地质构造带容易出现哪些安全问题？

常见工程地质有哪些问题与防治~

工程地质问题是指已有的工程地质条件在工程建筑和运行期间会产生一些新的变化和发展，构成威胁影响工程建筑安全的地质问题称为工程地质问题。由于工程地质条件复杂多变，不同类型的工程对工程地质条件的要求又不尽相同，所以工程地质问题是多种多样的。就土木工程而言，主要的工程地质问题包括：（1） 地基稳定性问题：是工业与民用建筑工程常遇到的主要工程地质问题，它包括强度和变形两个方面。此外岩溶、土洞等不良地质作用和现象都会影响地基稳定。铁路、公路等工程建筑则会遇到路基稳定性问题。（2） 斜坡稳定性问题：自然界的天然斜坡是经受长期地表地质作用达到相对协调平衡的产物，人类工程活动尤其是道路工程需开挖和填筑人工边坡（路堑、路堤、堤坝、基坑等），斜坡稳定对防止地质灾害发生及保证地基稳定十分重要。斜坡地层岩性、地质构造特征是影响其稳定性的物质基础，风化作用、地应力、地震、地表水、和地下水等对斜坡软弱结构面作用往往破环斜坡稳定，而地形地貌和气候条件是影响其稳定的重要因素。（3） 洞室围岩稳定性问题：地下洞室被包围于岩土体介质（围岩）中，在洞室开挖和建设过程中破坏了地下岩体原始平衡条件，便会出现一系列不稳定现象，常遇到围岩塌方、地下水涌水等。一般在工程建设规划和选址时要进行区域稳定性评价，研究地质体在地质历史中受力状况和变形过程，做好山体稳定性评价，研究岩体结构特性，预测岩体变形破坏规律，进行岩体稳定性评价以及考虑建筑物和岩体结构的相互作用。这些都是防止工程失误和事故，保证洞室围岩稳定所必需的工作。（4） 区域稳定性问题：地震、震陷和液化以及活断层对工程稳定性的影响，自1976年唐山地震后越来越引起土木工程界的注意。对于大型水电工程、地下工程以及建筑群密布的城市地区，区域稳定性问题应该是需要首先论证的问题。

