01煤礦地質(zhì)知識(shí)ppt課件

1、采煤概論1;.2第一篇第一篇 煤礦地質(zhì)煤礦地質(zhì)第一章第一章 煤礦地質(zhì)知識(shí)煤礦地質(zhì)知識(shí)第二章第二章 煤礦地質(zhì)圖煤礦地質(zhì)圖3第一章第一章 煤礦地質(zhì)知識(shí)煤礦地質(zhì)知識(shí)第一節(jié)第一節(jié) 地質(zhì)作用、地殼的物質(zhì)組成及地史概念地質(zhì)作用、地殼的物質(zhì)組成及地史概念 第二節(jié)第二節(jié) 煤的形成及煤系煤的形成及煤系 第三節(jié)第三節(jié) 煤的性質(zhì)及工業(yè)分類煤的性質(zhì)及工業(yè)分類第四節(jié)第四節(jié) 煤層埋藏特征煤層埋藏特征第五節(jié)第五節(jié) 煤田地質(zhì)勘探及礦井儲(chǔ)量煤田地質(zhì)勘探及礦井儲(chǔ)量 4 地球不是均質(zhì)體，其物質(zhì)組成的分布呈同心圈層結(jié)構(gòu)。大致以地殼表層為界地球不是均質(zhì)體，其物質(zhì)組成的分布呈同心圈層結(jié)構(gòu)。大致以地殼表層為界分為外圈和內(nèi)圈。分為外圈和內(nèi)圈

2、。 外圈包括：大氣圈、水圈、生物圈。外圈包括：大氣圈、水圈、生物圈。 內(nèi)圈包括：地殼、地幔、地核。內(nèi)圈包括：地殼、地幔、地核。 具體結(jié)構(gòu)見(jiàn)下表具體結(jié)構(gòu)見(jiàn)下表一、地球的圈層結(jié)構(gòu)一、地球的圈層結(jié)構(gòu)第一節(jié)第一節(jié) 地質(zhì)作用等地質(zhì)作用等5一、地球的圈層結(jié)構(gòu)一、地球的圈層結(jié)構(gòu)第一節(jié)第一節(jié) 地質(zhì)作用等地質(zhì)作用等地球（以地表地球（以地表為界）為界）外圈層（根據(jù)物質(zhì)性質(zhì)外圈層（根據(jù)物質(zhì)性質(zhì)和狀態(tài)的不同）和狀態(tài)的不同）大氣圈大氣圈水水 圈圈生物圈生物圈 內(nèi)圈層（根據(jù)地震波內(nèi)圈層（根據(jù)地震波提供的信息）提供的信息）地地 殼殼硅鋁層硅鋁層硅鎂層硅鎂層地地 幔幔上地幔上地幔下地幔下地幔地地 核核外外 核核內(nèi)內(nèi) 核核6一

3、、地球的圈層結(jié)構(gòu)一、地球的圈層結(jié)構(gòu)第一節(jié)第一節(jié) 地質(zhì)作用等地質(zhì)作用等7( (一一) ) 地質(zhì)作用的概念地質(zhì)作用的概念 凡是由自然動(dòng)力所引起的地殼物質(zhì)成分、內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及外部形態(tài)發(fā)生變化凡是由自然動(dòng)力所引起的地殼物質(zhì)成分、內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及外部形態(tài)發(fā)生變化和發(fā)展的過(guò)程稱為地質(zhì)作用。和發(fā)展的過(guò)程稱為地質(zhì)作用。( (二二) )地質(zhì)作用的分類地質(zhì)作用的分類 根據(jù)地質(zhì)作用的能源不同，地質(zhì)作用分為兩大類：根據(jù)地質(zhì)作用的能源不同，地質(zhì)作用分為兩大類： 內(nèi)力地質(zhì)作用、外力地內(nèi)力地質(zhì)作用、外力地質(zhì)作用。質(zhì)作用。 第一節(jié)第一節(jié) 地質(zhì)作用等地質(zhì)作用等二、地質(zhì)作用二、地質(zhì)作用8( (三三) ) 內(nèi)力地質(zhì)作用的概念和分類內(nèi)力地

4、質(zhì)作用的概念和分類1.1.內(nèi)力地質(zhì)作用內(nèi)力地質(zhì)作用 由地球內(nèi)部能量引起的地殼物質(zhì)成分、內(nèi)部構(gòu)造、地表形態(tài)發(fā)生變化的地由地球內(nèi)部能量引起的地殼物質(zhì)成分、內(nèi)部構(gòu)造、地表形態(tài)發(fā)生變化的地質(zhì)作用，叫內(nèi)力地質(zhì)作用。質(zhì)作用，叫內(nèi)力地質(zhì)作用。2.2.按作用的性質(zhì)和方式，內(nèi)力地質(zhì)作用分為按作用的性質(zhì)和方式，內(nèi)力地質(zhì)作用分為 地殼運(yùn)動(dòng)、地震作用、巖漿作用、變質(zhì)作用。地殼運(yùn)動(dòng)、地震作用、巖漿作用、變質(zhì)作用。 第一節(jié)第一節(jié) 地質(zhì)作用等地質(zhì)作用等二、地質(zhì)作用二、地質(zhì)作用9二、地質(zhì)作用二、地質(zhì)作用( (四四) ) 外力地質(zhì)作用的概念和分類外力地質(zhì)作用的概念和分類1.1.外力地質(zhì)作用外力地質(zhì)作用 外力地質(zhì)作用是指以地球外

5、部的太陽(yáng)能以及日月引力能為能源，并通過(guò)大氣、外力地質(zhì)作用是指以地球外部的太陽(yáng)能以及日月引力能為能源，并通過(guò)大氣、水、生物因素所引起的風(fēng)、雨、冰雪、冰川、河流、海浪等營(yíng)力產(chǎn)生各種地水、生物因素所引起的風(fēng)、雨、冰雪、冰川、河流、海浪等營(yíng)力產(chǎn)生各種地質(zhì)作用。質(zhì)作用。2.2.外力地質(zhì)作用分類外力地質(zhì)作用分類 外力地質(zhì)作用包括：風(fēng)化作用、剝蝕作用、搬運(yùn)作用、沉積作用、固結(jié)成巖外力地質(zhì)作用包括：風(fēng)化作用、剝蝕作用、搬運(yùn)作用、沉積作用、固結(jié)成巖作用等。作用等。第一節(jié)第一節(jié) 地質(zhì)作用等地質(zhì)作用等10三、地殼物質(zhì)組成三、地殼物質(zhì)組成 地殼由巖石組成，巖石是礦物的集合體，礦物由化學(xué)元素結(jié)合而成。地殼由巖石組成，巖

