潘北煤矿F1断层带的平面展布与岩性组合特征分析

摘 要：F1断层为潘北井田与潘二井田的边界断层，斜穿潘北井田东部，转南部出井田向西至潘三井田，落差10-300m，根据精细三维地震勘探资料，该断层向上延伸至新生界松散含水层，向下切割寒武、奥陶系灰岩含水层。为了确保矿井开采安全，按《煤矿防治水规定》，文章继续对F1断层进行探查，进一步查明了其平面展布特征及岩性组合特征，为评价其对矿井开采的影响程度提供依据。

关键词：潘北；F1断层；平面展布；岩性组合

F1断层为潘北井田与潘二井田的边界断层，斜穿潘北井田东部，转南部出井田向西至潘三井田，落差10～300m，根据精细三维地震勘探资料，该断层向上延伸至新生界松散含水层，向下切割寒武、奥陶系灰岩含水层。为了确保矿井开采安全，按《煤矿防治水规定》，须对F1断层继续进行探查，进一步查明其平面展布特征，产状、落差以及含、导水性，为评价其对矿井开采的影响程度提供依据。

1 以往对F1断层的认识及分析

在以往的勘探中对F1断层做了一定量的物探及勘探工作，但工程量不够，在各勘探阶段对F1断层的平面位置及性质都有各自的阶段性认识。

（1）F1断层带位于井田东部、南部，是井田边界断层，贯穿全井田，切割所有煤层，破坏了煤层的完整性。在六-七线附近分别截切了F66、F9逆断层，在本次报告编制区内的派生断层主要有F1-1、F1-2、F1-3等。

（2）F1断层为正断层，走向为N50°E～N75°W，倾向SE～S，倾角73°～81°，落差10～193m，在剖面图上看出有六-七10、构7孔穿过。

（3）F1-1断层为正断层，走向为N73°W，倾向S，倾角72°～76°，落差0～40m，在剖面图上看出有七28孔穿过。

（4）F1-2断层从八线剖面可以看出，断层性质为正断层，倾角76°，落差118～154m，构1孔穿过。

（5）F1-3断层从六-七线剖面可以看出，断层性质为逆断层，倾角63°，落差12～18m，六-七10孔穿过。

（6）F1-8正断层位于十二线，延展长度0.8km。切割4～1煤层，均在-600m以上，对其煤层影响大。

（7） F1-9正断层位于十四线～十五线，延展长度>1.7km；切割11～1煤层，8～4煤层切割于-600m水平左右。

2009～2010年中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司对潘北煤矿东翼采区进行了高精度三维地震勘探，解释成果认为F1断层向上延伸至新地层，在七线和六-七线由正断层变为逆断层，倾向SE。

2 本次勘探揭露的F1断层带情况

本次探查共有7个钻孔揭露了F1断层带：

（1）E2-1孔：根据钻孔资料和剖面并结合现场岩性分析，本孔揭露了F1-6逆断层。断层破碎带深度443～512m，见两层太原组灰岩后再见二叠系煤系地层。

（2）E2-2孔：根据钻孔资料和剖面并结合现场岩性分析，本孔揭露了F1正断层。断层破碎带深度373～426m。

（3）E2-3孔：根据钻孔资料和剖面并结合现场岩性分析，本孔揭露了F1正断层。断层破碎带深度557～577m。

（4）E2-5孔：根据钻孔资料和剖面并结合现场岩性分析，本孔揭露了F1-2正断层。断层破碎带深度481～505m。

（5）E2-6孔：根据钻孔资料和剖面并结合现场岩性分析，本孔揭露了F1正断层。断层破碎带深度380～430m，并对断层破碎带进行了抽水试验。

（6）E2-7孔：根据钻孔资料和剖面并结合现场岩性分析，本孔揭露了F1正断层。断层破碎带深度510～543m，并对断层破碎带进行了抽水试验。

（7）E2-12孔：13煤下见16煤，初步判断为F1-6逆断层所致，断层破碎带深度600～629m。

3 F1断层带的形态特征与平面展布

本次勘探工作多个钻孔揭露了F1断层带，结合以往勘探资料及物探成果，对报告编制范围区内F1断层带的空间位置及参数重新进行了分析。

（1）F1正断层：贯穿全区，为F1断层带主断层。在潘北井田内走向为北50°东～为北75°西（辅2～六-七线为北50°东～北75°东，辅3～辅2线为近东西向，辅3～九东线为近东西向～北75°西）。倾向为SE～S，倾角65°～84°，落差5～205m（六-七线落差最小，向西落差逐步增大，八线落差最大）。切割二叠系、石炭系、奥陶系、寒武系地层。

（2）F1-1正断层：位于辅1线～辅2线间，走向近东西向，延展长度0.5km左右。倾向S，倾角73°，落差0～40m，切割8～1煤层及石炭系、奥陶系、寒武系地层。

（3）F1-2正断层：位于六～辅4线间，走向北60°东～北70°西，延展长度2.6km左右。倾向SE～S，倾角67°～77°，落差6～139m，切割二叠系、石炭系、奥陶系、寒武系地层。

（4）F1-6逆断层：西端在八西线～九东线间交汇F1断层，向东延伸出井田范围。走向北62°东～北73°西，倾向SE～S，倾角61°～80°，落差6～112m，切割二叠系、石炭系、奥陶系、寒武系地层。

（5）F1-3正断层：西端在九线附近交汇F1-7断层，向东延伸出井田范围。走向北68°东～北72°西，倾向SE～S，倾角61°～77°，落差5～30m，切割二叠系、石炭系、奥陶系、寒武系地层。

（6）F1-5正断层：位于六-七线东至七-八线间，走向北75°东～北76°西，倾向SE～S，倾角61°～72°，落差20～33m，切割二叠系、石炭系、奥陶系、寒武系地层。

（7）F1-4逆断层：发育于潘二井田区，走向北65°东～北72°西，倾向SE～S，倾角62°～77°，落差20～109m，切割二叠系、石炭系、奥陶系、寒武系地层。

（8）F1-10正断层：发育于潘二井田区，西端在六线附近交汇F1断层。走向北75°东，倾向S，倾角65°～75°，落差10～60m，切割二叠系、石炭系、奥陶系、寒武系地层。

（9）F1-13正断层：发育于潘二井田区，东北端在六线附近交汇F1-4断层。走向北45°东～北65°东，倾向SE～S，倾角63°～81°，落差3～60m，切割二叠系、石炭系、奥陶系、寒武系地层。

（10）FD1逆断层：发育于辅3～辅4线间，走向北70°西，倾向NE，倾角84°，落差20～180m，切割层位6煤～C3。

4 岩性组合特征

F1断层带岩性主要为泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、细砂岩及中砂岩等。根据野外岩芯鉴定，断层带内岩石多灰色、深灰色和灰白色。泥岩、砂质泥岩、粉砂岩，揉搓现象较明显，多呈糜棱状，岩石较破碎。细、中砂岩胶结程度一般，多见裂隙，局部裂隙被方解石脉充填，岩石破碎。

5 结束语

F1断层为F1断层带主断层，倾向SE～S，倾角65°～83°，落差5～205m。切割所有煤层，破坏了煤层的完整性。综合以上分析认为，F1断层在七线及六-七线间并没有发生性质及倾向的改变。

参考文献

[1]于清波，马增和.多煤层小断层特征差异性分析[J].煤炭技术，2004（12）.

[2]陶明信，陈发源，徐永昌.窑街F19断裂带地质构造特征与演化分析[J].中国煤田地质，1995.