煤礦地質課件02

1、 2不同巖性頂壓的表現特征：煤層頂板為易冒落的松軟巖時，一般不會發(fā)生大面積來壓和切頂事故。 中等冒落性頂板：隨著懸露面積增大，老頂壓力增大，到一定限度后老頂冒落。 難冒落和極難冒落的堅硬頂板：隨著開采面積的增大，頂壓不斷增加，增大到一定程度可形成大面積來壓。 3大面積來壓的表現特征： 大面積來壓的過程是，頂板彎曲下沉，壓迫煤柱或支架，產生炸幫和折裂現象，造成脫巖、破裂，最后導致頂板的大面積冒落。 大面積的冒落的征兆是： （1）頂板急劇下沉； （2）頂板斷裂； （3）底板隆起； （4）產生超前壓力； （6）工作面的壓力增大。 （二）側壓 側壓的大小主要取決于該巷道的頂壓和深度，頂的壓力愈大，巷道

2、至地表的距離愈大，則該巷道的側壓愈大；反之則小。 （三）底壓 引起底板隆起的原因有： a 、巨大的頂板壓力經兩幫傳至底板使底板產生隆起現象； b、煤層下部有高壓含水層時，當水的壓力等于或大于底板巖石的強度時常產生底板的隆起現象； c、底板巖石吸水后巖體膨脹而引起底板的隆起。 三、地壓活動觀測 1、常規(guī)工作面地壓活動的觀測； 2、大面積采空區(qū)的地壓活動的觀測； 四、地壓的處理 各種壓力的處理情況選擇將巷道開掘要什么巖層中以及巷道的形狀、支護方式和材料等，并根據頂壓情況選擇采煤方法和頂板管理方式等第二節(jié) 圍巖膨脹 巷道圍巖的變形與膨脹，總稱為圍巖膨脹。 圍巖膨脹按其強弱程度分為三種類型： 1、長期

3、而強烈的明顯地出現損壞巷道支架的膨脹現象； 2、緩慢而逐漸加強的膨脹現象 3、微弱的膨脹現象。 引起圍巖膨脹的原因很多，主要是巖石的礦物成分其顯現的物理性質，這是內因，其外界條件則是礦山壓力和地下水等因素。圍巖膨脹的觀測工作，從礦井地質方面來說， 主要觀測煤系地層，特別是煤層頂、底板的巖石成分、物理力學性質；查明地下水（礦坑水）和礦山壓力對它的影響程度等。 處理巷道圍攻巖膨脹的辦法：當發(fā)生膨脹時，一般是采取挑頂、臥底或者刷幫的措施來維修巷道。 第三篇 礦井地質工作方法 第八章 井下地質編錄 一、基本要求： 1.經常及時 2.準確全面 3.系統(tǒng)統(tǒng)一 4.重點突出第一節(jié) 穿層巷道的地質編錄 一、豎

4、井井筒地質編錄 兩種形式：四壁展開圖，壁柱狀刨面圖 二、石門地質編錄 步驟與方法如下： （一）熟悉巷道預想刨面和臨近勘探線刨面圖 （二）對編錄巷道進行全面概略觀察（三）在編錄巷道壁上掛觀測基線 （四）觀測、記錄及描繪巷道壁上的地質情況 （五）其他注意事項第二節(jié) 順層巷道的地質編錄 一、平巷地質編錄 1、對于巷道能夠揭露煤層全厚的薄煤層及部分中厚煤層，可以直接觀測編錄巷道壁和迎頭斷面。 2、對于巷道不能揭露煤層全厚的厚煤層及部分中厚煤層，在進行地質編錄時，首先要設法探查煤層全厚，然后，再根據巷道中實測和探測的各種數據進行編錄。當煤層傾角較緩，則編制沿巷道方向的垂直剖面圖。 二、傾斜巷道地質編錄

