地質(zhì)測量課件

1、 煤礦地質(zhì)煤礦地質(zhì) 淮南職業(yè)技術(shù)學(xué)院工程二系 地質(zhì)測量教研室 李垚 金登剛 柴永興第一章 煤層厚度變化 煤層厚度變化對煤礦生產(chǎn)的影響： 1. 影響采掘部署 2. 影響計(jì)劃生產(chǎn) 3. 掘進(jìn)率增高 4. 回采率降低第一節(jié) 煤層的觀測 一、煤層觀測的內(nèi)容 1. 煤層結(jié)構(gòu) 2. 煤層厚度 3. 煤層頂?shù)装?4. 煤層煤質(zhì) 5. 煤層含水性 6. 煤層產(chǎn)狀 二、煤層的觀測方法 1. 用井巷觀測基線測制煤層剖面 2. 利用井巷與鉆孔的揭露來測量煤層厚度 3. 煤層觀測點(diǎn)的位置應(yīng)按實(shí)際情況來定 4. 以沉積巖的一般觀察方法來鑒定煤層頂、底板 5.煤巖分層描述的觀察點(diǎn)力求一個(gè)新鮮的連續(xù)剖面 6.在上述特征觀測

2、經(jīng)常上，對一條巷道或一個(gè)工作面都要做煤層的總體描述并附煤層觀測點(diǎn)平面圖 第二節(jié) 煤層厚度的測量 煤層厚度： 煤層厚度的測量：為生產(chǎn)礦井的探煤厚工作 煤層厚度測量的任務(wù)： 一、掘進(jìn)煤層巷道的探煤厚工作 1. 用皮尺或鋼卷尺垂直煤層頂、底板的層面直接測量煤層真厚度 2. 用鉆探或巷探來探測煤層的全部厚度 例：在緩傾斜煤層沿頂掘進(jìn)的分層巷道中，用煤電鉆探測下分層煤層厚度 二、回采工作面的探煤厚工作 1.工作面探煤點(diǎn)的間距： 探煤點(diǎn)沿走想的間距則視煤厚變化的情況而定，通常為510m。前后兩次的探煤厚度變化。 2.工作面探煤厚的方式： 在回采第一分層時(shí)，就一次探到煤層的底板，控制全部厚度 在回采一個(gè)分層

3、時(shí)，探測下一分層的厚度，按順序進(jìn)行 三、探煤厚的注意事項(xiàng) 1探煤釬子應(yīng)垂直煤層頂、底板層面鉆進(jìn) 2用煤電鉆向下探煤時(shí)，要經(jīng)常提拉釬桿，清除煤粉，察看返出的頂、底板巖粉，防止卡鉆 3探復(fù)雜結(jié)構(gòu)煤層時(shí)，要根據(jù)夾石層與頂?shù)装宓膸r石硬度不同，巖石性質(zhì)差異來判別它們的位置及煤與矸石的厚度 4測量下探煤厚的深度時(shí)，每鉆進(jìn)一米釬桿，要扣去10公分 5工作面探煤厚的時(shí)間，應(yīng)安排在鋪設(shè)分層假頂和放頂之前第三節(jié) 煤層厚度變化的探測 為了有效的進(jìn)行煤厚變化的探測工作，要求盡可能正確的鑒定各種變化的地質(zhì)特征，判別各種不同的地質(zhì)成因，按照生產(chǎn)的要求，測定煤層分叉、尖滅、增厚，變薄的開采技術(shù)界線。為此將各種成因的煤厚變化