1）若拉岗日结合带是华力西期构造结合带。
1：100万改则幅区域地质调查报告中把若拉岗日结合带称为大横山-黑熊山缝合带，并认为带内以三叠系若拉岗日群（T2-3R）为主，未见更老地层；带内见较多基性、超基性岩（脉）体，因而他们认为大横山-黑熊山缝合带是印支期造山带。笔者1：25万区域地质调查，从原划为三叠系若拉岗日群地层中解体出多套岩石地层，结合所发现的化石，将地层单位进行了重新厘定，认为结合带内最老有前泥盆纪基底岩块，并以泥盆纪稳定地块沉积组合和代表裂谷环境的石炭系—下二叠统碎屑岩-基性火山岩建造为主体，在结合带内发现了上二叠统不整合于下二叠统之上，区域上也发育这一不整合面，综上所述我们认为若拉岗日结合带应是华力西期的构造结合带。
2）若拉岗日结合带在古特提斯洋中只是陆内裂谷，且没有出现洋壳，不存在蛇绿混杂岩。
若拉岗日结合带是金沙江缝合带的西延部分，但它与东段有较大的差异。金沙江缝合带作为古特提斯洋的残留，在东段金沙江、甘孜理塘等地保留有较完整的洋壳残片（蛇绿混杂岩套）和岛弧火山岩建造，但在其西延的若拉岗日结合带，没有见到这些地质体。普遍发育于若拉岗日结合带，产于泥盆纪及石炭纪—下二叠统地层中的基性岩（脉）和少量超基性岩脉是热侵位的产物，它们的侵位时代根据Ar-Ar测年成果，说明是三叠纪侵位的。岩石学、岩石化学和地球化学特征也说明它们不是MORB型基性岩，更多地体现板内裂谷特征，因而这些均质辉长、辉绿岩（脉）及个别单辉橄榄岩脉不是蛇绿混杂岩的组成部分。石炭纪—早二叠世基性火山岩以碱性系列玄武岩为主，少量流纹岩和霏细岩，岩石地球化学特征和构造环境判别图表明它们形成于板内或板内裂谷。同时区域地质调查表明，若拉岗日结合带除长颈湖一处见一小型花岗闪长岩体外，酸性花岗岩类侵入活动极不发育，这与造山带常形成规模宏大的构造岩浆带有着明显差异，这也从侧面说明这一带并没有形成洋壳消减的碰撞造山带。
从以上这些特征看，拉竹龙-金沙江巨型构造带在东西向上具有明显的构造分段性，构造带所代表的晚古生代“古特提斯洋” 扩张规模总体似剪刀状，从东向西呈收敛趋势，且逐渐减弱。其东段在玉树地区发育有较完整的蛇绿混杂岩组合，表明大陆岩石圈的分裂较强烈，出现了洋壳；向西，古特提斯洋呈收敛的趋势，由陆间裂谷洋盆逐渐转变为陆内裂谷的大地构造环境，蛇绿岩组合逐渐消失，火山岩岩石组合也产生明显的变化，渐变为明显的裂谷型双峰式火山岩组合。
3）若拉岗日结合带有着重要的大地构造意义，但它并不能代表冈瓦纳古陆的北界。
“特提斯洋” 的性质和冈瓦纳古大陆的性质是当前讨论青藏高原岩石圈形成和演化的热门话题之一，由于青藏高原岩石圈结构的复杂性和独特性，以及具有多条缝合带多期次演化的特点，因而对这一问题的认识因人而异。归纳起来有3种类型的认识：
其一是认为存在特提斯大洋，并且代表冈瓦纳古陆的北界，具体是以某单一缝合带或双缝合带为标志。具代表性的有：以雅鲁藏布江缝合带为界（任纪舜，1999；袁学诚，1990）；以班公错-怒江缝合带为界（王鸿祯，1983；刘增乾，1983）；以龙木错-双湖-澜沧江缝合带为界（李才，1987；常承法，1992）；以昌宁-双江缝合带及其北的金沙江缝合带为界（黄汲清等，1987）。
其二是认为存在特提斯大洋，但大洋的位置和其所代表的冈瓦纳古陆北界在不同的地质历史时期有所不同，并在地质演化上表现出一定的时间空间规律性，具有从老到新自北向南迁移的阶段性演化特征（潘裕生等，1990；潘桂棠等，2002）。
其三是认为在印度大陆和亚洲大陆之间不存在广阔深邃的特提斯大洋，晚古生代到中生代只出现过小洋盆、较深的裂陷槽、海湾及陆表海（尹集祥，1998；肖序常等，2001；任纪舜，2004）。这一观点近来得到了越来越多的证据，如古生物、古地磁、沉积古地理，以及蛇绿岩等方面。图5-16即是根据古生物、古地磁、沉积古地理等方面的资料恢复的早二叠世联合大陆的复原图，在联合大陆的西方劳亚大陆和冈瓦纳大陆之间形成一个向东张开的海湾，此海湾内分布着众多小陆块和岛屿，包括塔里木、柴达木、华北、华南、松潘-甘孜、羌塘、拉萨、印支、日本等。这些小陆块之间或与岛屿之间相隔着裂谷、裂陷槽、小洋盆等，没有出现广阔深邃的大洋，所谓的 “古特提斯大洋” 总体来看是由众多复杂的、相互贯通的浅水海盆组成，是一个向东张开的浅水海湾。
通过对若拉岗日一带的地质调查研究可知：若拉岗日结合带作为羌塘地块与可可西里-巴颜喀拉地块间两个相邻地块间的重要构造分界，其构造意义的重要性不言而喻，物质组成和地质构造演化表明在华力西旋回中，该带是古特提斯洋的西延部分，但仅表现为陆内裂谷盆地；印支运动中叠加了前陆盆地，并作为盆地中大陆坡折的转折点，控制了前陆盆地的构造格局与迁移演化；侏罗纪及以后又相继发生了多期次的陆内俯冲作用，形成重要的地质构造分界线。但从前述的这些地质及演化特征来看，若拉岗日结合带中并不曾出现过广阔深邃的 “古特提斯大洋”，因而不能代表冈瓦纳古陆的北界。证据有以下几条：其一不存在大洋遗迹即蛇绿混杂岩；其二不发育构造岩浆岩带；其三深部地球物理资料证实不存在大的板块界限（见前节）。
4）关于任务书中提到西金乌兰湖结合带和乌兰乌拉湖结合带两条结合带穿越工作区的问题。