5、三、巷道展開圖的編錄 1、兩壁一頂展開圖；即巷頂下落，兩壁向外展開，這種展示圖相當于人從巷道外側觀察的結果。 2、兩壁一底展開圖：即巷底保持不動，兩壁向外展開，這種展開方式，由于巷底往往被掩蓋，地質情況不易觀測，因此，巷底地質界線的聯接主要靠兩壁來推測，其編錄實例。 3、迎頭兩壁展開圖：為了描繪巷道迎頭的重要地質情況，編繪迎頭和兩壁展開圖。第三節(jié) 回采工作面地質編錄 回采工作面地質編錄的基本任務是查明采區(qū)的地質變化及其發(fā)展趨勢，指導回采工作的正常進行； 測量煤厚，計算回采率，監(jiān)督煤量的充分回采，為厚煤層開采的合理分層提供依據。 厚煤層開采時，還要系統(tǒng)地進行工作面探煤厚的工作，并及時調整。第四節(jié)

6、 礦井原始地質資料的整理 一、檢查、補充和謄清原始記錄井下觀測編錄資料記錄在井下記錄薄和各種觀測卡片中，在整個過程中若發(fā)現疑點和不足應設法檢查和補充務必使資料真實可靠。 二、清繪原始地質圖件 井下實測巷道剖面、斷面圖、展開圖和細部素描圖均系草圖，上井后還應按照一定的內容、比例尺和格式重新繪制清圖。 三、建立原始地質資料臺帳 通過井下觀測編錄，收集到大量原始地質資料。礦井地質原始記錄，原始圖件、觀測卡片等資料均妥善保存，不得隨意銷毀。 四、 填繪原始地質資料 井下觀測編錄的原始地質資料，應及時地填繪到各種礦井地質綜合圖件中，并根據新的實際材料，不斷地充實和修正原有的礦井地質綜合圖件第九章 礦井地

7、質制圖 通過井下地質編錄和井田地質勘探工作，收集到大量的原始地質資料。但是，這些資料只反映某一巷道局部的個別的地質現象，不能反映地質現象的總體情況、相互關系和變化規(guī)律，因而它還不能滿祝煤礦生產的需要。要全面的反映各種地質現象的相互關系和變化規(guī)律，還必須將豐富的地質資料，經過去粗取精、去偽存真、由此及彼、由表及里的分析研究、綜合整理，編制各種綜合地質圖件。 礦井綜合地質圖件的種類，各礦不完全相同，應根據各礦具體地質情況和生產上的需要來確定。一般礦井經常使用的綜合地質圖件有下列幾種： 井田地形地質圖（基巖地形地質圖） 煤系綜合柱狀圖 煤、巖層對比圖 礦井地質剖面圖 開采水平切面地質圖（水平切面圖）

8、 煤層地板（或頂板）等高線圖 煤層立面投影圖（立面圖） 儲量計算圖 此外當進行某些專門地質問題研究時，往往還需在編制一些專門性圖件，如煤層等厚線圖，煤層頂板性圖，井田構造綱要圖，巖漿巖侵入煤層分布圖等等。 第一節(jié) 礦井地質剖面圖 礦井地質剖面圖的主要內容是： 1.剖面線切過的地形地物。 2.剖面線上及其相近的鉆孔。 3.剖面線切過的井巷工程，包括生產井、小窯、主在巷道、采空區(qū)等。 4.井田邊界線、采區(qū)邊界線、保安煤柱線、各開采水平標高線等。 5.煤層、標志層、含水層、地層分界層、褶曲、斷層被剖開的跡線。 6.其他地質現象，如剖面線切過的巖溶陷落柱、巖漿巖侵入體等。 一、編制礦井地質剖面圖的方法