4、地質(zhì)特征做成簡表 一、煤層分叉尖滅的探測 1.煤層呈多層次的，比較穩(wěn)定的分叉，在急傾斜礦井中，可用井下鉆探和階段石門來探測。 2.煤層呈短距離的不穩(wěn)定分叉，一般是根據(jù)主分層布置巷道，其他達(dá)到可采厚度的次要分叉層，可用鉆孔或探巷圈出，然后按自上而下的順序進(jìn)行回采。 3.分叉煤層分合線的圈定 二、煤層底凸薄化的探測 煤層底凸薄化： 1. 利用鉆探控制巷道掘進(jìn)前方的底凸位置 2. 利用鎂底板傾角變化推測掘進(jìn)前方的底凸位置 3. 利用巷道穿越底凸部位，直接圈定煤層底板凸起的位置及薄化范圍 4. 利用工作面上分層邊采邊探的煤層觀測資料，編制煤層頂、底板標(biāo)高等值線圖，泥炭沼澤的基底地形，圈定煤層底凸薄化的

5、位置和范圍 三、煤厚構(gòu)造變化的探測 對這種煤厚變化，主要應(yīng)查明煤層變薄帶的分布，并在采掘過程中測量煤層厚度，確定最小可采邊界，以提高資源回收率。 煤厚構(gòu)造變化帶的探測應(yīng)在掌握本井田構(gòu)造變化規(guī)律的基礎(chǔ)上，根據(jù)煤厚構(gòu)造變化的特點(diǎn)，結(jié)合井下觀察及鉆探和巷探進(jìn)行。 四、煤厚復(fù)雜變化的探測 煤層變化的地質(zhì)特征： 對于這種煤厚變化的探測，主要是在開拓開采過程中，充分利用生產(chǎn)巷道作探巷，輔以井下鉆探，以邊掘邊探險(xiǎn)，邊探邊掘的方法進(jìn)行。 邊掘邊探： 邊探邊掘邊采：第四節(jié) 煤層厚度變化的預(yù)測 煤層厚度變化的預(yù)測四個(gè)步驟： 首先是全面了解本井田所屬煤田成煤古地理環(huán)境，地質(zhì)構(gòu)造，煤系組成及含煤性變化情況； 其次是深

6、入調(diào)查包括勘探鉆孔及采掘工程揭露所在有煤層出現(xiàn)厚度變化的地質(zhì)特征，仔細(xì)判別變化原因； 再次是分析研究內(nèi)煤、巖層產(chǎn)狀，構(gòu)造形跡展布，煤層與夾石層變化，頂、底板巖性巖相組和與分布等，以及它們與煤層厚度變化之間的關(guān)系； 最后是系統(tǒng)整理資料的基礎(chǔ)上編制預(yù)測圖件。 一、煤層沖蝕薄化預(yù)測 1研究煤田地質(zhì)資料： 2觀察煤層沖蝕現(xiàn)象： 3測定煤層沖蝕帶的寬度與切割深度： 4推斷古河流的流向： 5判別古河道的彎曲： 6繪制煤層沖蝕平面圖： 二、煤厚的構(gòu)造變化的預(yù)測 煤厚的構(gòu)造變化的預(yù)測是在基本搞清井田地質(zhì)的構(gòu)造型式，各種構(gòu)造展布規(guī)律及其煤厚變化之間的關(guān)系這一基礎(chǔ)上進(jìn)行的。第二章 礦井地質(zhì)構(gòu)造 一、地質(zhì)構(gòu)造對生產(chǎn)

7、的影響主要有以下幾個(gè)方面： 影響井型規(guī)模和井田劃分 影響開拓部署 影響掘進(jìn)率 影響工作面正常生產(chǎn) 影響安全生產(chǎn) 二、生產(chǎn)礦井研究地質(zhì)構(gòu)造的主要任務(wù)可以概括為以下幾點(diǎn)： 1系統(tǒng)觀測和收集井巷和鉆孔中所揭露的一切地質(zhì)構(gòu)造資料查明井田內(nèi)容區(qū)段、各部位的煤層產(chǎn)狀變化和構(gòu)造展布特點(diǎn) 2井下新揭露的構(gòu)造，對褶曲軸的方向、位置、煤層標(biāo)高及起伏變化；對斷層應(yīng)查明其性質(zhì)斷距、延伸方向和另一盤被斷失煤礦層的確切位置 3及時(shí)地提高可能出現(xiàn)的各種構(gòu)造跡象，以及它們對煤厚變化、巖漿侵入、充水條件、瓦斯賦存等的控制影響 4系統(tǒng)地掌握各種具體構(gòu)造的延伸變化和總和構(gòu)造的展布特點(diǎn)，盡可能地對下煤層、下一水平、深部或未采掘地段的