6、石是礦物的集合體，礦物由化學(xué)元素結(jié)合而成。( (一一) ) 礦物礦物 礦物是地殼中的一種或多種化學(xué)元素在各種地質(zhì)作用下形成的天然單質(zhì)或化礦物是地殼中的一種或多種化學(xué)元素在各種地質(zhì)作用下形成的天然單質(zhì)或化合物。礦物是組成巖石和礦石的基本單位。合物。礦物是組成巖石和礦石的基本單位。 到目前人們所認(rèn)識(shí)的礦物已達(dá)到目前人們所認(rèn)識(shí)的礦物已達(dá)20002000多種。多種。第一節(jié)第一節(jié) 地質(zhì)作用等地質(zhì)作用等11三、地殼物質(zhì)組成三、地殼物質(zhì)組成( (一一) ) 礦物礦物 礦物的形態(tài)可以分為兩類：?jiǎn)误w的形態(tài)與集合體形態(tài)。礦物的形態(tài)可以分為兩類：?jiǎn)误w的形態(tài)與集合體形態(tài)。1.1.礦物單體的形態(tài)礦物單體的形態(tài)第一節(jié)第一

7、節(jié) 地質(zhì)作用等地質(zhì)作用等12三、地殼物質(zhì)組成三、地殼物質(zhì)組成( (一一) ) 礦物礦物2.2.礦物集合體的形態(tài)礦物集合體的形態(tài)第一節(jié)第一節(jié) 地質(zhì)作用等地質(zhì)作用等13三、地殼物質(zhì)組成三、地殼物質(zhì)組成( (二二) ) 巖石巖石 巖石是構(gòu)成地殼和上地幔固態(tài)部分的基本物質(zhì)，它是天然產(chǎn)出的一種或多巖石是構(gòu)成地殼和上地幔固態(tài)部分的基本物質(zhì)，它是天然產(chǎn)出的一種或多種礦物在各種地質(zhì)作用下形成的、具有一定結(jié)構(gòu)、構(gòu)造的集合體。種礦物在各種地質(zhì)作用下形成的、具有一定結(jié)構(gòu)、構(gòu)造的集合體。第一節(jié)第一節(jié) 地質(zhì)作用等地質(zhì)作用等14三、地殼物質(zhì)組成三、地殼物質(zhì)組成( (二二) ) 巖石巖石 按成因分為三大類：巖漿巖（火成巖）

8、、沉積巖、變質(zhì)巖。按成因分為三大類：巖漿巖（火成巖）、沉積巖、變質(zhì)巖。1.1.巖漿巖：巖漿冷凝后形成的巖層，如花崗巖、玄武巖等。巖漿巖：巖漿冷凝后形成的巖層，如花崗巖、玄武巖等。第一節(jié)第一節(jié) 地質(zhì)作用等地質(zhì)作用等15三、地殼物質(zhì)組成三、地殼物質(zhì)組成( (二二) ) 巖石巖石2.2.沉積巖：由先形成的三大類巖石經(jīng)風(fēng)化、剝沉積巖：由先形成的三大類巖石經(jīng)風(fēng)化、剝蝕、搬運(yùn)作用形成的巖石。蝕、搬運(yùn)作用形成的巖石。 其特點(diǎn)是成層狀態(tài)。其特點(diǎn)是成層狀態(tài)。 如礫石、砂巖、頁(yè)巖、石灰?guī)r、煤等。如礫石、砂巖、頁(yè)巖、石灰?guī)r、煤等。第一節(jié)第一節(jié) 地質(zhì)作用等地質(zhì)作用等16三、地殼物質(zhì)組成三、地殼物質(zhì)組成( (二二) )

9、 巖石巖石3.3.變質(zhì)巖：受變質(zhì)作用或高溫高壓作用已改變了成份和性質(zhì)的巖石。變質(zhì)巖：受變質(zhì)作用或高溫高壓作用已改變了成份和性質(zhì)的巖石。 如大理巖、石英巖、千枚巖、片巖和片麻巖等。如大理巖、石英巖、千枚巖、片巖和片麻巖等。第一節(jié)第一節(jié) 地質(zhì)作用等地質(zhì)作用等17三、地殼物質(zhì)組成三、地殼物質(zhì)組成( (二二) ) 巖石巖石 由于地質(zhì)作用的復(fù)雜性、多期性與漫長(zhǎng)性，三大類巖石之間可以相互轉(zhuǎn)化。由于地質(zhì)作用的復(fù)雜性、多期性與漫長(zhǎng)性，三大類巖石之間可以相互轉(zhuǎn)化。第一節(jié)第一節(jié) 地質(zhì)作用等地質(zhì)作用等三大巖石相互關(guān)系三大巖石相互關(guān)系巖石循環(huán)轉(zhuǎn)化示意巖石循環(huán)轉(zhuǎn)化示意18四、地史的概念四、地史的概念 年代地層單位和地質(zhì)

10、年代單位年代地層單位和地質(zhì)年代單位1.1.概念：概念：1)1)年代地層單位年代地層單位地層單位，代表一定時(shí)間范圍內(nèi)形成的地層地層單位，代表一定時(shí)間范圍內(nèi)形成的地層 依據(jù)：生物演化的階段性。頂?shù)捉缑婢哂袊?yán)格的等時(shí)性。依據(jù)：生物演化的階段性。頂?shù)捉缑婢哂袊?yán)格的等時(shí)性。2)2)地質(zhì)年代單位地質(zhì)年代單位時(shí)間單位，代表地史中一定時(shí)間范圍。時(shí)間單位，代表地史中一定時(shí)間范圍。第一節(jié)第一節(jié) 地質(zhì)作用等地質(zhì)作用等19四、地史的概念四、地史的概念 年代地層單位和地質(zhì)年代單位年代地層單位和地質(zhì)年代單位2.2.二者具有對(duì)應(yīng)關(guān)系二者具有對(duì)應(yīng)關(guān)系年代地層單位地質(zhì)年代單位年代地層單位地質(zhì)年代單位宇宙宇宙界代界代系紀(jì)系紀(jì)統(tǒng)世

