河南荥巩煤田构造变形对二1煤层的影响

荥巩煤田位于豫西强变形区的嵩山背斜北翼,区内断块组合特征明显,聚煤期后构造变形对二1煤层的改造强烈。通过分析煤田构造、二1煤层及煤岩特征对煤层瓦斯赋存的影响,认为层间滑动断层是煤田中普遍发育的一种构造样式,印支期嵩山地区存在着区域性的顺二1煤层发育的层间滑动断层,层间滑动引起的煤层流变造成了"三软"构造煤的发育和煤层厚度的剧烈变化,煤厚的变化及煤体结构的破坏是煤层瓦斯赋存不均衡和突出的根本原因。     

豫西告成煤矿滑动构造区瓦斯赋存特征

地质构造是煤与瓦斯突出的控制因素,豫西煤田中滑动构造普遍发育。运用区域构造演化、瓦斯赋存构造逐级控制理论,在系统分析煤田地质勘探和矿井揭露的瓦斯地质资料的基础上,研究了告成煤矿滑动构造的形成机制及其对煤系、煤层和瓦斯赋存的控制作用。告成煤矿位于芦店滑动构造的西部,受两期滑动构造的影响,煤层厚度变化剧烈,构造煤成层发育,煤层顶板结构形成了张性角砾岩、断层泥和张性角砾岩复合、原生顶板(深灰色细砂岩)、剪切角砾岩4种破坏类型,控制着瓦斯逸散、富集和煤与瓦斯区域突出危险性的分布。      

矿井层间滑动构造定量评价——以潘集一矿为例

煤层及其顶底板中滑动现象极为普遍。层滑构造是导致煤层不稳定的主要因素,常常造成煤层厚度的突然变化,甚至形成无煤区,严重影响煤炭生产。为了掌握并了解矿区层滑构造的分布规律及发育强度,采用模糊综合评判法,取煤层层滑断层密度、煤层异常指数、断层密度、断层的强度指数、构造煤的发育强度指数、岩层组合关系量化参数6个评价指标,对矿区层间滑动构造复杂程度进行评价。结果表明:采用模糊综合评判法所得评价结果与矿区揭露结果相似。结合矿区地质条件预测深部未采区层滑构造发育程度取得了良好的效果,这为矿区生产部署提供了参考依据。      

桑树坪煤矿3号煤层层滑构造发育特征

本文以桑树坪煤矿3号煤层中揭露的层滑构造为基础，分析了3号煤层中层滑构造的主要表现形式和对煤矿生产的影响，探讨了该区层滑构造形成的主要机理，指出了层滑构造的发育部位和主要滑动方向。     

古叙矿区石屏二矿层间滑动构造特征及形成机制

据大量钻孔资料及生产矿井揭露,在石屏二矿含煤地层龙潭组中部发育一压性的层间滑动构造,滑动面呈舒缓波状穿行于C19煤层及其顶底板岩层中,受其影响,C19煤层原生构造遭受破坏,煤层厚度变化大,且煤的灰分、瓦斯含量、瓦斯压力增高.区内层间滑动构造既有推覆型又有滑覆型,总体表现为推覆型,该构造的形成主要受印支期南东、北西向水平剪切挤压应力的作用,同时受特殊的硬-软-硬地层剖面结构以及高瓦斯压力煤层的气垫效应和地下水的浮力效应影响.     