8、構(gòu)造提出預(yù)測意見 5與采掘部門一起高速和改巷道方向或工程布署 第一節(jié) 褶曲的觀測與判斷 一、褶曲的識別與觀測 1. 井下對于褶曲的判斷是根據(jù)煤、巖層產(chǎn)狀變化和巖層層序的對稱出現(xiàn)這兩個(gè)標(biāo)志。巖石產(chǎn)狀在石門中相背或向傾斜，或是在煤礦層平巷中由于產(chǎn)狀的急驟改變而使巷道轉(zhuǎn)彎都有表可能有褶曲的存在。 地層層位的對稱性重復(fù)，是確定褶曲存在的又一標(biāo)志。 2. 褶曲構(gòu)造的觀測： 對那些在巷道貌岸然中能觀察全貌的小型褶 曲，應(yīng)系統(tǒng)地查明褶曲軸的位置、方向以及是否傾狀、傾狀方向和傾狀角大??；褶曲兩翼的煤層和巖層產(chǎn)狀；褶曲寬度和幅度；褶曲對煤層厚度及結(jié)構(gòu)的影響，在褶曲與斷裂、節(jié)理的關(guān)系，以及褶曲的延展變化，往深部發(fā)

9、展趨勢和對采掘生產(chǎn)的影響程度等 二、褶曲軸判斷 1、巷道中實(shí)測； 2、根據(jù)上部資料推斷； 3、根據(jù)區(qū)域構(gòu)造線方向推測； 4、實(shí)際控制與外推相結(jié)合；即邊推邊掘、邊掘邊采 三、查明褶曲的生產(chǎn)勘探工作 1、巷探： 對于向斜軸的探查，多采用由下水平的石門向上部煤層的向斜槽底掘立眼的方法 2、鉆探： 對褶曲構(gòu)造的探測，應(yīng)盡可能地利用已揭露的各種資料，能過作圖分析，初步判斷其類型、規(guī)模和分布范圍。當(dāng)有些部位很少的構(gòu)造形態(tài)還不清楚時(shí)，最好采用將來可為生產(chǎn)使用的探巷加以查明。對構(gòu)造復(fù)雜，控制很少的的褶曲，則應(yīng)在井下鄰近巷道貌岸然用鉆探查明。第二節(jié) 斷層的觀測與判斷 一、巷道遇斷層前可能出現(xiàn)的征兆 1煤巖產(chǎn)狀發(fā)

10、生顯著變化 2煤層厚度發(fā)生變化，煤層頂、底板出現(xiàn)不平行現(xiàn)象 3近斷層處常出現(xiàn)牽引褶曲、煤層揉皺和破碎現(xiàn)象 4、接近斷層時(shí)，煤層和頂、底板中裂隙顯著增加，并且常常具有個(gè)一定的規(guī)律性 5在大斷層附近常伴生一系列小斷層 6 瓦斯大的礦井，巷道接近斷層時(shí)，瓦斯涌出量往往有明顯變化 7在充水性強(qiáng)的礦井，巷道接近層時(shí)，往往出現(xiàn)滴水、淋水甚至涌水現(xiàn)象 二、斷層的觀測 1斷層位置的確定:方法是從已知測點(diǎn)或其它已知點(diǎn)用皮尺測量至斷層的距離。 2斷層面特征的觀察； 3斷層兩盤伴生、派生地質(zhì)現(xiàn)象的觀察； 4斷層性質(zhì)和斷層力學(xué)性質(zhì)的鑒定； 5斷層產(chǎn)狀和斷煤交線的測量； 6斷距的測量； 7斷層的描述； 三、斷失翼煤層的

