伴生断层的性质及特征:
伴生断层均为正断层;其断层面为一光滑面,有擦痕,可见呈片状的断层泥,当揭露该断层时易沿断层面片帮;在水平剖面上,断层线呈弧形,与陷落柱边缘大致平行,其曲率一般较大,整个断层走向变化较大,有的断层走向变化可超过180°;所有伴生断层的倾向,均呈放射状由陷落柱中心向外倾斜;断层的落差一般不大于2.0米;对于某一个陷落柱来说,其周围可有多条伴生断层,落差大小不一,从0~5米,相差较大;对于一条断层来说,一般为中段落差大,向两端落差很快变小,直至尖灭;断层长度不一,长的可达百米以上,短的仅几米。
陷落柱周围伴生断层的分布规律及光滑破裂面:
陷落柱的伴生断层常常以数条呈同心状绕陷落柱分布,形成一个断裂带。在该带内相邻两断层间距一般不大,多在5米左右,最大不超过10米,断层两端有的相互合并,有少数陷落柱不规则的,其伴生断层可以与陷落柱边缘合并(见图1)。该带一般宽约10~20米,甚至可达30米,因此煤层受到破坏的面积比陷落柱面积大的多;在整个断裂带内,往往并存许多光滑破裂面,工作面揭露后,可见其表面光滑为一摩擦镜面,其上为一层断层泥,且有擦痕,极象断层面,但煤岩层未错开。其产状特征与伴生断层相似,该光滑破裂面也存在于煤层顶板以上岩层,在揭露的顶板上可见许多张性裂隙,裂隙内有方解石充填,顶板含水处该裂隙可导水,当巷道或工作面揭露该裂隙,可有淋水出现。由于诸多断层及光滑破裂面的存在,使该断裂带煤岩层比较破碎,是陷落柱及其周围最易冒落的地方。若回采至该处易形成片帮、冒顶。
伴生断层带内煤岩层特征及与周围煤岩层的关系:
在8#煤回采过陷落柱时,从揭露的煤岩层(见图2)可以看出,伴生断层在陷落柱周围呈阶梯状产出,由陷落柱中心向外,煤层随断层下落。附近煤岩层均以陷落柱中心向外倾斜,且倾角均较正常煤岩层大,有的可达20多度。如果陷落柱某一边多条伴生断层落差的共同效果较大时,则在陷落柱边可揭露现采煤层底板及其以下煤岩层。有的在陷落柱边缘可见9#煤底板,在很短距离内抬升高度达6米以上,使人们产生一种感觉,陷落柱带动附近地层跳起来,这种地质构造的存在,使顶板升高较多,支架接不上顶,加之该处煤岩层破碎、疏松,极易发生冒顶事故。