9、和步驟： （一） 確定剖面線的方向和位置 （二） 確定比例尺 （三） 收集和整理編制剖面圖的有關資料 （四） 設計圖面和畫高程圖 （五） 投平面與剖面對應線 （六） 作地形剖面 （七） 投繪鉆孔柱狀 （八） 實切和投繪井巷工程 （九） 投繪煤層和構造點 （十）對比、連接 （十一）審核、清繪 二、根據水平切面圖作剖面圖 （一）根據幾個不同標高水平切面圖作 面圖剖 （二）根據一個水平切面圖作剖面圖 三、根據煤層地板等高線作剖面圖 1、直接投點的方法； 2、插入標高法； 3、走向延長法； 第二節(jié) 水平切面圖 編制水平切面圖的方法歸納起來有三種： （1） 根據井巷實測資料編制； （2）根據地質剖面圖編

10、制； （3）根據煤層地板等高線圖編制。 一、根據井巷實測資料編制水平切面圖 二、根據地質剖面圖編制水平切面圖 三、根據煤層地板等高線圖編制水平切面圖 第三節(jié) 煤層地板等高線圖 煤層地板等高線圖是反映某一煤層空間形態(tài)特征的圖件，又稱煤層構造平面圖，也有叫煤層圖。 一、生產礦井編制煤層地板等高線圖方法簡述 生產礦井編制煤層地板等高線圖是以分煤層采掘工程平面圖為底圖。具體編制方法可參考如下步驟： （一）整理和填繪實際資料 編制煤層地板等高線圖，首先要把編圖資料進行整理，把各種實際材料填繪在采掘工程平面底圖上。 1、煤層地板高程的換算和填繪； 2、鉆孔資料的投繪； 3、井下產狀和構造的填繪； 4、煤厚

11、資料的填繪； （二）繪制煤層地板等高線 1、插如法： 2、剖面法： （1）在采掘工程平面圖上按坐標繪出剖面線，并注明其編號。 （2）根據實際資料修改或重新編制礦井地質剖面圖。對于被剖面切線過的鉆孔、主要巷道位置、巷頂標高以及巷道在煤系中所處的層位，剖面中構造線的位置等均應進一步校核。 （3）把剖面圖上煤層地板與高程網中不同高程線的交點和斷煤交點依次垂直投影到剖面中同一水平線上。 3、用水平切面圖編制煤層地板等高線。 二、煤層地板等高線圖中斷煤交線的繪制 （一）井下實測法繪制斷煤交線 1、水平巷道中斷煤交線的測量： 2、傾斜巷道中斷煤交線的測定： 3、斷層走向與巷道近于平行時斷煤交線的測定： （

12、二） 用剖面法繪斷煤交線 （三）用斷層面等高線法繪斷煤交線 1、利用煤層斷失點的產狀資料編制斷煤交線： 2、利用巖巷揭露的斷層資料，繪制斷煤交線： 3、利用上部煤層中的斷層資料繪制斷煤交線。 （四）斷煤交線的彎曲問題煤層立面投影圖是急傾斜煤層的礦井所特有的不可缺少的主要圖件。由于煤層立面投影圖與煤層地板等高線圖都是反映煤層構造的圖件，故統(tǒng)稱為煤層構造圖。 第四節(jié) 煤層立面投影圖 一、立面投影的基本原理 二、煤層立面投影圖的特點 三、煤層立面投影圖的編制方法 （一）根據實際資料直接連繪 （二）根據地質剖面圖編制立面圖 四、編制立面圖的幾個問題 1、煤層重疊時，立面圖的繪制； 2、立面展開圖的編制

13、； 第五節(jié) 其他圖件簡述 除了前面介紹的礦井地質三大基本圖件之外，一般礦井還經常編制一些其他的礦井地質圖件。 一、井田地形地質圖 二、煤系綜合柱狀圖 三、煤、巖層對比圖 四、儲量計算圖 五、井上、下對照圖第十章 礦井地質勘探 礦井地質勘探是繼煤田普查、勘探之后，在礦井設計、建設和開采過程中所進行的地質勘探工作，又稱生產礦井補充地質勘探。 礦井地質勘探的特點： 1、礦井地質勘探是在現有煤礦生產的基礎上進行的，有豐富的第一性資料可供勘探設計參考利用。 2、直接為采掘生產建設服務，在確定勘探時間和布置勘探工程時，必須考慮到生產接替計劃及采掘工程設計施工的需要。 3、勘探任務往往是為了解決影響礦井生產

