浅析荷塘矿区的断裂构造特征

姚伦治（湖南省煤田地质局第二勘探队，湖南　株洲　412000）



浅析荷塘矿区的断裂构造特征

姚伦治（湖南省煤田地质局第二勘探队，湖南株洲412000）

荷塘矿区位于湖南省涟源市境内，经地质勘查工作查明煤矿区内断裂构造发育，并具有其独有特征，在实际工作中，从断裂构造特征的研究着手，判断和解决断层给矿井生产造成的影响，并根据具体情况选择合理方案，以便尽量为生产创造安全的工作条件，对今后的煤田勘查工作和矿井开掘、井巷布局均具有现实意义。

荷塘矿区；断裂构造；研究；煤田勘查；矿井开掘；井巷布局

荷塘矿区位于湖南省涟源市境内，地理坐标为东经111° 50′45″～111°53′00″，北纬27°34′00″～27°35′45″，东西走向长约3850m，倾向平均宽1800m，面积6.08km2。经地质勘查查明含煤岩系为上古生界石炭系下统测水组下段，含煤三层，即 3、5、6煤，3、6煤为不可采煤层，5煤为矿区主要可采煤层，为较稳定煤层，构造属中等类型，原来由于对主要的控煤构造认识不够，严重地影响煤矿的开掘布置和井田的划分，由于断层的存在，使煤、岩层断开，两侧岩块沿断层面发生相对位移，煤层受到了不同程度的破坏。据此笔者就该煤矿的断裂构造特征进行研究，并寻找一定的规律，旨在减少或避免断层对煤矿生产的影响，适应当前煤矿技术改造的需要以及今后的长远规划。

1　区域构造背景

荷塘矿区位于涟邵煤田北段东南部洪山殿向斜外围之河公桥向斜。该向斜为轴向北东，核部出露梓门桥组，往两翼分别出露测水组和石磴子组，向斜北西翼出露完整，南西翼发育有一系列沿走向分布的断裂构造。向斜两翼地层基本对称，倾角较平缓，倾角一般为25～40°。断裂构造主要有大佛寺逆断层、富田桥及观音桥正断层、华泥塘逆断层、老周家正断层见图1。

图1　荷塘矿区断裂构造图

2　断裂构造特征

大佛寺逆断层：从向斜北东部石树坳以南石磴子级向南延伸切入测水组地层。经大佛寺，于肖家屋里北侧向北偏转，重又切出测水组地层，消失在石磴子组灰岩中。断层全长1500m，呈一向南东凸出的弧形。断层面倾向北西～北东，倾角一般在40°左右。地表沿断层走向见到上盘石磴子组灰岩与下盘测水组地层接触靠近向斜核部，断层上盘测水组上段中部石英砂岩与下盘梓门组泥灰岩接触。肖家屋里以北，测水组地层在断层两侧水平错开近50m，荷塘煤矿主平硐测点处，通向风井的支巷中，见到下盘测水组顶部紫红色砂质泥岩与上盘测水组上段中、下部之“臭炭“层位接触。运输大巷测点以后，断层上盘测水组下段底部层位与下盘5煤层相接。在断层破碎带中见有石磴子组泥灰岩碎块，落差10～20m。对矿井有一定影响见图2。

图2　大佛寺逆断层

富田桥及观音桥正断层：位于河公桥向斜南东翼，断层走向大体与南东翼地层走向相一致，在观音桥附近继续向南西延伸至区外，并切出石磴子组，规模较大，在区内走向长3500m，倾向北西，倾角60°，上盘测水组地层与下盘石磴子组灰岩接触，落差100m以上。断层对河公桥向斜南东翼煤层破坏严重见图3。

图3　富田桥及观音桥正断层

华泥塘逆断层：位于荷塘煤矿附近，牡丹水库北侧，从东部颜家湾石磴子组灰岩向南西切入测水组地层，经华泥塘继续向南西延伸，于刘家屋南部切出南东翼测水组地层，消失在石磴子组灰岩中，断层走向长1500m，倾向北西，倾角40°以上，地表见上盘测水组上段地层逆复在下盘梓门桥组泥灰岩之上，落差约40m，属南翼构造见图4。

图4　华泥塘逆断层

老周家正断层：位于向斜西北翼老周家附近，断层走向近于南北，横切煤系，走向长400m，倾向东，倾角60°以上。原古今煤矿主井遇此断层，落差15～20m之间。地表见梓门桥组与测水组分界线，测水组与石磴子组分界线均水平错开40余米见图5。

有关断层情况详见表1。

3　断裂构造特征的研究意义

（1）在矿井生产单位，断层又常叫“坎”、“石墙”、“岩子”、或“压”。由于断层的存在，使煤、岩层断开，两侧岩块沿断层面发生相对位移，煤层受到了不同程度的破坏。为了减少或避免断层对煤矿生产的影响，对井下揭露的断层必须进行认真的观察与测量，正确地认识、判断和及时地找到断失的煤层，这是矿井地质工作者的一项重要基础工作。

图5　老周家断层

表1

（2）断层的出现不是一种孤立的现象，在断层面附近的煤岩层中，往往伴生一些与正常情况不同的地质现象。在采掘过程中随时注意观察这些现象，可以预示前方是否会有断层的出现，以便及时采取措施，做好过断层的准备工作。

（3）井下巷道遇到断层以后，首先应该认真地对断层进行观测和描述，这是在矿井地质工作中研究构造，判断和解决由于断层给生产造成的影响，保证采掘工作正常进行的一项重要基础工作。

（4）在掘进过程中遇到落差较大的断层时，往往不能直接看到断层另一盘的煤层，因此，确定断层的性质和断距，便成了正确决定巷道掘进方向的重要问题。目前我们判断断层性质和确定断距的方法主要采用以下几种：煤、岩层层们对比，根据伴生、派生的小型构造及断层面上特征，根据规律类推，作图分析，生产勘探方法。

（5）从煤矿的开拓设计到掘进回采的各个阶段，妥善地解决地质构造给采掘生产带来的各种影响，特别是好断层对生产的影响，正确的来源于对地质构造的正确判断和对生产意图的理解。只有及时掌握构造的变化要，才能做好对断层处理工作。对断层的处理既包括针对不同类型的断层进行合理的设计布置，也包括在采掘过程中遇到新发现的构造时，调整和改进生产系统和采掘方向，以便在保证安全生产的情况下，最大限度地减少断层对生产的不利影响。因此，分析研究矿区的构造特征具有很高的现实意义。

［1］湖南省煤田地质局第二勘探队.湖南省涟源市荷塘矿区煤矿普查设计，2006，3（3）：6～7.

［2］李德伦，王恩林.构造地质学——断层.2001，8（8）：118～126.

姚伦治（1971-），男，中级，本科，从事地质调查与矿产勘查工作。

P618.11

A

2095-2066（2016）13-0104-02

2016-4-20