤炭工业出版社，2000.