11、統(tǒng)世階期階期時(shí)帶時(shí)時(shí)帶時(shí)第一節(jié)第一節(jié) 地質(zhì)作用等地質(zhì)作用等20二、地層單位分類二、地層單位分類 年代地層單位和地質(zhì)年代單位年代地層單位和地質(zhì)年代單位3.3.地質(zhì)年代表地質(zhì)年代表第一節(jié)第一節(jié) 地質(zhì)作用等地質(zhì)作用等21第二節(jié) 煤的形成及煤系一、煤的形成二、煤系的概念22一、煤的形成一、煤的形成 ( (一一) ) 煤形成的主要影響因素煤形成的主要影響因素 煤是由古代植物遺體演化而形成的。煤是由古代植物遺體演化而形成的。 煤層的形成受以下因素的影響：煤層的形成受以下因素的影響：(1)(1)古植物條件古植物條件(2)(2)古氣候條件古氣候條件(3)(3)古構(gòu)造條件古構(gòu)造條件第二節(jié) 煤的形成及煤系23一、

12、煤的形成一、煤的形成( (二二) ) 成煤作用成煤作用 植物遺體堆積，到轉(zhuǎn)變?yōu)槊旱娜窟^(guò)程叫成煤作用。這個(gè)過(guò)程經(jīng)歷了復(fù)雜的植物遺體堆積，到轉(zhuǎn)變?yōu)槊旱娜窟^(guò)程叫成煤作用。這個(gè)過(guò)程經(jīng)歷了復(fù)雜的生物化學(xué)作用和物理化學(xué)作用。生物化學(xué)作用和物理化學(xué)作用。 成煤作用分為二個(gè)階段：成煤作用分為二個(gè)階段：p 泥炭化（腐泥化）階段泥炭化（腐泥化）階段p 煤化階段（包括成巖作用和變質(zhì)作用）。煤化階段（包括成巖作用和變質(zhì)作用）。 第二節(jié) 煤的形成及煤系24( (二二) ) 成煤作用成煤作用1.1.泥炭化（腐泥化）階段泥炭化（腐泥化）階段 植物繁殖、死亡、堆積，在微生物作用下不斷分解、化合、聚積，高等植物植物繁殖、死

13、亡、堆積，在微生物作用下不斷分解、化合、聚積，高等植物形成泥炭，低等植物形成腐泥。形成泥炭，低等植物形成腐泥。1)1)腐泥化作用腐泥化作用 (1)(1)概念概念低等植物和浮游生物在湖泊、瀉湖、海灣等還原環(huán)境中轉(zhuǎn)變成腐泥低等植物和浮游生物在湖泊、瀉湖、海灣等還原環(huán)境中轉(zhuǎn)變成腐泥的生物化學(xué)作用叫腐泥化作用。的生物化學(xué)作用叫腐泥化作用。(2)(2)腐泥腐泥含大量水分的黑灰、黑褐色凍膠淤泥狀物質(zhì)。含大量水分的黑灰、黑褐色凍膠淤泥狀物質(zhì)。一、煤的形成一、煤的形成第二節(jié) 煤的形成及煤系25一、煤的形成一、煤的形成( (二二) ) 成煤作用成煤作用1.1.泥炭化（腐泥化）階段泥炭化（腐泥化）階段2)2)泥炭

14、化作用泥炭化作用 (1)(1)概念概念高等植物遺體在泥炭沼澤中經(jīng)復(fù)雜的生物化學(xué)、物理化學(xué)作用轉(zhuǎn)變高等植物遺體在泥炭沼澤中經(jīng)復(fù)雜的生物化學(xué)、物理化學(xué)作用轉(zhuǎn)變?yōu)槟嗵康倪^(guò)程叫泥炭化作用。分為二個(gè)階段：為泥炭的過(guò)程叫泥炭化作用。分為二個(gè)階段： 第一階段：在沼澤淺部植物遺體受氧化、分解。第一階段：在沼澤淺部植物遺體受氧化、分解。 第二階段：隨積水深度增加，氧化環(huán)境被還原環(huán)境代替，產(chǎn)生腐植酸和瀝第二階段：隨積水深度增加，氧化環(huán)境被還原環(huán)境代替，產(chǎn)生腐植酸和瀝青質(zhì)，形成泥炭。青質(zhì)，形成泥炭。(2)(2)泥炭泥炭黃褐、黑褐色，無(wú)光澤、質(zhì)地疏松狀物質(zhì)，風(fēng)干可作燃料，也可黃褐、黑褐色，無(wú)光澤、質(zhì)地疏松狀物質(zhì)，風(fēng)干

15、可作燃料，也可作化工原料和肥料。作化工原料和肥料。第二節(jié) 煤的形成及煤系26一、煤的形成一、煤的形成( (二二) ) 成煤作用成煤作用2.2.煤化階段煤化階段 泥炭或腐泥形成后，由于地殼下降而被其它沉積物覆蓋，則進(jìn)入了煤化作用泥炭或腐泥形成后，由于地殼下降而被其它沉積物覆蓋，則進(jìn)入了煤化作用階段。此時(shí)生化作用停止，代之以物理化學(xué)作用。這個(gè)過(guò)程包括了二個(gè)連續(xù)階段。此時(shí)生化作用停止，代之以物理化學(xué)作用。這個(gè)過(guò)程包括了二個(gè)連續(xù)過(guò)程：過(guò)程：1)1)成巖作用成巖作用泥炭泥炭( (腐泥腐泥) )在溫度、壓力作用下，經(jīng)壓實(shí)、脫水、固結(jié)轉(zhuǎn)變成在溫度、壓力作用下，經(jīng)壓實(shí)、脫水、固結(jié)轉(zhuǎn)變成褐煤褐煤( (腐泥煤腐泥