新汶煤田汶南井田滑动构造发育规律

简述了滑动构造在山东研究的现状,总结了注南井田地层结构、地质构造特征及滑动构造对煤矿生产影响的情况,研究了滑动构造在汶南井田的发育规律,结合汶南井田滑动构造发育的特点,提出了该滑动构造发育的邻近规律,并根据这些规律,预测了滑动构造对汶南井田11煤层及13煤层开采的影响。      

试述五指岭断裂的控煤作用

河南省嵩山-箕山地区断裂构造十分发育,其中北西向断裂是煤田的主要控煤构造。本文研究了其中的五指岭断裂的变形演化特点,探讨了其与上庄井田二₁煤层厚度变化之间的联系,认为五指岭断裂对煤层厚度的后生变化有重要的控制作用。      

煤层瓦斯主要赋存影响因素筛查——以河南汝州煤田朝川矿区二1煤层为例

煤矿瓦斯赋存与众多地质因素相关，包括煤的变质程度、围岩性质、埋藏深度、水文地质条件、构造发育等。其中起主要作用的可能只是少数，且在不同条件下起主要作用的因素可能不同。如何在众多的地质因素中确定主要因素，是解决问题的关键。为了研究清楚朝川矿区二₁煤层瓦斯赋存影响主要因素从而服务于煤矿生产，文章基于瓦斯地质理论，通过定量的方式分析研究了朝川矿区构造、二₁煤层钻孔瓦斯含量，生产矿井鉴定瓦斯相对涌出量、绝对涌出量等方面的关系及规律，确定了朝川矿区二₁煤层瓦斯赋存的主要影响因素为地质构造，次要因素为埋藏深度，而围岩性质、煤的变质程度和地下水文因素对瓦斯的赋存影响较小。本次研究成果，可为地质条件类似的煤矿在瓦斯研究、监测及管理方面提供借鉴。     

嵩山井田滑动构造对二1煤层顶板岩体分带性的影响

豫西一带含煤地层中的滑动构造相对发育。滑动构造引起煤层顶底板附近岩石力学性质发生变化,进而影响岩体的分带性。从研究嵩山井田滑动构造的分布范围、滑体的组成和滑动形态入手,采用岩石特征研究、构造形态分析和岩体质量指标（RQD）定量等研究方法,对影响二1煤层顶板的工程地质条件进行了分析,划分出三个不同工程地质性质的分带：岩体正常带、构造影响带和破碎带．并对各分带的岩体特征进行详细论述,为今后煤矿的安全开采提供了依据。     

CO2相变致裂煤的显微构造特征与成因机制

CO₂相变致裂是一种高效增渗、增抽和消突的新型煤矿瓦斯治理技术,应用效果显著。该技术的核心是高压动力载荷作用于煤层的强化造缝及其卸压增渗效应。然而,新生裂缝的形貌特征以及破坏成因机制研究薄弱。目前井下厘米—米级尺度裂缝的观察和描述,主要用于揭示煤层的造缝增透机理。更小尺度的微米级显微裂隙研究,可更系统和全面描述裂缝的形貌和发育规律,揭示CO₂相变致裂作用下煤的破坏机理。应用自行研制的高压CO₂冲击大型物模试验装置系统,对无烟煤试件进行了120 MPa高压CO₂冲击,基于场发射扫描电镜(FESEM)的观察,研究了微米级裂隙特征、发育规律及其形成机理。结果表明：(1)致裂后煤样的割理系统充分沟通,形成多尺度的复杂微裂隙网络。(2)煤基质破碎并发育大量微米尺度的新生显微构造,发现了3种典型显微构造是“损伤坑”“三翼型”裂隙和“页理状构造”。(3) CO₂的超临界相、气相、或者二者的混合相态冲击破碎近喷孔端煤样,冲击波可能是试件远端破坏造缝的主要力学机制。(4)显微构造的形成和损伤演化...     