11、尋找 概念: 方法1煤、巖層層位對比法；根據(jù)巷道已揭露的斷層另一盤的煤、巖層層位，結(jié)合斷層的產(chǎn)狀，來判斷斷層的性質(zhì)和落差。2根據(jù)伴生、派生的小型構(gòu)造及斷層面上特征；小型構(gòu)造有： 1牽引褶曲； 2羽狀斷裂； 根據(jù)牽引褶曲、羽狀斷裂尋找斷失翼煤層的方法，與地質(zhì)力學(xué)型構(gòu)造判斷主干裂的運(yùn)動方的方法相同。 （3平行小斷層； 4根據(jù)斷層帶和斷層面特征； 3根據(jù)規(guī)律推； 4作圖分析； 5生產(chǎn)勘探方法；第三節(jié) 構(gòu)造預(yù)測 構(gòu)造預(yù)測有兩方面內(nèi)容： 一、是根據(jù)已揭露的資料來推斷下部煤層、下 一水平或鄰近地區(qū)的構(gòu)造情況； 二、是根據(jù)已查明的構(gòu)造規(guī)律來 預(yù)測未見采掘地區(qū)的構(gòu)造展布特點(diǎn) 一、已知構(gòu)造的延伸預(yù)測 根據(jù)上部煤

12、層或上一水平已經(jīng)揭露的構(gòu)造資料，通過作圖方法來預(yù)測深部或下一煤層的構(gòu)造延展情況 1. 利用剖面圖推斷深部構(gòu)造的發(fā)育情況 2. 利用水平切面圖推斷構(gòu)造在走向延展的情況 3. 利用煤層底板等高線預(yù)見同一煤層深部構(gòu)造出現(xiàn)的情況 4. 利用煤層立面投影圖推斷急傾斜煤層深部構(gòu)造的發(fā)育情況 5. 利用上一層煤的底板等高線圖推斷下一煤的構(gòu)造發(fā)育情況第四節(jié) 對斷層的處理 對斷層的處理既包括對不同類型的斷層進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)布署，也包括在采掘過程中遇到新發(fā)現(xiàn)的構(gòu)造時(shí)，調(diào)整和改進(jìn)生產(chǎn)系統(tǒng)和采掘方向，以便在保證安全生產(chǎn)的情況下，最大限度地減少斷層對生產(chǎn)的不利影響。 一、開拓設(shè)計(jì)時(shí)對斷層的處理 1井田或采區(qū)邊界的確定：

13、在劃分井田或采區(qū)邊界時(shí)，如有落差大的斷層存在，最好以大斷層作為它們的邊界。 2井筒位置的選擇： 一般立井井布置在傾角較大的大斷層的下盤，距斷層3050米經(jīng)外的位置上。 3運(yùn)輸大巷的布置： 在有斷層錯(cuò)動的地方，煤、巖層可以錯(cuò)移的很遠(yuǎn)，甚至與另一盤的含水相接觸，這時(shí)必須處理好巷道改向問題。 4采區(qū)塊段劃分： 盡可能地將較大斷層留在各塊段之間的煤柱當(dāng)中。 二、巷道掘進(jìn)時(shí)對斷層的處理 一平巷過斷層 1斜穿煤層頂、底板過斷層： 在斷層下盤破底改向而進(jìn)入煤層。巖性是否的利于施工；距離短；盡量少丟三角煤等。 2順斷層面過斷層： 沿?cái)鄬泳蜻M(jìn)而進(jìn)入另一翼煤層，如果斷層附近巖石破碎、壓力大，又有水、瓦斯等的威脅時(shí)

