肥城矿区构造地质特征研究

山东科技大学本科毕业设计（论文）开题报告题目肥城矿区构造地质特征研究学院名称地球信息科学与工程学院专业班级地质工程03-3班学生姓名张国苓学号03011535指导教师魏久传教授填表时间：2007年4月21日2填表说明1.开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。2.此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期完成，经指导教师签署意见、相关系主任审查后生效。3.学生应按照学校统一设计的电子文档标准格式，用A4纸打印。4.参考文献不少于8篇，其中应有适当的外文资料（一般不少于2篇）。5.开题报告作为毕业设计（论文）资料，与毕业设计（论文）一同存档。3设计（论文）题目肥城矿区构造地质特征研究设计（论文）类型（划“√”）工程设计应用研究开发研究基础研究其它√一、本课题的研究目的和意义肥城煤田地质构造复杂，断裂构造十分发育，煤田内发育落差大于20m的断层75条，落差5～20m的断层220条，皱曲16个，陷落柱10个，火成岩墙5条，由于构造发育，对煤系地层切割严重，破坏了岩层的完整性，为突水提供了通道。肥城煤田水文地质条件极为复杂，是全国知名的大水矿区之一。其主要特征是：五灰、奥灰富水性强，间距小，水力联系密切；断裂构造发育，使煤系地层直接与含水层对口接触，受水威胁严重；开采标高深，水压大，采矿对底板破坏深度大，突水机率大；随着开采不断延深，不仅受五灰水威胁，而且直接受奥灰水威胁，治理难度大，矿井威胁严重。自1965年开采下组煤以来，已发生各类水害事故299次，其中，出水量大于60m3/h的155次，水量大于600m3/h的有22次，最大水量32970m3/h，淹井4次，淹水平1次，淹采区3次，造成了巨大的经济损失。随着矿井开采水平的不断延深，受水威胁程度越来越严重。一是构造不清，隐伏构造发育；二是深部水压大，受水压和矿压影响，突水的机率加大；三是深部受奥灰直接突水的严重威胁；通过对肥城矿区构造地质特征的研究，搞清断层的分布规律，探索断层与底板突水的关系，对采取有效的防治水措施，解放受水威胁煤层储量，实现矿井安全生产，延长其服务年限，具有重大的现实指导意义。二、本课题的主要研究内容（提纲）1、研究煤田的地质构造特征：充分利用钻探资料、注重各种资料的对比和综合研究,查清地质构造的形态特征、构造要素的空间组合关系和展布规律。总结煤田构造形态与构造格架，描述煤田的主要构造特征，分析煤田构造的发育规律，以及断层与褶皱的关系。2、研究煤田构造对煤层底板突水的影响：构造结构面是承压水从煤层底板突水的薄弱面，它导致工作面内不连续面的存在，破坏了岩体本身的完整性，所以易形成导水通道。分析各种地质构造，包括断裂构造、褶皱、陷落柱等对底板突水的影响，并探讨他们的突水机制。3、探讨煤田构造的形成机理：煤田构造研究要阐明构造成因，在阐明构造成因的基础上,更好地认识构造要素的组合规律、形成和演化过程,建立合理的构造模式,进行构造预测,为资源勘查和开发服务。4三、文献综述（国内外研究情况及其发展）1、对煤田构造的进展情况地质构造特别是断裂构造的探测研究，一直是地质勘查的主要工作，在勘查的各个阶段都是很重要的。从目前来看，探测研究方法多种多样，如遥感地质，地球物理勘探，地质钻探等。物探方法包括：重力勘探、磁法勘探、电法勘探和地震勘探等一系列方法。目前在煤田地质勘查中，地震勘探和电法勘探是主要的勘查方法。煤田小构造的发育、展布是有规律的,而且这些规律往往受某个或某些主导因素的支配。近来对小断层的形成机理、发育情况及其分布规律进行了系统的研究。断层带的组合形式有雁列式、断续式、追踪式、交织式、弧列式等，剖面上多呈地堑、地垒、阶梯状等组合形式。展布规律有方向性、等距性、分区性、成带性、共轭性、伴生性、延伸性、递变性等。煤田的构造对水文地质条件有控制作用，一方面煤田边界和井田的边界多由大型的构造组成，另一方面，断裂构造影响煤层底板的隔水性，对煤层底板突水有重要影响，煤层底板突水与断层、节理、褶皱、陷落柱等都有很大关系。1999年，魏久传教授对杨村井田的井田构造作了详细研究，探讨了地质构造的控水规律[1]。2、近年来对肥城煤田的研究情况：肥城煤田位于鲁西台背斜肥城断陷盆地内，是第四系全覆盖的隐蔽式煤田。在区域构造上属于泰山断块凸起的西南,肥城断陷盆地内,总体上是一个向北倾斜的单斜断块构造,煤田的东、北、西边界由断裂构成,南边界为奥陶系及煤系露头。煤田外围的断裂和煤田北界的断裂联合作用,使煤田在南北方向上呈“楔形”。1990年，魏久传教授对肥城煤田构造进行了较为系统的研究，总结了肥城煤田基本构造特征，发现了肥城煤田的滑动构造，对肥城煤田边界断层的成因进行了探讨，研究了煤田内构造与矿井突水间的关系，得出了一些有益的结论[2]。