16、煤) )。2)2)變質(zhì)作用變質(zhì)作用褐煤繼續(xù)在溫度、壓力、時(shí)間影響下轉(zhuǎn)變?yōu)闊熋?、無(wú)煙煤、天褐煤繼續(xù)在溫度、壓力、時(shí)間影響下轉(zhuǎn)變?yōu)闊熋?、無(wú)煙煤、天然焦或石墨。然焦或石墨。第二節(jié) 煤的形成及煤系27一、煤的形成一、煤的形成( (二二) ) 成煤作用成煤作用3.3.成煤過(guò)程成煤過(guò)程古植物成煤過(guò)程古植物成煤過(guò)程 第二節(jié) 煤的形成及煤系28二、煤系的概念二、煤系的概念( (一一) ) 煤系的概念煤系的概念 指在一定地質(zhì)時(shí)間內(nèi)，形成的具有成因聯(lián)系且連續(xù)沉積的一套含煤巖系。指在一定地質(zhì)時(shí)間內(nèi)，形成的具有成因聯(lián)系且連續(xù)沉積的一套含煤巖系。( (二二) ) 煤系地層煤系地層 在煤的形成過(guò)程中，煤層上下同時(shí)形成許多

17、巖層，這些夾有煤層的巖層是在在煤的形成過(guò)程中，煤層上下同時(shí)形成許多巖層，這些夾有煤層的巖層是在同一個(gè)成煤時(shí)期形成的，稱為煤系地層。同一個(gè)成煤時(shí)期形成的，稱為煤系地層。第二節(jié) 煤的形成及煤系29第三節(jié)第三節(jié) 煤的性質(zhì)及工業(yè)分類煤的性質(zhì)及工業(yè)分類一、煤的性質(zhì)一、煤的性質(zhì)1、煤的物理性質(zhì)：、煤的物理性質(zhì)： 光澤、顏色、條痕、硬度、脆度、比重和容重、導(dǎo)電性。光澤、顏色、條痕、硬度、脆度、比重和容重、導(dǎo)電性。 2、煤的化學(xué)組成：、煤的化學(xué)組成： 有機(jī)質(zhì)和無(wú)機(jī)質(zhì)，主要元素有：碳、氫、氧、氮、硫、磷。有機(jī)質(zhì)和無(wú)機(jī)質(zhì)，主要元素有：碳、氫、氧、氮、硫、磷。第三節(jié)第三節(jié) 煤的性質(zhì)及工業(yè)分類煤的性質(zhì)及工業(yè)分類30變

18、質(zhì)程度變質(zhì)程度光澤光澤顏色顏色硬度硬度脆度脆度容重容重導(dǎo)電性導(dǎo)電性褐煤褐煤無(wú)光澤暗淡無(wú)光澤暗淡瀝青光澤瀝青光澤褐色褐色黑褐色黑褐色2.02.5脆度較脆度較小有一小有一定韌性定韌性1.051.2不良導(dǎo)不良導(dǎo)體，導(dǎo)體，導(dǎo)電性隨電性隨變質(zhì)程變質(zhì)程度增高度增高而增加而增加煙煙煤煤長(zhǎng)焰煤長(zhǎng)焰煤瀝青光澤瀝青光澤褐黑色褐黑色2.81.21.4氣煤氣煤強(qiáng)瀝青光澤強(qiáng)瀝青光澤弱玻璃光澤弱玻璃光澤黑色黑色黑灰色黑灰色肥煤肥煤玻璃光澤玻璃光澤2.6最大最大焦煤焦煤強(qiáng)玻璃光澤強(qiáng)玻璃光澤2.5瘦煤瘦煤金屬光澤金屬光澤2.6無(wú)煙煤無(wú)煙煤似金屬光澤似金屬光澤灰黑色灰黑色鋼灰色鋼灰色3.54.0最小最小1.351.8良好良好第

19、三節(jié)第三節(jié) 煤的性質(zhì)及工業(yè)分類煤的性質(zhì)及工業(yè)分類煤的主要物理性質(zhì)變化表煤的主要物理性質(zhì)變化表31二、煤的工業(yè)分類二、煤的工業(yè)分類1 1常用的煤質(zhì)指標(biāo)常用的煤質(zhì)指標(biāo) 評(píng)價(jià)煤質(zhì)的主要指標(biāo)包括：水分評(píng)價(jià)煤質(zhì)的主要指標(biāo)包括：水分W W、灰分（、灰分（ashash）、揮發(fā)分（）、揮發(fā)分（volatilityvolatility）、）、膠質(zhì)層厚度膠質(zhì)層厚度Y Y、發(fā)熱量、發(fā)熱量Q Q、硫、硫S S和磷和磷P P的含量以及含矸率等。的含量以及含矸率等。2 2煤的工業(yè)分類煤的工業(yè)分類 我國(guó)現(xiàn)行的工業(yè)分類，是以煉焦煤為主的分類方案，分類指標(biāo)主要用揮發(fā)分我國(guó)現(xiàn)行的工業(yè)分類，是以煉焦煤為主的分類方案，分類指標(biāo)主要用

20、揮發(fā)分和膠質(zhì)層的最大厚度和膠質(zhì)層的最大厚度y(mm)y(mm)為指標(biāo)劃分煤的種類，從無(wú)煙煤到褐煤分為十大煤為指標(biāo)劃分煤的種類，從無(wú)煙煤到褐煤分為十大煤種，即無(wú)煙煤、煙煤（貧煤、瘦煤、焦煤、肥煤、氣煤、弱粘煤、不粘煤、種，即無(wú)煙煤、煙煤（貧煤、瘦煤、焦煤、肥煤、氣煤、弱粘煤、不粘煤、長(zhǎng)焰煤）、褐煤長(zhǎng)焰煤）、褐煤 。 第三節(jié)第三節(jié) 煤的性質(zhì)及工業(yè)分類煤的性質(zhì)及工業(yè)分類32第四節(jié)第四節(jié) 煤層的埋藏特征煤層的埋藏特征1. 1. 按煤層厚度分類按煤層厚度分類 煤層煤層 地下開采地下開采 極薄煤層極薄煤層 0.3-0.5m0.3-0.5m 薄煤層薄煤層 0.5-1.3m0.5-1.3m 中厚煤層中厚煤層