14、，則不能緊靠斷層施工巷道，而應(yīng)在巷道穿過斷層后，距離面一定距離平等斷層走向，掘石門進(jìn)入另一翼煤層。 二斜巷過斷層 1當(dāng)斷層落花流水差較小時(shí)： 斷失盤是上升盤或下降來采取挑頂、臥底或挑頂臥底相結(jié)合的方式來通過斷層。 2當(dāng)斷層落差較大時(shí)： 必須改用石門反眼、立眼等方式進(jìn)入另一翼煤層。 三、回采階段對斷層的處理 一走向斷層的處理 1斷層落差小于煤層時(shí)： 可不另開巷道而強(qiáng)行通采。當(dāng)斷層傾向與工作面運(yùn)輸方向一致時(shí)，對斷層造成的臺階可用破頂方法通過。當(dāng)斷層面傾向與工作面運(yùn)輸方向相反時(shí)，可以臥底把斷層臺階鏟平。 2斷層落差大于煤厚或采高時(shí)： 可在斷層上下各增加一條中間順槽。 二傾向斷層的處理 1斷層落差小于

15、煤厚時(shí)，采用推硬過和方法。 2斷層落差大于斷厚或采高時(shí)需要重新開掘過壓切割眼。 三斜交斷層的處理 與傾向斷層的處理方法基本相同。但當(dāng)斷層落差一端大一端小時(shí)，可采用合采與分采相結(jié)合的方法進(jìn)行回采。 1為生產(chǎn)創(chuàng)造有利條件： 處理斷層所布置的巷道，應(yīng)盡可能保持平直，少出現(xiàn)急驟拐彎，以簡化生產(chǎn)系統(tǒng)和運(yùn)輸環(huán)節(jié)； 2盡量減少資源損失： 以斷層為工作面邊界時(shí)，應(yīng)確切控制其延展變化，合理布置巷道，減少煤柱損失； 3降低掘進(jìn)率： 由于燦層存在往往要多掘巷道，但應(yīng)防止由于判斷錯(cuò)誤或處理不當(dāng)多掘巖巷或無效進(jìn)尺； 4不影響正常生產(chǎn)： 主要是要處理及時(shí)，防止由于 處理斷層而使采掘工作中斷； 5有利于安全生產(chǎn)； 避免處理

16、后的采區(qū)、休面出現(xiàn)下行風(fēng)、串聯(lián)風(fēng)、小眼漏風(fēng)，盡可能不采用自留與小眼直接連接的出煤方式等等。第三章 巖漿侵入煤層第一節(jié) 巖漿侵入體的觀測 一、井下觀測 為了解決巖漿侵入的問題首要工作就是觀測與編錄。內(nèi)容包括： 1觀察巖漿的顏色、礦物成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造等特征，必要時(shí)采集標(biāo)本作鏡下鑒定； 2測定巖漿侵入體與斷裂構(gòu)造的關(guān)系； 3查明巖漿侵入體破壞的情況； 4觀測煤層被破壞的情況。 二、資料整理 根據(jù)井下觀測和生產(chǎn)勘探得來的材料，要及時(shí)整理成為反映巖漿侵入體特征的各種巷道剖面圖、素描圖、煤層柱狀圖和鉆孔柱圖等原始資料。第二節(jié) 巖漿巖區(qū)煤層的探測的工作 一、巖漿侵入?yún)^(qū)煤層預(yù)測方法 1根據(jù)侵入體的特點(diǎn)及巖漿活

17、動的特征： 可利用巖漿巖體的縱節(jié)理方向、礦物長軸排列方位和巖體波浪起伏延伸方向推斷巖流向；再根據(jù)侵入體形態(tài)特征尋找?guī)r訂的邊緣界限和巖漿上沖通道； 2根據(jù)煤的物理化學(xué)性質(zhì)變化： 接觸變質(zhì)產(chǎn)生天然焦和高變質(zhì)煤，煤的物理化學(xué)性質(zhì)發(fā)生顯著變化； 3根據(jù)煤的發(fā)揮分?jǐn)?shù)值變化： 利用煤的揮發(fā)分?jǐn)?shù)值的變化來預(yù)測侵入體的位置和未開拓地區(qū)的煤種分布； 4根據(jù)侵入?yún)^(qū)的找煤工作。 二、巖漿侵入?yún)^(qū)的找煤工作 1在厚煤層巖漿侵入?yún)^(qū)找煤： 在厚煤層中沿底棉板掘進(jìn)巷道，經(jīng)過 勘探上面仍有可能找到大片煤炭；沿厚煤層頂板掘進(jìn)的巷道遇到巖漿巖侵入體，經(jīng)向下鉆探也有可能找到可采煤層； 2在巖體之間及邊緣找煤： 在第二、第三類型巖體之