14、建設的某一專門性地質問題?？碧匠晒苯犹峤簧a使用，而不必提供完整的地質報告。 4、工程布置應充分利用礦井的有利條件，盡可能從井下近距離向空間各個方向施工。第一節(jié) 建井地質勘探 一、井筒檢查鉆孔 （一）井筒檢查鉆孔的布置原則： 1、豎井檢查鉆孔的布置原則： 2、斜井檢查鉆孔的布置原則： 3、平硐檢查鉆孔的布置原則： （二）井筒檢查鉆孔應取得的資料 1、沿井筒中心線的完整地質剖面圖； 2、井筒穿過的表土層、巖層和煤層的物理力學的性質、厚度、埋藏深度，斷層破 勘探時間和布置勘探工程時，必須考慮到生產接替計劃及采掘工程設計施工的需要。 3、勘探任務往往是為了解決影響礦井生產建設的某一專門性地質問題。

15、勘探成果直接提交生產使用，而不必提供完整的地質報告。 4、工程布置應充分利用礦井的有利條件，盡可能從井下近距離向空間各個方向施工。 碎帶及老空區(qū)等資料。 3、水文地質資料，包括含水層的層數、巖性、厚度、埋藏深度、裂隙和巖溶的發(fā)育程度以及各含水層的水量、水位、水質和地下水動態(tài)等資料。 5、采用特殊鑿井法時，應根據需要補充地下水的流向、流速和水溫的資料。 二、層位控制鉆孔 對于地質構造簡單，勘探資料可靠的礦井，層為控制鉆孔一般可以不打。 第二節(jié) 生產地質勘探 一、采區(qū)準備過程中的生產地質勘探 1、進行新采區(qū)設計時，往往由于煤層賦存狀況不清，需要布置一定的生產勘探鉆孔，進一步控制煤厚、產狀和構造變化

16、。2、對煤層群中構造復雜、煤厚變化大的薄煤層，通過鉆孔不能肯定可采價值時，盡量使用風巷超前的方法，來圈定可采塊段。 二、巷道掘進過程中的生產地質勘探 1、煤層薄，變化大，又受地址高燥破壞的地段可采邊界的圈定，這需要運用巷探進行追索。 2、在航道掘進中遇到斷層，當斷失方向、水平錯距及延展情況不好確定時，一般在迎頭布置發(fā)射壯鉆孔加以探測。 三、工作面回采過程中的生產地質勘探 1、煤層薄，變化大，又受地址高燥破壞的地段可采邊界的圈定，這需要運用巷探進行追索。 2、在航道掘進中遇到斷層，當斷失方向、水平錯距及延展情況不好確定時，一般在迎頭布置發(fā)射壯鉆孔加以探測。 3、工作面回采過程中的生產地質勘探第三

17、節(jié) 礦井延深、擴建地質勘探 一、延深、擴建地質勘探的原則 二、延深、擴建地質勘探設計的編制 （一）圖紙部分： （二）文字部分： 分五部分加以說明。第四節(jié) 老區(qū)找煤 一、調查老采區(qū)歷史資料及采動情況； 二、編制老采區(qū)復采地質圖； 三、老采區(qū)復采的探采工作； 四、開灤唐山煤礦老區(qū)找煤、復采的經驗第五節(jié) 礦井地質勘探手段及其應用 一、鉆探； 二、巷探； 三、井下物探；第十一章 地質說明書的編制第一節(jié) 建井地質說明書 建井地質說明書的內容包括文字說明和圖件兩部分。 在文字說明中，首先簡述施工地點，工程編號，井筒開鑿的起點、終點和方向，井底車場的工程部署等。 圖件應有井筒預想柱狀圖和井底車場范圍預想水平

