最大转动角梯度准则在断层预测中的应用研究(Ⅱ)--断层预测实例分析.pdf

第2 9 卷第5 期 2 0 0 0 年9 月 中国矿业大学学报 J o u r n a lo fC h i n aU n i v e r s i t yo fM i n i n g ＆T e c h n o l o g y V o I ．2 9N o ，5 S e p ．2 0 0 0 文章编号1 0 0 01 9 6 4 2 0 0 0 0 50 4 8 70 5 最大转动角梯度准则在断层预测中的应用研究 Ⅱ 断层预测实例分析 徐志斌1 ，谢和平2 I ．中国矿业人学资源与环境科学学院。江苏徐州2 2 10 0 8 ；2 ．中国矿业大学，江苏徐州 2 2 1 0 0 8 摘要用断层构造预测的最大转动角梯度方法对霍林河一露天矿断层作了预测．结果表明，该 方法在提取断层信息和预测的精度上均明显优于趋势面偏差分析法和传统的地质制图法．根据 对该矿1 4 煤层底板平均整旋角的分析，修正了4 条断层的位置，预测了7 条新的断层．目前．一 采区在向北推进的过程中已有3 条被修正的断层和1 条新预测的断层相继得到了验证． 关键词最大转动角梯度准则；断层预测；霍林河 中图分类号P5 4 2文献标识码A 霍林河一露天矿一期工程于1 9 8 4 年9 月建成 投产，然而“霍林河煤田详查总体勘探报告”则一直 到1 9 9 4 年才由东煤地质局第六勘探公司提交．地 质勘探工作落后于煤矿生产实践，对采区地质构 造，特别是对断层构造的规律性认识不够，使矿区 开发过程中补充勘探工程布置有一定的盲目性，即 使在2 5 0m 2 5 0m 的勘探网距下，有时也会出现 断层走向判断不清和断层的突然出现等情况．这不 仅影响生产效率，而且常打乱生产部署，增加煤炭 灰分，影响煤炭质量．因此，断层构造预测是霍林河 一露天矿生产中急待解决的地质问题之一． 1霍林河一露天矿地质构造基本特征 霍林河矿区位于内蒙古自治区哲里木盟和锡 林郭勒盟的交界处、大兴安岭南段山系脊部的霍林 河盆地．盆地内部及周围出露的地层有古生界石炭 一二叠系的浅变质岩，中生界上侏罗统火山碎屑岩 及下白垩统陆相碎屑岩 既霍林河组，为霍林河矿 区之含煤地层 及新生界第四系冲积层． 整个盆地为一半地堑型断陷盆地．盆地总体呈 N E 方向延伸，局部区段的展布方向稍有变化．盆 地西北侧为F 。盆缘断层，盆地北端为N W W 至近 E W 向的断层所限，盆地东侧和南端为侵蚀边界． 盆地中晚侏罗世一早白垩世地层向西北倾斜，倾角 一般小于1 0 。；在盆地中心部位近于水平，向西北 边缘地层逐渐转为向东南倾斜，倾角1 2 ～1 5 。．因 此，整个盆地总体为一不对称的宽缓向斜霍林 河向斜，其走向与盆地展布方向致． 露天矿则位于霍林河向斜南东翼的北部．总 体呈一单斜构造，除局部岩层有微弱的起伏外，基 本r 无次级褶皱发育．但断层构造则较为发育．并 且均为正断层，按其走向可以划分为N E 向、N W 向、近E W 向和近S N 向4 组断层 图1 ．其中，N E 向断层最为发育． 6 5 0 0 0e 6 0 0 06 7 0 0 06 8 0 0 06 9 0 0 07 0 0 0 0 ■ 、、● 牛F d ‘、．一 术 1 麓 ￡‘、 区 J t F ， Y’彭Z ’ 、、 F d l 5 岛p彩． 不” 旷 讲L ．“‘ h 采 ，r II I “ l 区 F 一 票阿油 尸。赢 磊尸 焉2 ‰。 图1 一露天矿断层网络图 据霍林河矿务局地测处，1 9 9 5 F i g ．1 F a u l tn e t w o r ko fN o ．1o p e np i ti nH u o l i n h e 收稿日期I1 9 9 9 1 0 1 3 作者简介；徐志斌 1 9 5 7 一 ，男，江苏省常熟市人，中国矿业大学教授，工学博士，从事构造地羼学和构造物理学研究． 万方数据 2 地质资料的选取 F “ ‰Ⅲ ⅢⅢlL * H ＆镕t r 目E m 目Ⅲn t ”Il * B E * * ～” * * ∞“ ”自】7 7 十口『H W 月∞* n “∞* * m Ⅲ￡ ＆ * ⋯I ㈨1 ㈦【Ⅲ，* 口B _ _ _ 0 1 ] 1 7 【} n o o f * k J k “l ～，一1 “o o { iv 一3 45 0 0 m 镕m n * M “ *№≈目 目目Ⅸ x r4 ≮R 女{ BwJ ￡* ∞t 自Ⅻm 自 ～ 、l sFm { m Ⅲt z ＆＆目镕目M ％“ ” 目 * J 7r 十自～n ⅡJ B 日∞№* _ l * Ⅻg m TI | * B ∞’日* 自Ⅱ r Ⅻ 、Ⅻn * m * l } 日％％“T14 目E f 日 t 月＆H ， 自v H * ∞ H A 『 目2 _ 刊2 i ≮E m “十目∞自 H “口 F i i 。】“n 口d 。“n l n H 【- r ⋯‘L m Ⅱ”N 【c H 3 平均整旋角等值线目分析 自目 ■U ＆日} R E ∞t l t 自目 Ⅱ 十 Ⅲ g Ⅱ* 自Ⅱ ∞ * * m * N N F ㈣E ．n ＆日A K 自∞m * * ts Nm E n 々h ＆Ⅱ％B m 目7 n6 2 3 j8 ∞ 镕n 2 Ⅵm } * g 、N E 自月m 自* * * ． n ＆ №Ⅷm ￡々目】m * N * ⅡⅡ“＆m ． ⅢE Ⅸ十m ≈∞自Ⅲ* * * * BF Ⅱt ∞ⅡH ■ⅢE R “n * ∞自自％* 啊u EF ．* ∞∞i F * m K ∞* f t m * 月． ∞Ⅲ＆ 4 日t u ～】⋯自自n H ％％女mn [ 自 ⋯* ⅫⅫm * 女Ih ] m u7 m 镕＆m n N K I “ 1H 自Ⅱ* ～tN SH 自m r 自 L *自自自Ⅲ∞“T B * E M 自Ij 十镕f L K Ⅻ r M * 目m ＆ ～Ⅱ镕z 镕Ⅻ F * “H m A E m 音E } R * ft 自 №目十m 口 tR P ⋯Ⅲ目％m m tJ E ≈ M m * * ⋯m 自“* m 目{ 帅t “H m m 』匕㈨* ∞”ⅡR 々* ⅧN[ h i ∞№目ⅢⅥ ⋯H nHF 目* 自* 自} 自q 】镕＆“ H * ＆ * En 々 “ ＆T ’Ⅲp Ⅱ ＆Ⅷ“ * R * * N N E Ⅲ№m ∞自Ⅲ* ”，Ⅱ々 ＆* N W ⋯* m ∞M f ∞№自1 _ { I * * E * t p R BN W 自M H ∞k № F “p ’ H * “ 镕“* Ft 自N wM 自s w №m * 1 ”K Ⅸ| 、_ 5 f l [ Im * { ～3JIm m 自口t n HH “H f ㈣Ⅲ* ⅫⅢ目 一J ∞n 』 t - 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