采动影响下逆断层活化规律的数值模拟

煤矿开采过程中断层活化时有发生,是矿井灾害防治研究的热点问题。为了揭示不同断层倾角条件下煤层开采对断层活化的影响,以淮南新集二矿地质采矿条件为例,采用FLAC3D进行数值模拟,系统研究逆断层下煤层开采过程中断层的动态活化规律,阐明了断层活化位置与工作面推进距离、断层倾角之间的关系。研究表明,断层活化可分为累积期、形成期、破坏期3个发育阶段;当工作面回采至工作面推进距离的一半时,断层开始活化,至开采结束,断层滑移量最大;倾角越小的断层面越早开始活化,倾角越大的断层面滑移量越大。研究成果为断层发育区煤炭资源安全开采提供了理论依据和技术参考。      

THREE-DIMENSIONAL DEFORMATION ALONG THE ALTYN TAGH FAULT ZONE AND UPLIFT OF THE ALTYN MOUNTAIN, NORTHERN TIBET

THREE-DIMENSIONAL DEFORMATION ALONG THE ALTYN TAGH FAULT ZONE AND UPLIFT OF THE ALTYN MOUNTAIN, NORTHERN TIBET     

推覆体下煤层构造特征及对综采的影响

对新集二矿推覆体下煤层构造规律进行了初步研究。认为推覆构造对煤层小构造起控制作用;煤层中小断层91%以上为正断层;层滑构造主要分布在11、8、6号煤的浅部,层滑构造是造成煤层厚度变化的主要因素;煤层变薄带呈SEE～NWW方向展布,与主构造线一致;落差3.5m以上断层影响综采工作面布置。     

塔中低凸起古生代断裂构造样式与成因探讨

三维地震资料解析研究表明,塔中低凸起古生代断裂样式复杂,发育有四期不同性质的断裂：（1）寒武纪-早奥陶世张性正断裂,其展布形态和发育规模为后期构造活动奠定了基础;（2）晚奥陶世逆冲及走滑断裂,具有明显的分带、分段性,东部主要为基底卷入逆冲断裂,中西部为盖层滑脱和北西向走滑断裂;（3）志留-泥盆纪挤压应力环境下形成的走滑断裂体系,北东南西向展布,包括主干边界断裂、尾端羽列断裂和拉分地堑三个组成要素。主干断裂在剖面上断面近于直立,直插基底,延伸较远,与其它各级断裂构成花状构造,其尾端发育有羽列断裂。拉分地堑受多级断层控制,平面上呈菱形;（4）二叠纪岩浆活动派生断裂,岩浆刺穿对早期断裂进行叠置和改造,形成一系列似“花状构造”。从断裂平面展布来看,塔中古生代断裂整体上呈发散的帚状,其构造枢纽端位于东段,内旋层左旋扭动,外旋层右旋,内旋层指向发散端,属张扭性帚状构造。     

龙永煤田滑脱断层特征及其控煤作用

龙永煤田中二叠统童子岩组煤系的顶底部广泛发育着一种缓倾角的断裂构造,这种地质构造主要特征之一就是造成地层的缺失,对煤系的赋存影响较大。在福建煤田地质界将其称之为"滑脱断层"。这种断层的发育具一定的层位性,在剖面上沿多个固定的层位顺层发育,上下叠置,相互平行、成组出现。发育层位从老至新主要有:栖霞组灰岩与下伏上泥盆系-石炭系之间的F_0下断层;二叠统栖霞组灰岩和童子岩组煤系间的F₀断层;童子岩组煤系一段与三段直接的F₀₁断层;童子岩组煤系与上二叠统屏山组之间的F₀₂断层;翠屏山组与下三叠统溪口组的F₀₃断层等滑脱断层。龙永煤田滑脱断层的成因机制为:在晚古生代,存在一些大背斜,并且在印支期进一步隆升,造成岩层重力不稳定趋势;岩层从高处向低处脱离有个力学性质软弱面;外来的触发因素如地震、火山喷发等促使岩层从高处向低处滑动;由于断层发育的层位不同,其对煤系的影响作用也不同。若发育于煤系的底部,对煤系起破坏作用,不利于地质找煤。若发育于煤系的顶部,则对煤系起保护作用,使煤系的埋藏相对变浅,利于深部找煤。      