21、1.3-3.5m1.3-3.5m 厚煤層厚煤層 3.5-8.0m3.5-8.0m 巨厚煤層巨厚煤層 8.0m 8.0m 第四節(jié)第四節(jié) 煤層的埋藏特征煤層的埋藏特征一、煤層賦存狀態(tài)一、煤層賦存狀態(tài)33第四節(jié)第四節(jié) 煤層的埋藏特征煤層的埋藏特征一、煤層賦存狀態(tài)一、煤層賦存狀態(tài)2. 2. 按煤層穩(wěn)定性分類按煤層穩(wěn)定性分類煤層穩(wěn)定性指煤層形態(tài)、厚度、結(jié)構(gòu)和可采性的變化程度。按照礦區(qū)煤層穩(wěn)定性指煤層形態(tài)、厚度、結(jié)構(gòu)和可采性的變化程度。按照礦區(qū)( (或井或井田田) )的煤層變化程度的煤層變化程度( (即穩(wěn)定程度即穩(wěn)定程度) )劃分為四類。劃分為四類。 穩(wěn)定煤層穩(wěn)定煤層； 較穩(wěn)定煤層較穩(wěn)定煤層 不穩(wěn)定煤層不

22、穩(wěn)定煤層； 極不穩(wěn)定煤層極不穩(wěn)定煤層 第四節(jié)第四節(jié) 煤層的埋藏特征煤層的埋藏特征34第四節(jié)第四節(jié) 煤層的埋藏特征煤層的埋藏特征一、煤層賦存狀態(tài)一、煤層賦存狀態(tài)3. 3. 按煤層的結(jié)構(gòu)按煤層的結(jié)構(gòu) 根據(jù)煤層中有無(wú)較穩(wěn)定的夾石層，煤層可分為：根據(jù)煤層中有無(wú)較穩(wěn)定的夾石層，煤層可分為： 1) 1) 簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)2) 2) 復(fù)雜結(jié)構(gòu)復(fù)雜結(jié)構(gòu)第四節(jié)第四節(jié) 煤層的埋藏特征煤層的埋藏特征35第四節(jié)第四節(jié) 煤層的埋藏特征煤層的埋藏特征一、煤層賦存狀態(tài)一、煤層賦存狀態(tài)4. 4. 按煤層傾角分類按煤層傾角分類 煤層煤層 地下開采地下開采 近水平煤層近水平煤層 45 第四節(jié)第四節(jié) 煤層的埋藏特征煤層的埋藏特征3

23、6第四節(jié)第四節(jié) 煤層的埋藏特征煤層的埋藏特征二、煤層頂?shù)装鍘r層二、煤層頂?shù)装鍘r層 煤層頂?shù)装鍘r層是指煤系中位于煤層上下一定距離內(nèi)的巖層。煤層頂?shù)装鍘r層是指煤系中位于煤層上下一定距離內(nèi)的巖層。頂板頂板( (賦存在煤層之上的鄰近巖層賦存在煤層之上的鄰近巖層) ) 偽偽 頂頂直接頂直接頂基本頂基本頂?shù)装宓装? (賦存在煤層之下的鄰近巖層賦存在煤層之下的鄰近巖層) ) 直接底老底第四節(jié)第四節(jié) 煤層的埋藏特征煤層的埋藏特征37第四節(jié)第四節(jié) 煤層的埋藏特征煤層的埋藏特征三、煤層的構(gòu)造形態(tài)三、煤層的構(gòu)造形態(tài)地質(zhì)構(gòu)造：地質(zhì)構(gòu)造：p發(fā)生構(gòu)造變動(dòng)的巖層所呈現(xiàn)的各種空間形態(tài)稱為地質(zhì)構(gòu)造。發(fā)生構(gòu)造變動(dòng)的巖層所呈現(xiàn)的各

24、種空間形態(tài)稱為地質(zhì)構(gòu)造。地質(zhì)構(gòu)造分為兩類：地質(zhì)構(gòu)造分為兩類：p褶皺構(gòu)造、斷裂構(gòu)造。褶皺構(gòu)造、斷裂構(gòu)造。第四節(jié)第四節(jié) 煤層的埋藏特征煤層的埋藏特征38四、煤巖層的構(gòu)造形態(tài) 褶皺構(gòu)造、斷裂構(gòu)造褶皺構(gòu)造、斷裂構(gòu)造第四節(jié)第四節(jié) 煤層的埋藏特征煤層的埋藏特征39四、煤巖層的構(gòu)造形態(tài)( (一一) )煤巖層產(chǎn)狀煤巖層產(chǎn)狀 1. 1. 煤巖層產(chǎn)狀概念煤巖層產(chǎn)狀概念 巖層產(chǎn)狀是指巖層的空間位置。用于描述巖層的空間展布特征。巖層產(chǎn)狀是指巖層的空間位置。用于描述巖層的空間展布特征。 2 2、產(chǎn)狀要素、產(chǎn)狀要素 一般煤巖層的產(chǎn)狀用走向、傾向、傾角表示。走向、傾向、傾角稱為煤巖層一般煤巖層的產(chǎn)狀用走向、傾向、傾角表示。

25、走向、傾向、傾角稱為煤巖層產(chǎn)狀的三要素。產(chǎn)狀的三要素。 第四節(jié)第四節(jié) 煤層的埋藏特征煤層的埋藏特征40四、煤巖層的構(gòu)造形態(tài)( (一一) )煤巖層產(chǎn)狀煤巖層產(chǎn)狀 3. 3. 煤層產(chǎn)狀煤層產(chǎn)狀走向線走向線煤層層面與水平面相交的直線叫走向線。煤層層面與水平面相交的直線叫走向線。走向走向走向線延伸的方向。走向線延伸的方向。傾向傾向煤層層面上，與走向線垂直，向下的傾斜線在煤層層面上，與走向線垂直，向下的傾斜線在 水平面上的投影所指的方向。水平面上的投影所指的方向。傾角傾角煤層層面與水平面之間的兩面角。煤層層面與水平面之間的兩面角。 =0 =0 9090 。走 向傾 斜煤 層 層 面傾 向水 平 面第四節(jié)

