矿井煤层和断层在空间的展布以及在平面图和剖面图上的反映分析

刘海龙　郑亚杰

摘 要：本文主要对矿井煤层和断层在空间的展布以及在平面图和剖面图上的反映进行分析，如果煤层、断层的产状发生变化时，煤层底板等高线图和剖面图上的煤层、断层也会发生一定变化，在平面图和剖面图上会表现出不同形式，最后介绍判别断层的性质、产状和断距。

关键词：煤层 断层 空间分布

1、引言

利用断煤交线的水平投影来表示煤层底板等高线上的断层，断煤交线是指断层面和煤层顶底板面的交线。煤层底板等高线如果要正确反映出断层的性质、产状和落差，就要明确煤层和断层的倾向和倾角，如果四种因素中任一因素发生变化，都会影响断层的表现。

2、矿井煤层和断层在空间的展布与断层性质识别

2.1煤层倾角小于断层倾角时，断层在平面图和剖面图上的变现形式

（一）同倾向大倾角正断层。在煤层、断层倾向相同的情况下，断层的倾角大于煤层倾角的情况时，在平面图上用实线来表示高程的线条时，高程的线条表示煤层底板等高线，在平面图上用虚线来表示高程的线条时，高程的线条来表示断层面的等高线，用点划线和差划线来表示断煤交线（下同）。在剖面图上，上盘断层和下盘断层交线的煤层缺失，在平面图上，如果上盘断层和下盘断层断煤交线之间没有煤层底板等高线时，说明断煤交线之间的煤层缺失为正断层。

（二）同倾向大倾角逆断层。断层和煤层的倾向相同，在平面图上，如果上下断层断煤交线之间的距离和同一煤层中上下盘煤层的高程相等，那么底板等高线将会重复出现两次，这样在断煤交线之间煤层重叠的地方为逆断层。

（三）反倾向大倾角正断层。以煤层倾向为准，如果断层和煤层倾向之间的夹角大于90°小于270°时，煤层倾向和断层倾向相反。断层倾角大于煤层倾角时。在剖面图中，上下盘断层断煤交线之间的标高煤层重复；在平面图上，如果上下盘断层断煤交线之间没有同一煤层底板等高线出现的情况，断煤交线之间的煤层缺失的情况为正断层。

（四）反倾向大倾角逆断层。在平面图上，如果上下断层断煤交线之间的距离和同一煤层中上下盘煤层的高程相等，那么底板等高线将会重复出现两次，这样的情况说明在断煤交线之间煤层重叠的地方为逆断层。而在剖面图上，两个断煤交线标高之间的煤层重复。

2.2煤层倾角大于断层倾角时，断层在平面图和剖面图上的变现形式

（一）同倾向小倾角正断层。断层倾向和煤层倾向相同，但是不一定相等，在平面图上，上下盘断层断煤交线之间，如果同一煤层的上下盘之间的高程的相等，那么煤层底板等高线将出现两次，此时正断层会造成断煤交线之间的煤层重叠，在剖面图中，两个断煤交线之间的标高间煤层也重叠。

（二）同倾向小倾角逆断层。如果断层倾向和煤层倾向相同，加上断层倾角小于煤层倾角的情况下，在平面图上，斷层上下盘断煤交线之间没有煤层上下盘煤层底板等高线，在剖面图中，两个断煤交线之间的煤层也出现缺失现象，反倾向中逆断层会造成断煤交线之间的煤层缺失。

（三）反倾向小倾角正断层。如果断层倾向和煤层倾向相同，加上断层倾角小于煤层倾角的情况下，在平面图中，断层上下盘断煤交线之间没有煤层上下盘煤层底板等高线，正断层会造成断煤交线之间的煤层缺失。在剖面图中，断层上下盘断煤交线标高之间如果煤层出现两次，那么正断层将造成两个断煤交线之间的煤层重复。

（四）反倾向小倾角逆断层。如果断层倾向和煤层倾向相反，加上断层倾角小于煤层倾角的情况下，在平面图上，如果同一煤层的上下盘之间的高程的相等，那么煤层底板等高线将出现两次，逆断层会使断煤交线之间的煤层重叠，在剖面图上，断层上下盘中断煤交线之间的煤层会出现缺失现象。

（五）同倾向大倾角正断层。如果断层倾向和煤层倾向相同，加上断层倾角大于煤层倾角的情况下，断层上下盘断煤交线之间没有煤层上下盘煤层底板等高线，正断层会造成断煤交线之间的煤层缺失。在剖面图上，断层上下盘断煤交线之间的煤层也会出现缺少现象。正断层会造成断煤交线之间的煤层缺失。

（六）同倾向大倾角逆断层。如果断层倾向和煤层倾向相同，加上断层倾角大于煤层倾角的情况下，在平面图上，如果在断层上下断煤交线之间，同一煤层的上下盘之间的高程的相等，那么煤层底板等高线将会重复出现；在剖面图上，断层上下断煤交线之间的煤层也重复，此时逆断层会造成断煤交线之间的煤层重叠。

（七）同倾向小倾角正断层。如果断层倾向和煤层倾向相等，加上断层倾角小于煤层倾角的情况下，在平面图上，如果在断层上下断煤交线之间，同一煤层的上下盘之间的高程的相等，那么煤层底板等高线将会重复出现；此时正断层会造成断煤交线之间的煤层重叠。

3、确定断层的产状

3.1断层倾向。断层面上中任意一条等高线A1A2、B1B2，取其方位角α，然后换算成倾向就可以得到断层的倾向β：，这里的方位角大于90°时为-90°，方位角小于90°时为+90°

3.2断层倾角。任意量取相邻断层面等高线之间的垂直距离时得出B1T1，断层面的等高距为H米，H为任意相邻断层面等高线高程差的绝对值，然后利用三角函数来求出断层倾角γ：

3.3断层断距。两盘断层相对移开的距离叫断距，断距分为总断距、走向、倾向、水平和铅直断距，如果垂直于被错断岩层走向的剖面上的垂直距离可以测出地层断距、铅直地层断距和水平断距，这三种终端拒构成三角函数关系，如果知道任一一种断距，既可以求出其他两种断距。

当在垂直于断层走向的剖面上时，可以测出与垂直岩层走向剖面相同的各种断距，如果岩层走向和断层走向不一致，除了铅直地层在两个剖面上相等外，在垂直于岩层走向的剖面上测出的地层断距和水平地层断距都要小于垂直于断层走向上测出的数值。

4、结语

终上所述，在煤层底板等高线图上的断煤交线和煤层底板表现主要有煤层和断层的产状来决定，本文主要分析了矿井煤层和断层在空间的展布与断层性质识别，希望为矿井煤层和断层在空间的展布以及在平面图和剖面图上的反映分析提供一些参考。

参考文献：

[1] 矿井地质与矿井水文地质[D]，中国矿业大学出版社，2009年10月出版.

[2] 杨治平，矿井煤层和断层在空间的展布以及在平面图和剖面图上的反映分析[J]，云南煤炭，2012年第四期，32-38页.

[3] 王德明，断层展布形态及其在矿井开采中的处理[J]，云南煤炭，2002年第四期，17-19页.