18、切面圖。第二節(jié) 開拓區(qū)域地質說明書 文字部分： 1、概況：新開拓區(qū)的位置、走向長度、傾斜寬度和上下水平標高； 2、地質構造情況：開拓區(qū)構造總體展布特征； 3、煤層及其頂、地板情況：煤系巖性特點； 4、水文地質情況：地表水體及其對井下 充水的影響；老窯與 采空區(qū)積水情況； 5、其他地質情況：巖漿侵入體、河流沖刷帶、巖溶陷落柱等的地質特征及其對煤層的影響； 6、儲量計算：儲量計算范圍；儲量計算參數的確定； 7、存在問題與建議：對說明書所采用資料的可靠程度進行評述，區(qū)內存在的主要地質問題和進行生產勘探的意見，對影響開拓設計和施工的問題提出合理的建議并指出應該注意的事項。 圖紙部分： 1、各煤層地板等

19、高線圖（急傾斜煤層為立面投影圖）附儲量計算圖。 2、傾斜、急傾斜多煤層礦井應附水平切面圖。 3、井筒（延深部分）預想柱狀圖或斷層的位置等，用于編制施工作業(yè)規(guī)程。 4、地質剖面圖。 5、綜合柱狀圖。 6、井上下對照圖。第三節(jié) 采區(qū)（或盤區(qū)）地質說明書 編制采區(qū)地質說明書的步驟和方法是： 1、全面匯集采區(qū)地質資料； 2、編繪采區(qū)地質說明書圖件； 3、確定采區(qū)各種煤柱，計算采區(qū)儲量； 4、編寫采區(qū)地質說明書文字說明；第四節(jié) 掘進地質說明書 在地質構造比較復雜，煤巖層位不易掌握，巷道設計要求較高的開拓區(qū)或采區(qū)的主要巷道施工之前，要求編制掘進地質說明書，作為制定掘進施工作業(yè)規(guī)程和進行施工的地質依據。 掘

20、進地質說明書的內容，應根據已揭露的地質情況，有重點地提供巷道設計與施工所必須的巖層層位、性質、厚度、產狀、地質構造和水文地質等方面的資料。 掘進地質說明書的格式各礦也不完全相同，有的包括文字說明和圖件兩部分；有的采用圖件聯合簡要的附表；還有的只是一張掘進方向的預想剖面圖。第五節(jié) 回采地質說明書 編制回采地質說明書的一般步驟和方法是： 1、對回采巷道進行詳細觀測編錄； 2、編制回采地質說明書圖件； 3、計算回采工作面儲量； 4、編寫回采地質說明書文字說明；第六節(jié) 編制與使用地質說明書的基本要求 1.編制地質說明書的目的要明確：地址說明書是供煤礦建井、開拓、掘進和回采進行設計、施工與管理使用的，是

21、設計、施工與管理的地質依據。 2.地質說明書要簡化形式，要盡量做到內容簡要扼要，切實實用，重點突出，有的放矢，便于生產利用。 3.地質說明書反映的圖表資料要準確：地質說明書列舉的資料，測繪的圖件，要基本做到十個數據準。 4.使用地質說明書時地質人員要到現場：在使用地質說明書，地質人員必須配合采掘部門三到現場。5.地質說明書在使用結束時要鑒定總結：實踐是檢驗真理的標準。 第十二章 礦井儲量管理第一節(jié) 礦井儲量分類和特點 一.礦井儲量的分類 1.地質儲量： 2.表內儲量： 3.表外儲量： 4.工業(yè)儲量： 5.遠景儲量： 6.可采儲量： 二.礦井儲量的特點 第二節(jié) 三量管理 一.三采的意義 二.三量的劃分范圍和計算方法 三量的劃分： 三量的計算： 三、三量可采期的計算 1.新建礦井移交生產時： 2.生產礦井： 四.三量的統(tǒng)計