26、第四節(jié) 煤層的埋藏特征煤層的埋藏特征41四、煤巖層的構(gòu)造形態(tài)( (二二) )褶皺構(gòu)造褶皺構(gòu)造 1.1.褶皺構(gòu)造的概念褶皺構(gòu)造的概念1)1)褶皺褶皺巖層在地殼運(yùn)動(dòng)的長(zhǎng)期作用下，原始產(chǎn)狀改變，形成各種彎曲，但仍巖層在地殼運(yùn)動(dòng)的長(zhǎng)期作用下，原始產(chǎn)狀改變，形成各種彎曲，但仍保持連續(xù)性，稱為褶皺構(gòu)造，簡(jiǎn)稱為褶皺。保持連續(xù)性，稱為褶皺構(gòu)造，簡(jiǎn)稱為褶皺。2)2)褶曲褶曲褶皺構(gòu)造的一個(gè)彎曲叫褶曲，是褶皺的基本單位。褶皺構(gòu)造的一個(gè)彎曲叫褶曲，是褶皺的基本單位。第四節(jié)第四節(jié) 煤層的埋藏特征煤層的埋藏特征42四、煤巖層的構(gòu)造形態(tài)( (二二) )褶皺構(gòu)造褶皺構(gòu)造 1.1.褶皺構(gòu)造的概念褶皺構(gòu)造的概念單斜構(gòu)造斷褶曲構(gòu)造

27、斷裂構(gòu)造層斷層第四節(jié)第四節(jié) 煤層的埋藏特征煤層的埋藏特征43四、煤巖層的構(gòu)造形態(tài)( (二二) )褶皺構(gòu)造褶皺構(gòu)造2.2.褶曲的基本類型褶曲的基本類型褶曲包括向斜和背斜兩種基本類型：褶曲包括向斜和背斜兩種基本類型：1)1)背斜背斜在形態(tài)上為一個(gè)弧頂向上的彎曲，中心部分為老地層，兩側(cè)地層依次在形態(tài)上為一個(gè)弧頂向上的彎曲，中心部分為老地層，兩側(cè)地層依次變新。變新。2)2)向斜向斜在形態(tài)上為一個(gè)弧頂向下的彎曲，中心部分為新地層，兩側(cè)地層依次在形態(tài)上為一個(gè)弧頂向下的彎曲，中心部分為新地層，兩側(cè)地層依次變老。變老。第四節(jié)第四節(jié) 煤層的埋藏特征煤層的埋藏特征44四、煤巖層的構(gòu)造形態(tài)( (二二) )褶皺構(gòu)造褶

28、皺構(gòu)造2.2.褶曲的基本類型褶曲的基本類型單斜構(gòu)造斷褶曲構(gòu)造斷裂構(gòu)造層斷層第四節(jié)第四節(jié) 煤層的埋藏特征煤層的埋藏特征45四、煤巖層的構(gòu)造形態(tài)( (二二) )褶皺構(gòu)造褶皺構(gòu)造3.3.褶曲要素褶曲要素第四節(jié)第四節(jié) 煤層的埋藏特征煤層的埋藏特征46四、煤巖層的構(gòu)造形態(tài)( (二二) )褶皺構(gòu)造褶皺構(gòu)造3.3.褶曲要素褶曲要素1)1)核部和翼部：褶曲的中心部位稱核部；核部?jī)蓚?cè)稱翼部。核部和翼部：褶曲的中心部位稱核部；核部?jī)蓚?cè)稱翼部。2)2)轉(zhuǎn)折端：兩翼巖層匯合轉(zhuǎn)折的部位。轉(zhuǎn)折端：兩翼巖層匯合轉(zhuǎn)折的部位。3)3)樞紐點(diǎn)和樞紐線：同一褶曲橫剖面上同一巖層面的最大彎曲點(diǎn)樞紐點(diǎn)；同一褶樞紐點(diǎn)和樞紐線：同一褶曲橫

29、剖面上同一巖層面的最大彎曲點(diǎn)樞紐點(diǎn)；同一褶曲橫剖面上同一巖層面的最大彎曲點(diǎn)的連線叫樞紐線，即樞紐。曲橫剖面上同一巖層面的最大彎曲點(diǎn)的連線叫樞紐線，即樞紐。4)4)軸面和軸跡：同一褶曲各巖層面上樞紐線構(gòu)成的面叫軸面。軸面與水平面的交軸面和軸跡：同一褶曲各巖層面上樞紐線構(gòu)成的面叫軸面。軸面與水平面的交線稱軸跡。線稱軸跡。5)5)頂角和翼角：兩翼同一巖層之間的夾角叫頂角。兩翼巖層與水平面夾角叫翼角。頂角和翼角：兩翼同一巖層之間的夾角叫頂角。兩翼巖層與水平面夾角叫翼角。第四節(jié)第四節(jié) 煤層的埋藏特征煤層的埋藏特征47四、煤巖層的構(gòu)造形態(tài)( (三三) ) 斷裂構(gòu)造斷裂構(gòu)造1.1.斷裂構(gòu)造的概念斷裂構(gòu)造的概

30、念 當(dāng)長(zhǎng)期作用在巖層上的構(gòu)造應(yīng)力達(dá)到或超過(guò)巖石的強(qiáng)度極限時(shí)將發(fā)生變形造當(dāng)長(zhǎng)期作用在巖層上的構(gòu)造應(yīng)力達(dá)到或超過(guò)巖石的強(qiáng)度極限時(shí)將發(fā)生變形造成破裂和錯(cuò)動(dòng)，使巖層的連續(xù)完整性受到破壞，它們的產(chǎn)物總稱為斷裂構(gòu)造。成破裂和錯(cuò)動(dòng)，使巖層的連續(xù)完整性受到破壞，它們的產(chǎn)物總稱為斷裂構(gòu)造。斷裂構(gòu)造分為節(jié)理和斷層兩類。斷裂構(gòu)造分為節(jié)理和斷層兩類。2.2.節(jié)理節(jié)理1)1)節(jié)理的概念節(jié)理的概念 斷裂兩側(cè)的巖層或巖體沿破裂面斷開，但沒(méi)有發(fā)生明顯的相對(duì)位移的斷裂構(gòu)斷裂兩側(cè)的巖層或巖體沿破裂面斷開，但沒(méi)有發(fā)生明顯的相對(duì)位移的斷裂構(gòu)造稱節(jié)理，又稱為裂隙。其破裂面稱為節(jié)理面。造稱節(jié)理，又稱為裂隙。其破裂面稱為節(jié)理面。第四節(jié)第四