塔里木盆地塔中低凸起北斜坡古生代断裂展布与构造演化

通过对塔中低凸起北斜坡4500km2三维地震数据体的精细解析,根据不整合面和生长地层分析以及断层与地层之间的接触关系,厘定划分出四期不同应力性质的断裂体系,分别为寒武-早奥陶世拉张断裂,晚奥陶世冲断挤压和北西向走断裂,志留-泥盆纪北东向走滑断裂以及二叠纪的岩浆刺穿。寒武-早奥陶世拉张断裂展布形态和发育规模奠定了后期构造活动的基础;晚奥陶世断裂呈发散的帚状,向东南方向收敛,断裂分布具有明显的分带和分段性,东部主要为逆冲断裂,中西部发育北西向走滑断裂,晚奥陶世断裂体系可划分为六组呈北西向展布的弧型断裂带,各弧形断裂带由多条断裂组成,其形成可能与古生代阿尔金北缘北西向冲断挤压有关;塔中志留-泥盆纪走滑断裂体系主要是在挤压应力环境下形成的,呈北东向展布,走滑断裂体系由三部分组成：主干边界断裂、尾端羽列断裂和拉分地堑,其中主干断裂剖面上表现为高角度近似直立断面,直插基底,延伸较远,剖面上呈花状构造,尾端羽列断裂在主干断层的尾端发育,主要位于主干断裂的北端,拉分地堑平面上呈菱形,受多级断层控制;二叠纪岩浆刺穿在塔中三维区呈点状或条带状,岩浆刺穿对早期断裂进行叠置和改造,岩浆侵入和底辟作用致使地层隆升,形成一系列逆断层性质的“正花状构造”。构造活动决定了断裂发育,早古生代塔里木盆地及其周缘地区伸展－聚敛构造演化构成了一个较为完整的威尔逊旋回,寒武纪－早奥陶世塔里木周缘古大洋拉张裂解,早奥陶世末－晚奥陶世部分古大洋俯冲消减,晚奥陶世－泥盆纪周缘大洋部分闭合,发生弧陆或陆陆碰撞,二叠纪岩浆活动代表了另一个构造旋回的开始。     

煤层底板隐伏断层分类及突水防治措施

矿井底板突水系数介于0.06~0.1 MPa/m区域内发育的隐伏断层，是煤矿生产过程中发生突水的关键因素之一，对其进行科学分类有利于制定底板突水防治针对性措施。通过煤层底板隐伏断层特征分析，根据隐伏断层顶界面位置与"下三带"垂向关系，从底板水害防治角度，将煤层底板隐伏断层分为高位、中位及低位3种类型。借助理论与突水案例分析手段，指出存在突水威胁的高位隐伏断层具有全贯通、突发性、水量大及危害程度高等特点；中位隐伏断层具有突水时间难以判断、突水后难以治理的特点。针对高位隐伏断层，提出工作面回采前对煤层底板进行注浆加固等防治措施；针对低位隐伏断层，提出在突水灾害前后采取不同思路的注浆治理措施。研究成果对于煤矿企业应对隐伏断层引起的底板突水灾害提供了重要参考。      

走滑拉分盆地中断裂发育特征的二维离散元数值模拟

走滑断裂带的发育演化过程与拉分盆地的形成演化有着密切的关系,主断层不同叠置范围下所发育的次级断裂及拉分盆地具不同的规模及形态。前人多利用物理模拟对走滑拉分盆地演化过程及断裂发育特征进行研究,缺乏对盆地演化过程中断裂变形特征分析及主断层不同叠置程度下断裂演变规律的探讨。本文基于离散元计算软件PFC2D,模拟了拉分盆地演化过程中走滑主断层在未叠置（underlapping）、侧接（neutral）、叠置（overlapping）三种情况下断裂的几何形态变化特征及其平面演变规律。结果表明拉分盆地断裂发育经历了从走滑主断层端点处向释压弯曲内部发育、再向外部扩展的过程,且无论走滑主断层叠置程度如何,该规律均有较好体现。此外,断裂发育位置与拉伸区域叠合度高,表明断裂的发育规律对拉分盆地的沉降中心迁移或具有重要指示意义。     

