张九零,王苗苗,朱定
(华北理工大学 矿业工程学院,河北 唐山 063210)
瓦斯伴随着煤的产生而产生并赋存在煤中,由于后期地质运动,煤层将会发生褶曲、断裂、倾斜、翻转等地质变化,由于岩浆、埋藏深度、水文条件、断层等因素影响,煤中瓦斯含量分布不均匀,给开采工作带来巨大安全隐患[1,2]。研究瓦斯地质单元有利于对不同区域瓦斯进行分级管理,保障煤矿的安全开采。
开滦矿区主要地质构造有开平向斜、蓟玉向斜和车轴山向斜[3]。矿区历史上经历多次构造演化作用,因此矿区内断层以及褶皱发育较为密集[4]。矿区多个煤层复杂多变,煤层倾角及煤层厚度变化较大,由于构造演化导致不同区域地质拉张与挤压作用,导致煤层产生包括倾斜煤层甚至倒转煤层,且地层随着多年来的沉积作用以及构造演化导致矿区煤层厚度不均匀,既有薄煤层,也有厚煤层甚至特厚煤层[5]。矿区主要生产矿井包括东欢坨矿、唐山矿、林西矿、吕家坨矿、范各庄矿和钱家营矿,各矿井田相对位置如图1所示。

图1 开平向斜转折构造[1]
燕山运动导致地质挤压作用严重,开平向斜伴随产生,整体向斜岩层走向呈北东向,由于构造运动影响,向斜西北翼岩层倾角过大,直到倒转,且伴随发育大量断层及褶曲,断层间往往伴随多个小断层及褶曲构造,构造复杂多变;向斜东南翼岩层倾角较为平缓,以褶皱构造为主,伴随张性断裂及张扭性断裂发育,并与压扭性断裂直交,横切地层走向,导致煤层倾角小于断层倾角,断层两盘落差较大。……