1998年，施龙青教授等研究了肥城煤田滑动构造在矿井水害中的作用，总结了肥城煤田滑动构造的基本特征,深入地研究了滑动构造与矿井水害之间的关系[3]。探讨了滑动构造与导高的关系,提出了应力溶蚀机理,揭示了滑动构造影响下的突水特点。同年，针对肥城煤田常出水、出大水的现实,从地质构造理论及矿山压力理论出发,探讨了煤田矿井突水的原因,发表了《肥城煤田突水机理分析》[4]。2000年，王萍等在系统解译肥城矿区TM图像的基础上,解译出了5条近平行等距的南北向构造带[5]。2001年肥城矿业集团王乃堂研究了肥城煤田内影响矿井突水的几种地质构造，对突水机理做了简易分析[6]。2001年，王广才等以肥城矿区和平顶山矿区为例，阐述了水文地球化学方法在水害研究中的某些应用。运用地下水示踪试验揭示了几条断层的导水性[7]。四、拟解决的关键问题1、肥城矿区的地质构造展布规律，断层之间及断层与褶皱之间的关系。2、地质构造与煤层底板突水的关系分析。3、肥城矿区的构造形成机理探讨。5五、研究思路和方法查明矿区构造形态及其展布规律。充分利用钻探资料、注重各种资料的对比和综合研究,查清地质构造的形态特征、构造要素的空间组合关系和展布规律,为构造预测和找煤提供基础。地质构造，尤其是断层是造成底板突水的主要原因之一。构造结构面是承压水从煤层底板突水的薄弱面，它导致工作面内不连续面的存在，破坏了岩体本身的完整性，所以易形成导水通道。分析各种地质构造，包括断裂构造、褶皱、陷落柱等对底板突水的影响，并探讨他们的突水机制。煤田构造成因机制探讨。煤田构造研究要阐明构造成因，在阐明构造成因的基础上，更好地认识构造要素的组合规律、形成和演化过程，建立合理的构造模式，进行构造预测,为资源勘查和开发服务。煤田构造成因的正确解释，依据运动学分析、动力学分析、构造环境分析和发展演化分析等方面。技术路线：1、系统地收集肥城矿区地质构造、地层、水文地质特征、突水等资料。2、根据所收集的资料绘制一系列的图件。3、根据所收集的资料和绘制的图件进行理论分析。4、提交成果六、本课题的进度安排第7周：文献综述、调研、拟订研究计划、理顺思路、选择研究方法和提出开题报告；第8周：研究区资料整理与分析，包括原始资料与成果资料；第9周至第16周：分析与作图，进行全面分析与论文的撰写，并翻译有关外文资料；按照学校统一时间要求提交毕业论文。提交的成果包括：（1）：《肥城矿区构造地质特征》学士学位论文；（2）：原版外文文献资料翻译；（3）：有关图件。6七、参考文献1、魏久传，李增学等.杨村井田构造特征及其对水文地质条件的控制[J].山东矿业学院学报（自然科学报），Vol.13，No.2，19992、魏久传.肥城煤田地质构造特征的研究[M].硕士学位论文.19903、施龙青，高延法等.肥城煤田滑动构造在矿井水害中的作用[J].中国矿业大学学报，Vol.27，No.4，19984、施龙青，尹增德等.肥城煤田突水机理分析[J].煤田地质与勘探，19985、王萍，郑永果等.遥感技术在肥城矿区突水构造探测中的应用[J].煤田地质与勘探，Vol.28，No.4，20006、王乃堂.肥城煤田内影响矿井突水的几种地质构造[J].山东煤炭科技，20017、施龙青，韩进.底板突水机理及预测预报[M].山东矿业大学出版社，20048、魏久传.煤层底板岩体断裂损伤与底板突水机理研究[D].博士学位论文，20009、尹会永.潘西煤矿煤层底板突水机理及预测预报研究[D].硕士学位论文，200510、孙立进，刘明雷，施龙青.论煤田滑动构造与底板突水的关系_以肥城矿区为例[J].煤田与勘探，Vol.27，No.6，199911、曹代勇.煤田构造研究——思路与方法[J].中国煤田地质，Vol.18，No.6，200612、王乃堂.肥城煤田岩溶陷落柱发育规律及开采前预测[J].山东煤炭科技，199913、G.E.Posokhov,K.I.Dudushkina,I.P.Shumskii.StandardstructuresofthecountryrocksaroundthecoalinexistinganddeephorizonsoftheProkop'evsk-KiselevskcoalfieldoftheKuzbass[J].journalofminingscience，SpringerNewYork，2006.1114、D.B.Hughes1andB.G.Clarke1.Faultingandslopefailuresinsurfacecoalmining—someexamplesfromNorthEastEngland[J].SpringerNetherlands，2004.1115、LongingShiandR.N.Singh.StudyofMineWaterInrushfromFloorStratathroughFaults[J].Springer-Verlag，20017指导教师意见指导教师（签名）：年月日所在系（所）意见负责人（签章）：年月日