Fault Systems and their Control of Deep Gas Accumulations in Xujiaweizi Area

A study of faults and their control of deep gas accumulations has been made on the basis of dividing fault systems in the Xujiaweizi area. The study indicates two sets of fault systems are developed vertically in the Xujiaweizi area, including a lower fault system and an upper fault system. Formed in the period of the Huoshiling Formation to Yingcheng Formation, the lower fault system consists of five fault systems including Xuxi strike-slip extensional fault system, NE-trending extensional fault system, near-EW-trending regulating fault system, Xuzhong strike-slip fault system and Xudong strike-slip fault system. Formed in the period of Qingshankou Formation to Yaojia Formation, the upper fault system was affected mainly by the boundary conditions of the lower fault system, and thus plenty of multi-directionally distributed dense fault zones were formed in the T2 reflection horizon. The Xuxi fault controlled the formation and distribution of Shahezi coal-measure source rocks, and Xuzhong and Xudong faults controlled the formation and distribution of volcanic reservoirs of Y1 Member and Y3 Member, respectively. In the forming period of the upper fault system, the Xuzhong fault was of successive strong activities and directly connected gas source rock reservoirs and volcanic reservoirs, so it is a strongly-charged direct gas source fault. The volcanic reservoir development zones of good physical properties that may be found near the Xuzhong fault are the favorable target zones for the next exploration of deep gas accumulations in Xujiaweizi area.     

Rupture progression along discontinuous oblique fault sets: implications for the Karadere rupture segment of the 1999 Izmit earthquake, and future rupture in the Sea of Marmara

Large earthquakes in strike-slip regimes commonly rupture fault segments that are oblique to each other in both strike and dip. This was the case during the 1999 Izmit earthquake, which mainly ruptured E–W-striking right-lateral faults but also ruptured the N60°E-striking Karadere fault at the eastern end of the main rupture. It will also likely be so for any future large fault rupture in the adjacent Sea of Marmara. Our aim here is to characterize the effects of regional stress direction, stress triggering due to rupture, and mechanical slip interaction on the composite rupture process. We examine the failure tendency and slip mechanism on secondary faults that are oblique in strike and dip to a vertical strike-slip fault or “master” fault. For a regional stress field well-oriented for slip on a vertical right-lateral strike-slip fault, we determine that oblique normal faulting is most favored on dipping faults with two different strikes, both of which are oriented clockwise from the strike-slip fault. The orientation closer in strike to the master fault is predicted to slip with right-lateral oblique normal slip, the other one with left-lateral oblique normal slip. The most favored secondary fault orientations depend on the effective coefficient of friction on the faults and the ratio of the vertical stress to the maximum horizontal stress. If the regional stress instead causes left-lateral slip on the vertical master fault, the most favored secondary faults would be oriented counterclockwise from the master fault. For secondary faults striking ±30° oblique to the master fault, right-lateral slip on the master fault brings both these secondary fault orientations closer to the Coulomb condition for shear failure with oblique right-lateral slip. For a secondary fault striking 30° counterclockwise, the predicted stress change and the component of reverse slip both increase for shallower-angle dips of the secondary fault. For a secondary fault striking 30° clockwise, the predicted stress change decreases but the predicted component of normal slip increases for shallower-angle dips of the secondary fault. When both the vertical master fault and the dipping secondary fault are allowed to slip, mechanical interaction produces sharp gradients or discontinuities in slip across their intersection lines. This can effectively constrain rupture to limited portions of larger faults, depending on the locations of fault intersections. Across the fault intersection line, predicted rakes can vary by >40° and the sense of lateral slip can reverse. Application of these results provides a potential explanation for why only a limited portion of the Karadere fault ruptured during the Izmit earthquake. Our results also suggest that the geometries of fault intersection within the Sea of Marmara favor composite rupture of multiple oblique fault segments.