二、地质构造及其分类
原始形成的沉积岩层和煤层在其形成时,一般都是水平或近水平的,并在一定范围内是连续完整的。后来受到地壳运动的影响,使岩层的形态发生了变化,出现了倾斜、褶皱、有的还发生了断裂或沿断裂面产生了位移,使岩层失去了完整性。这种由地壳运动造成的岩层的空间形态(如褶曲、断层等)称为地质构造，地质构造的形态多种多样,大致可分为单斜构造、褶皱(曲)构造和断裂构造。
(一)单斜构造
岩(煤)层受地质作用力的影响,产生向一个方向倾斜的形态,这样的构造形态称为单斜构造。单斜构造往往是其他构造形态的一部分,或是褶曲的一翼,或是断层的一盘(图2-2所示)。
（二)裙皱(曲)构造
岩层在地壳活动中受水平方向挤压力作用,呈现波状弯曲,但仍保持了岩层的连续性和完整性,这种构造形态称为褶皱，帮皱构造中岩层的任何一个弯曲,称为帮皱(曲),这是裙皱(曲)构造的基本单位(图2-3所示)
1.褶曲构造的基本形态
(1)背斜:在形态上是岩层向上弯拱的曲,其核心部位是老岩层,两翼是新岩层。
(2)向斜:在形态上是岩层向下弯曲,其核心部位是新岩层，两翼是老岩层。
2.褶曲构造的基本类型
褶曲构造的规模大小不同,对矿井设计,煤矿生产的影响也不尽相同,根据其规模,可分为大、中、小3类
(1)大型裙曲,大型褶曲是矿井设计考虑的主要问题。有些大型褶曲,两翼煤层距离较远,很难形成统一的生产系统,往往以裙曲轴(褶曲凹凸部分的顶部)为界,分两个井田或几个井田开采。
(2)中型褶曲,中型褶曲是大型褶曲构造的次一级伴生构造,这是采区布置考虑的主要依据。
（3)小型褶曲,回采过程中,巷道中所见到的小型裙曲对生产也有一定影响。它使煤层有时突然增厚,有时突然变薄,甚至不能继续开采;它能使煤层产状发生变化,给生产带来一定影响；它能使工作面长度经常变化,对正规循环作业、顶板管理等都来一定的困难
(三)断裂构造
岩层受力后遭到破坏,在一定部位和一定方向上形成断裂,失去了连续性和完整性的构造称为断裂构造。
根据岩层断裂后沿断裂面两侧岩块有无显著位移,可将断裂内造分为裂隙、断层两种基本类型。
裂隙是指岩层断裂后,两侧岩块未发生显著位移的构造。
若干有规则组合的裂隙将岩石分割成一定几何形状的岩块，这种裂隙总称为节理。
裂隙不仅给工作面的支护和顶板管理带来困难,而且当平巷据进方向平行于裂隙方向时,使瓦斯不能向平巷散放,致使回采中瓦斯聚积。同时,由于裂隙破碎带是地下水的良好通道,常会增加矿井的涌水量,有时还能引起水患。因此,为保证煤矿正常的安全生产,应当对裂隙引起足够的重视。
2、断层
岩层受地应力的作用而发生变形,当应力超过岩层的强度极发生断裂,使岩层的连续性和完整性遺到破坏,这种地质构造现象称为断层。
断层是一种常见的重要的地质构造现象,在地壳中分布广,形态和类型多,规模和分布因地而异,因此,查明断层的特征和分布规律,对于寻找断失的煤层、合理进行巷道布置有十分重要的意义。
1)断层的分类
根据断层两盘相对位移的方向分类(图2-4所示)
①正断层—上盘相对下降,下盘相对上升的断层
②逆断层一上盘相对上升,下盘相对下降的断层
③平移断层一断层两盘岩块沿断层面作水平方向相对移动的断层。
正断层、逆断层在煤矿的地质构造中最为常见,在地质构造较为复杂的地带,断层常以组合形式出现,成为阶梯状断层、地堑或地垒。
根据断层走向与岩层走向关系分类:
①走向断层—断层走向与岩层走向平行或基本平行的断
②倾向断层断层走向与岩层走向垂直或基本垂直的断
③斜交断层—断层走向与岩层走向斜交的断层
实际应用上,各种断层常常结合起来命名,如走向正断层、倾向逆断层、倾向平移断层等。
2)断层的特征。
根据断层存在的直接和间接的标志,归纳起来主要有以下几个特征:
(1)煤层顶、底板出现严重凸凹不平,顶、底板岩石发生较多裂隙,而且越接近断层裂隙越多
(2)煤层厚度发生显著变化,煤层松软,光泽变暗,滑动面和磨擦痕增加
(3)破碎带有滴水或涌水出现,瓦斯涌出量增大。
(4)煤层的走向与倾向发生较大的变化等。
3)断层对安全生产的影响。
断层对煤矿安全生产影响很大,由于断层破碎带是水流的良好通道,因此,地表水和地下水往往沿通道迅速流入井下,使煤矿井下涌水量增加,甚至可能引起突水造成矿井水患事故。
在高瓦斯矿井中,断层破碎带附近容易积聚大量瓦斯,可能会造成瓦斯喷出或煤(若)与瓦斯突出,严重威胁安全生产断层带及其附近,由于岩石破碎,容易引起埼塌冒顶,给顶板管理带来困难。
同时,断层过多,还将严重影响正常的采掘工作,常常造成无效进尺,并使工作面布置不规则,造成煤炭的大量损失。