31、節(jié) 煤層的埋藏特征煤層的埋藏特征48四、煤巖層的構(gòu)造形態(tài)( (三三) ) 斷裂構(gòu)造斷裂構(gòu)造2.2.節(jié)理節(jié)理2)2)節(jié)理的分類節(jié)理的分類(1)(1)節(jié)理的力學(xué)性質(zhì)分類節(jié)理的力學(xué)性質(zhì)分類節(jié)理按力學(xué)性質(zhì)可分為張節(jié)理和剪節(jié)理。節(jié)理按力學(xué)性質(zhì)可分為張節(jié)理和剪節(jié)理。p張節(jié)理：是在張應(yīng)力作用下形成的節(jié)理。張節(jié)理：是在張應(yīng)力作用下形成的節(jié)理。p剪節(jié)理：是在剪應(yīng)力作用下形成的節(jié)理。剪節(jié)理：是在剪應(yīng)力作用下形成的節(jié)理。第四節(jié)第四節(jié) 煤層的埋藏特征煤層的埋藏特征49四、煤巖層的構(gòu)造形態(tài)( (三三) ) 斷裂構(gòu)造斷裂構(gòu)造2.2.節(jié)理節(jié)理2)2)節(jié)理的分類節(jié)理的分類(2)(2)節(jié)理的產(chǎn)狀分類節(jié)理的產(chǎn)狀分類根據(jù)節(jié)理產(chǎn)狀與

32、巖層產(chǎn)狀的關(guān)系，分為四種：根據(jù)節(jié)理產(chǎn)狀與巖層產(chǎn)狀的關(guān)系，分為四種：走向節(jié)理：節(jié)理走向大致與巖層走向平行。走向節(jié)理：節(jié)理走向大致與巖層走向平行。傾向節(jié)理：節(jié)理走向大致與巖層走向垂直，傾向節(jié)理：節(jié)理走向大致與巖層走向垂直， 與巖層傾向大致平行。與巖層傾向大致平行。斜向節(jié)理：節(jié)理走向與巖層走向斜交。斜向節(jié)理：節(jié)理走向與巖層走向斜交。順層節(jié)理：節(jié)理面與巖層面大致平行。順層節(jié)理：節(jié)理面與巖層面大致平行。1 1走向節(jié)理；走向節(jié)理；2 2傾向節(jié)理傾向節(jié)理3 3、4 4斜向節(jié)理；斜向節(jié)理；第四節(jié)第四節(jié) 煤層的埋藏特征煤層的埋藏特征50四、煤巖層的構(gòu)造形態(tài)( (三三) ) 斷裂構(gòu)造斷裂構(gòu)造2.2.節(jié)理節(jié)理2)2

33、)節(jié)理的分類節(jié)理的分類(2)(2)節(jié)理的成因分類節(jié)理的成因分類根據(jù)成因分兩大類：原生和次生節(jié)理。根據(jù)成因分兩大類：原生和次生節(jié)理。原生節(jié)理：在沉積作用、巖漿作用及成巖過(guò)程中形成的。原生節(jié)理：在沉積作用、巖漿作用及成巖過(guò)程中形成的。 例如玄武巖柱狀節(jié)理、煤的內(nèi)生裂隙等。例如玄武巖柱狀節(jié)理、煤的內(nèi)生裂隙等。次生節(jié)理：巖層形成后生成的裂隙。次生節(jié)理：巖層形成后生成的裂隙。第四節(jié)第四節(jié) 煤層的埋藏特征煤層的埋藏特征51四、煤巖層的構(gòu)造形態(tài)( (三三) ) 斷裂構(gòu)造斷裂構(gòu)造2.2.斷層斷層1)1)斷層的概念斷層的概念斷裂兩側(cè)的巖層或巖體沿破裂面斷開，并且發(fā)生明顯的相對(duì)位移的斷裂構(gòu)造稱斷裂兩側(cè)的巖層或巖體

34、沿破裂面斷開，并且發(fā)生明顯的相對(duì)位移的斷裂構(gòu)造稱斷層。斷層。上盤下盤斷層面單斜構(gòu)造斷褶曲構(gòu)造斷裂構(gòu)造層斷層第四節(jié)第四節(jié) 煤層的埋藏特征煤層的埋藏特征52四、煤巖層的構(gòu)造形態(tài)( (三三) ) 斷裂構(gòu)造斷裂構(gòu)造2.2.斷層斷層1)1)斷層要素?cái)鄬右氐谒墓?jié)第四節(jié) 煤層的埋藏特征煤層的埋藏特征53 ( (三三) ) 斷裂構(gòu)造斷裂構(gòu)造2.2.斷層斷層1)1)斷層要素?cái)鄬右?1)(1)斷層面：指斷層的破裂滑動(dòng)面。斷層面：指斷層的破裂滑動(dòng)面。(2)(2)斷層線：斷層面與地面的交線。斷層線：斷層面與地面的交線。(3)(3)斷盤：斷層面兩側(cè)的巖體。位于斷層面上方的稱為上盤；斷盤：斷層面兩側(cè)的巖體。位于斷層面

35、上方的稱為上盤； 位于斷層面下方的稱為下盤。位于斷層面下方的稱為下盤。(4)(4)斷層交面線：斷層面與巖層底面的交線。斷層交面線：斷層面與巖層底面的交線。(5)(5)斷層的斷距斷層的斷距 ( (斷層面上同一點(diǎn)的位移斷層面上同一點(diǎn)的位移) ) 、落差、落差四、煤巖層的構(gòu)造形態(tài)第四節(jié)第四節(jié) 煤層的埋藏特征煤層的埋藏特征54四、煤巖層的構(gòu)造形態(tài)( (三三) ) 斷裂構(gòu)造斷裂構(gòu)造2.2.斷層斷層1)1)斷層分類斷層分類(1)(1)根據(jù)斷層兩盤相對(duì)位移方向分類：根據(jù)斷層兩盤相對(duì)位移方向分類：分為：正斷層、逆斷層、平移斷層等。分為：正斷層、逆斷層、平移斷層等。正斷層：上盤相對(duì)下降，下盤相對(duì)上升。正斷層：上