图5-16 早二叠世联合大陆的重建（据尹集祥等1998年底图修改）

任务书中提出工作区中有西金乌兰湖-金沙江结合带、乌兰乌拉湖结合带穿越工作区，并要求调查研究其组成与演化。通过区域地质调查及地质认识，笔者认为在羌塘地块与可可西里-巴颜喀拉地块间不存在两条结合带，仅存在若拉岗日结合带。但这条结合带由于在形成后，发生陆内俯冲消减、逆冲推覆等构造作用，产生构造叠置、断块重复现象，加之被后期的前陆盆地，山间断陷盆地叠加造成地理上的分割和重复现象，各断块间物质组成和演化历史都是一致的。东邻可可西里湖幅1：25万报告中虽然提到了上述两条结合带的存在，但在论述它们的物质组成与演化历史时则反映了相同性，不存在差异。在调查区内黑熊山一带见若拉岗日结合带被后期的三叠纪前陆盆地断片及中新世断陷盆地分割成南北两部分，正可对应于邻幅提到乌兰乌拉湖结合带和西金乌兰湖结合带，因为它们都具有相同的物质组成和演化特征，把它们作为两个不同的结合带是不合适的，因此笔者认为仅有一条华力西期结合带，即若拉岗日结合带，只是由于结合带较宽，表现为构造叠置状态产出。

