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赵景满老师介绍
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1G410000 矿业工程技术
第8讲 矿山工程地质和工程地质（三）
1G411022地质构造及其对矿山工程的影响
一、地层单位与地层年代
地质年代：代、纪、世；
地层划分：界、系、统。
二、地层赋存特点与地质构造对矿山工程影响1、地层产状与地质构造主要形式
地层产状是指岩层的空间几何关系，主要参数有：走向、倾向和倾角。
地质构造形式有：
（1）断裂构造：指岩层有断裂，失去连续性和完整性的构造形态。断裂构造有三种形式，即裂隙、节理、断层。裂隙是指没有完全断裂，岩层部分仍有联系。节理是岩层已经完全断裂但是没有出现移动；断层是完全断裂且两侧岩层有明显移动。
（2）单斜构造：在一定范围内岩层或矿体大致向一个方向倾斜的构造形态。
（3）褶皱构造：岩层受挤压后弯曲，但仍保持连续性的构造形态。褶皱构造的基本形式是褶曲，分为背斜和向斜。背斜是岩层层面凸起的弯曲构造。向斜是岩层层面凹下的变曲构造。
3、断层及其对矿山工程的影响
（1）重要的断层要素
1）断层面和断层线：岩层沿之断裂的面；断层面与地面的交线。
2）断盘：指断层面分开的两侧岩体，断层面上面的断盘叫上盘，断层面下面的断盘叫下盘。
3）断距和落差：断层两盘相对移动的距离，落差指断距的垂直断距。
4）断层的走向、倾向和倾角
（2）断层的分类
按上、下盘相对移动的方向的分类，也有按断层走向与岩层走向关系进行的分类，常用的是前者。按断层上下盘相对移动的方面的分类有：
1）正断层：上盘相对下降，下盘相对上升的断层。
2）逆断层：上盘相对上升，下盘相对下降的断层。
3）平推断层：两盘沿近直立的断层面作水平移动的断层。
断层分类图
（3）断层对矿山工程的影响
断层将原完整的矿床、矿体分为若干断块，给矿井掘进、运输、巷道维护及开采带来许多困难。由于断层附近岩石会比较破碎，并可能形成水通道，因此往往造成支护往往困难，也可能会使矿井涌水量剧烈增加或造成矿井突水。
对于有与含水层等相联系的断层，要预先探水。
三、原岩应力概念及其在矿山工程中的地位
1、原岩应力在矿山工程中的地位
原岩应力是指矿山井巷工程开挖前，地下未受扰动的应力分布状态。原岩应力的主要组成部分是自重应力和构造应力组成。
自重应力与地层深度成正比，可以有计算值。构造应力一般可分析其应力大致方向，但目前还不能确定其大小。
原岩应力是引起地下荷载的根本因素。当地下工程开挖后，会引起原岩应力集中形成更大的围岩应力。
围岩应力既作用在围岩中，也会因为支护限制围岩的变形而承受围岩压力，这被称为围岩--支护共同作用。通常井巷越深，或受构造影响的围岩，其承受的压力就越大，围岩破碎的情况也越严重。
2、构造应力特点：
构造应力的分布是局域性的。构造应力一般以水平应力为主，即对于巷道而言，其主作用方面指向岩帮，或者顺巷道的某个方向。
1G411023矿山工程水文地质条件分析与应用
一、矿山充水来源
1、大气降水
2、地表水
3、含水层（带）水
4、老窖水：含硫酸根离子，对井下设备具有一定的腐蚀。
二、矿井充水通道
1、岩石的孔隙与岩层的裂隙
2、断裂构造带
一般情况下逆断层的透水性差，正断层的透水性强。
3、导水陷落柱
4、岩溶塌陷及“天窗”
5、人为因素产生的矿井涌水通道
（1）未封闭或封闭不良的钻孔；
（2）矿井长期排水导致形成的通道；
（3）采掘活动导致形成的通道。
三、矿井水文地质观测
1．钻孔水位观测。
水位观测用于解决下列生产问题：
（1）利用水位观测预报透水事故的发生；
（2）了解断层的导水性；
（3）了解突水水源层位；
（4）了解地下水与地表水的补给关系。
2、矿井涌水量的观测
矿井涌水量的实测，常用的方法有浮标法、堰测法、容积法和观测水仓水位法。
3、矿井涌水量的预测方法
（1）地下水动力学法（大井法）
（2）水文地质比拟法
（3）涌水量与水位降深曲线法：根据三次抽（或放）水试验资料来推测涌水量。
4、矿井水文地质类型划分
根据《煤矿防治水细则》，矿井水文地质类型分为简单、中等、复杂、极复杂四种类型，见表1G411023。（P18）
矿井水文地质类型应当每三年进行重新确定。当发生重大突水事故后，矿井应当在恢复生产前重新确定本单位的水文地质类型。水文地质条件复杂、极复杂矿井应当每月至少开展一次水害隐患排查，其他矿井应当每季度至少开展一次。