18、間可以找到可采煤層，在第四類型中除極不規(guī)則的形態(tài)之外可以找到保存較好的煤層； 3在斷層一側(cè)及其錯(cuò)動帶找煤： 一般巖漿斷層帶上沖順煤層向上侵入，而在斷層另一側(cè)向下傾斜的煤層中卻較少出現(xiàn)侵入體，可以找到正常煤層； 4根據(jù)巖性特征找煤： 第四章 巖溶陷落柱 第一節(jié) 陷落柱的探測 一、陷落柱的觀測 1地表觀測： 根據(jù)對地貌的分析判斷陷落柱的存在，并以陷落柱在地表出露的位置、形狀和大小等特征，預(yù)測其在井下不同煤層或不同水平的展布情況。 2 井下觀測： 在采掘過程中遇到陷落柱時(shí)，要認(rèn)真觀測陷落柱與圍巖的接觸面、破碎的巖體和陷落柱周圍正常巖層產(chǎn)狀變化等情況，根據(jù)已被認(rèn)識的規(guī)律屬于進(jìn)一步推斷該陷落柱的形狀、大

19、小和被揭露的部位。 二、陷落柱的預(yù)測 陷落柱的預(yù)測工作，采用主要方法是： 1成因預(yù)測： 通過具體分析某地區(qū)的地質(zhì)及水文地質(zhì)條件，根據(jù)形成陷落柱的基本要素，推測該區(qū)內(nèi)落柱的發(fā)育情況。 2根據(jù)已知資料進(jìn)行預(yù)測： 利用在地表觀測落柱的資料，推斷陷落柱在井下某煤層或水平出現(xiàn)的位置、形狀和大小。 三、陷落柱的探測 1鉆探； 2物探； 3巷探。 第二節(jié) 陷落柱的處理 根據(jù)陷落柱的數(shù)目、形狀、大小、分布情況，選擇合理巷道布置和采煤方法，在滿足開采技術(shù)及符合經(jīng)濟(jì)政策的前提下，可將陷落柱留在煤柱中，盡可能減少煤炭損失。第五章 礦井瓦斯第一節(jié) 瓦斯礦井的形成與分帶 瓦斯在煤層內(nèi)的賦存狀態(tài) 1游離狀態(tài)自由狀態(tài)瓦斯；

20、 2吸著狀態(tài)瓦斯；第二節(jié) 瓦斯含量的研究 一、影響瓦斯含量的地質(zhì)因素 1煤的變質(zhì)程度； 2圍巖和煤層的滲透性； 3地質(zhì)構(gòu)造； 4地下水的活動； 5煤田的暴露程度； 6煤層埋藏深度。 二、煤層瓦斯含量的測定 1直接測定； 2間接測定法； 測定煤層瓦斯壓力，根據(jù)實(shí)驗(yàn)室測得煤樣的吸附常數(shù)和孔隙等，計(jì)算煤層瓦斯含量。 3氣測井的方法： 利用半自動測井儀，測定從鉆孔流出的沖洗液中溶解的瓦斯量，同時(shí)測定同時(shí)測定煤芯中擴(kuò)鉆屑中殘余的瓦斯量，以此為基礎(chǔ)計(jì)算煤層瓦斯含量。 三、瓦斯含量預(yù)測圖的編制 主要內(nèi)容：瓦斯取樣點(diǎn)、各取樣點(diǎn)上煤層的實(shí)際瓦斯含量、瓦斯風(fēng)化帶、瓦斯含量等值線等。 1底圖： 2編圖的原始數(shù)據(jù)包括