采掘工作面过地质构造时，煤层的走向、倾斜、厚度往往发生明显的变化，顶底板不平整、岩石松散破碎、煤层裂隙多、裂隙中夹有白色结晶体，煤质变软、光泽变暗、有德还在断层带有淋水和瓦斯涌出量增多等现象，这种情况最容易发生顶板事故，因此，过地质构造的应采取如下安全措施：
一、过断层前，应先摸清工作面与断层走向的交角，交角越小工作面越危险，冒顶的可能性越大，因此必须及时调整工作面的方向。对落差小的断层，工作面可用挑顶、卧底的办法直接采过去；对断层落差较大，影响范围大的断层，工作面通过困难较大时，另掘开切眼进行开采。
二、在断层破碎地带，工作面顶板压力都比较大，为了加强顶板支护，在断层附近两侧要打木坑和戗柱、柱根要支在硬底上。
三、如果采用挑顶方法过断层时要丢底煤，支柱要“穿木鞋”防治钻底；如果采取卧底过断层时要丢顶煤，为防止顶煤落下造成空顶，留顶煤处要备严刹紧。
四、过褶曲时，如果褶曲平溪，工作面可用加强支架办法采过去。如果变化大，就要挑顶或卧底在其附近加打坑木。如果顶煤留不住，则要及时挑落，并在支架上用小木坑接顶，留底煤时支柱下要“穿木鞋”。
五、由于煤（岩）层节理（裂隙）常与工作面前方支撑压力作用而造成的采动裂隙互切，使顶板形成楔形岩块很容易冒落，故必须及时敲帮问顶，挑落活矸并及时支护。如果工作面平行节理推进，则有冒顶危险，要注意观察顶板落渣，及时支护，工作面要用连锁支架，并加打木垛管理、保证安全。
六、层理发育的顶板岩层受采动影响生产离层现象，要经常进行敲帮问顶，发现顶板离层，要立即加强支护，并用连锁棚子、棚梁之间要打撑木。
七、炮采工作面过地质构造时，应尽可能放小炮减小对顶板的破坏，换用手镐采煤。
八、工作面过地质构造时，要加快推进速度，减小顶板压力。同时要边采边支护，减小顶板时间和空顶面积。
九、掘进巷道过地质构造注意下面几点。
1、采用装少药、放小炮通过；可能及必要时可采取手镐落煤通过。
2、做好敲帮问顶工作，找掉活矸。
3、及时支护，严禁空顶作业。
4、支架打上撑木，增加支架稳定性。
5、必要时进行先探支护。
6、支架棚距缩小，并背严顶帮。
十、加强通风、瓦斯管理，风筒接到位，保证风量够足，预防瓦斯事故的发生。
十一、坚持有疑必探，先探后掘的原则，做好探放水工作，预防水灾的发生。
瓦斯异常带安全措施
瓦斯异常带一般是地质构造区，如断层、褶曲、破碎带等，其瓦斯涌出量变化较大容易引起瓦斯积聚，如果管理不到位，容易发生瓦斯事故，现制定瓦斯异常带安全措施。
一、做好预测预报工作，准确准定采掘工作面什么时候进入到瓦斯异常带。
二、加强通风管理，预防瓦斯积聚；加强矿井的通风工作是防瓦斯积聚最有效的措施，应合理选择最佳的通风系统，加强通风管理，将足够的新鲜空气送到井下各工作地点，把瓦斯冲淡到《煤矿安全规程》规定以下。具体措施：
1、采掘工作面实行独立通风；生产水平和采区必须实行分区通风。
2、加强掘进通风管理，防治漏风、避免循环风、保持掘进工作面的所需风量。掘进工作面严禁采用扩散通风。
3、加强采煤工作面上隅角瓦斯管理，预防瓦斯积聚。
4、加强通风设施的管理，保证质量；对瓦斯异常带合理分配风量，保证足够的有效风量。
5、保证风机正常运转，临时停工不停风。
三、加强瓦斯异常带的瓦斯与检查、监控监测及管理。
1、设立专职的瓦斯检查员，瓦检员必须持证上岗，随时检查瓦斯浓度。
2、执行瓦斯检查制度和请示报告制度，严禁空班漏检，并认真及时填写瓦斯检查手册、牌板、日报、发现问题要及时汇报并按规定要求积极处理。
3、微风、无风、瓦斯超限严禁作业。
4、加强瓦斯监控管理，探头安装到位；24小时监测其瓦斯浓度。
5、班组长及有关管理人员携带便携式甲烷报警仪，并正确使用。
6、抽放瓦斯，对于瓦斯异常带采用一般通风方法，不能解决瓦斯超限的问题，可以采用抽放瓦斯的方法，将瓦斯抽到地面。
四、对瓦斯积聚时，及时排放，排放瓦斯的安全措施如下：
瓦斯异常带的工作面停电停风时，瓦斯超限，必须编制排放瓦斯的安全措施，具体是：
1、估算排瓦斯量，供风量和排放时间，采用正确的排放方法，严禁“一风吹”。确保排出风流和全压风流混合处瓦斯浓度不超过1.5%。
2、确定排放瓦斯流经路线和方向及影响范围，绘制有关通风系统图和供电系统图，标明电气、通讯、瓦斯传感器、通风设施的位置，做到图齐全。
3、明确停电撤人范围。凡排瓦斯影响地点、必须停电撤人、停止作业，并指定警戒人员的位置，禁止其他人员进入。切断电源要有专人管理。
4、排放完瓦斯后，指定专人检查瓦斯，供电系统、电气设备必须完好，只有排放瓦斯的作业地点瓦斯浓度不超过1%时，且稳定30min以后，方准指定专人恢复供电。
五、加强瓦斯异常带机电设备管理，防止火源的产生。
1、安装“三专、”两闭锁“。
2、井下供电做到“三无”、“四有”、“三全”、“二齐”、“三坚持”。
3、防止出现点火源：即禁止一切非生产火源，对生产中可能产生火源要严格管理和控制，具体做到：（1）防止明火；（2）防止出现电火花；（3）防止出现炮火；（4）防止撞击摩擦火花；（5）防止其他火源。要防止地面的闪电或其他突发的电流可能通过管道传到井下瓦斯异常带而引爆瓦斯等；防止出现静电火花等。

以四川龙门山地质构造带举个例子，该地区容易出现了安全问题，如地震，塌方，岩石滑落，崩塌，次生地质灾害就会导致如滑坡泥石流等等。

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