36、盤相對(duì)下降，下盤相對(duì)上升。逆斷層：上盤相對(duì)上升，下盤相對(duì)下降。逆斷層：上盤相對(duì)上升，下盤相對(duì)下降。平推斷層：沒(méi)有垂直方向位移的斷層。平推斷層：沒(méi)有垂直方向位移的斷層。斷層的類型斷層的類型正斷層平推斷層逆斷層第四節(jié)第四節(jié) 煤層的埋藏特征煤層的埋藏特征55正斷層正斷層上盤下降56逆斷層逆斷層上盤上升57平移斷層平移斷層水平錯(cuò)動(dòng)58四、煤巖層的構(gòu)造形態(tài)( (三三) ) 斷裂構(gòu)造斷裂構(gòu)造2.2.斷層斷層1)1)斷層分類斷層分類(2)(2)根據(jù)斷層走向和所切割巖層走向關(guān)系的分類根據(jù)斷層走向和所切割巖層走向關(guān)系的分類走向斷層：斷層走向與巖層走向基本一致。走向斷層：斷層走向與巖層走向基本一致。傾向斷層：斷層

37、走向與巖層走向基本直交。傾向斷層：斷層走向與巖層走向基本直交。斜交斷層：斷層走向與巖層走向明顯斜交。斜交斷層：斷層走向與巖層走向明顯斜交。順層斷層：斷層面與巖層面基本平行。順層斷層：斷層面與巖層面基本平行。F1-F1-走向斷層走向斷層F2F2傾向斷層傾向斷層F3F3斜交斷層斜交斷層第四節(jié)第四節(jié) 煤層的埋藏特征煤層的埋藏特征59四、煤巖層的構(gòu)造形態(tài)( (三三) ) 斷裂構(gòu)造斷裂構(gòu)造2.2.斷層斷層1)1)斷層分類斷層分類(3)(3)根據(jù)斷層走向與褶皺軸向關(guān)系的分類根據(jù)斷層走向與褶皺軸向關(guān)系的分類縱斷層：斷層走向與褶皺軸向基本一致?？v斷層：斷層走向與褶皺軸向基本一致。橫斷層：斷層走向與褶皺軸向基本

38、垂直。橫斷層：斷層走向與褶皺軸向基本垂直。斜斷層：斷層走向與褶皺軸向斜交。斜斷層：斷層走向與褶皺軸向斜交。F1F1縱斷層縱斷層F2F2橫斷層橫斷層F3F3斜斷層斜斷層第四節(jié)第四節(jié) 煤層的埋藏特征煤層的埋藏特征60四、煤巖層的構(gòu)造形態(tài)( (三三) ) 斷裂構(gòu)造斷裂構(gòu)造2.2.斷層斷層1)1)斷層分類斷層分類(4)(4)斷層的組合類型斷層的組合類型地壘和地塹：兩條以上正斷層，傾向相背、中間斷盤相對(duì)上升稱地壘。反之，地壘和地塹：兩條以上正斷層，傾向相背、中間斷盤相對(duì)上升稱地壘。反之，斷層傾向相對(duì)、中間盤下降稱地塹。斷層傾向相對(duì)、中間盤下降稱地塹。階梯狀斷層：由二條以上正斷層產(chǎn)狀大體一致而成。階梯狀斷

39、層：由二條以上正斷層產(chǎn)狀大體一致而成。疊瓦狀斷層：由數(shù)條產(chǎn)狀大致相同逆斷層組合而成。疊瓦狀斷層：由數(shù)條產(chǎn)狀大致相同逆斷層組合而成。第四節(jié)第四節(jié) 煤層的埋藏特征煤層的埋藏特征61五、影響開采工作的其他因素五、影響開采工作的其他因素1. 1. 煤的自燃傾向性煤的自燃傾向性 煤的自燃性決定于煤的疏松程度及氧化過(guò)程的劇烈程度。煤愈松軟，煤層愈煤的自燃性決定于煤的疏松程度及氧化過(guò)程的劇烈程度。煤愈松軟，煤層愈厚或氧化愈快，其自燃危險(xiǎn)就愈大。厚或氧化愈快，其自燃危險(xiǎn)就愈大。2. 2. 煤和巖層的含瓦斯性煤和巖層的含瓦斯性 瓦斯的涌出和積聚不但給礦井生產(chǎn)帶來(lái)許多困難，還可能造成嚴(yán)重的災(zāi)害。瓦斯的涌出和積聚不

40、但給礦井生產(chǎn)帶來(lái)許多困難，還可能造成嚴(yán)重的災(zāi)害。因此，在開采含瓦斯較大的煤層時(shí)，應(yīng)當(dāng)在技術(shù)上采取特殊措施。因此，在開采含瓦斯較大的煤層時(shí)，應(yīng)當(dāng)在技術(shù)上采取特殊措施。第四節(jié)第四節(jié) 煤層的埋藏特征煤層的埋藏特征62五、影響開采工作的其他因素五、影響開采工作的其他因素3. 3. 礦井的充水程度礦井的充水程度 礦井開采時(shí)，由于巷道開掘和采空區(qū)塌陷，必然波及煤層上下的含水層以及礦井開采時(shí)，由于巷道開掘和采空區(qū)塌陷，必然波及煤層上下的含水層以及地表下的水源，而造成礦井充水。嚴(yán)重時(shí)還可能威脅礦井安全。地表下的水源，而造成礦井充水。嚴(yán)重時(shí)還可能威脅礦井安全。第四節(jié)第四節(jié) 煤層的埋藏特征煤層的埋藏特征63第五節(jié)第五節(jié) 煤田地質(zhì)勘探及礦井儲(chǔ)量煤田地質(zhì)勘探及礦井儲(chǔ)量一、煤田地質(zhì)勘探的任務(wù)一、煤田地質(zhì)勘探的任務(wù) 了解礦井資源了解礦井資源/ /儲(chǔ)量、井田地質(zhì)條件、煤層賦存條件、水文地質(zhì)條件、開采儲(chǔ)量、井田地質(zhì)條件、煤層賦存條件、水文地質(zhì)條件、開采技術(shù)條件、煤種煤質(zhì)等礦井的資源條件。技術(shù)條件、煤種