21、定量和定性兩方面的的取樣成果。 3編圖步驟；第三節(jié) 瓦斯涌出量的預(yù)測絕對瓦斯涌出量； 相對瓦斯涌出量； 第四節(jié) 防治煤與瓦斯突出的地質(zhì)工作 一、煤與瓦斯突出的地質(zhì)因素 1煤層的埋藏濃度； 2地質(zhì)構(gòu)造和地應(yīng)力； 3煤層厚度變化； 4煤的物理力學(xué)性質(zhì)； 5其他地質(zhì)因素。 二、防治煤瓦斯突出的地質(zhì)工作 根據(jù)預(yù)測預(yù)報(bào)工作的范圍和精度可以劃分為三類： 1區(qū)域預(yù)測，簡稱預(yù)測； 2局部預(yù)測，簡稱預(yù)報(bào)； 3突出警報(bào)，簡稱警報(bào)。 1、作好突出點(diǎn)地區(qū)描述和記錄； 2、編制突出點(diǎn) 分布圖； 3、提供可能發(fā)生突出的地質(zhì)資料； 4、分析突出與地質(zhì)的關(guān)系，查明突出危險(xiǎn)區(qū)； 5、編制突出預(yù)測圖；第六章 地溫第一節(jié) 引起煤礦

22、地溫異常的因素 一、巖石導(dǎo)熱性對地溫的影響 不同巖石具有不同的傳導(dǎo)熱的能力，巖石的導(dǎo)熱率，主要反映巖石導(dǎo)熱的快慢。 二、基底起伏和褶構(gòu)造對地溫的影響 實(shí)際測量證明，基底隆起帶與和相鄰的基底拗陷帶的熱狀況是有差異的。 三、斷裂構(gòu)造對地溫的影響 四、巖漿活動及放射性元素對地溫的影響 五、水文地質(zhì)及其他天然因素對地溫的影響；地下水運(yùn)動對地溫分布影響很大。 六、人為因素對地溫的影響第二節(jié) 地溫測量 一、鉆孔測溫 在鉆探過程中中途停鉆或鉆孔終孔后的時(shí)間內(nèi)，或在終孔后長期保留下來的鉆孔中，將來熱敏電阻測量溫儀的探頭由淺至深放到井下，測量不同深度的巖石溫度。 1穩(wěn)態(tài)測溫： 穩(wěn)態(tài)測溫是在長期保留下來的鉆孔中進(jìn)

23、行測溫。 2準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)測溫 利用鉆孔或鉆過程中途停鉆，在停鉆后短時(shí)間風(fēng)進(jìn)行測溫。 二、巷道測溫 1測溫鉆孔應(yīng)盡量選擇在新開挖的巷道和工作面中； 2測溫鉆孔應(yīng)打在干巖壁上； 3測溫前必需讓鉆頭或釬子與巖石磨擦生成的熱冷卻。第三節(jié) 測溫資料的整理及應(yīng)用 一、鉆孔測溫資料的整理 每個(gè)鉆孔測溫后，首先對觀測資料分析研究，然后根據(jù)所測的數(shù)據(jù)繪制垂直深度H與溫度T變化溫度曲線。 二、恒溫帶溫度和深度的確定 根據(jù)觀測資料繪制溫度和深度變化曲線，在曲線上找出地溫變化的拐點(diǎn)，此拐點(diǎn)即為恒溫變化的拐點(diǎn)，從而得出恒溫帶的溫度和深度，恒溫帶的溫度和濃度也可根據(jù)測溫?cái)?shù)據(jù)來確定。 三、地?zé)嵩鰷芈屎驮鰷丶壍拇_定 1利用井下測溫

24、資料計(jì)算不同深度的增溫級和增溫率； 2利用準(zhǔn)溫穩(wěn)態(tài)測溫資料、按恒溫點(diǎn)和井底的溫度和深度來計(jì)算鉆孔的平均增溫級和增溫率； 3利用穩(wěn)態(tài)測溫資料，分別計(jì)算不同深度或不同巖層的增溫級和增溫率。四、深部水平巖溫的預(yù)測 1對比法：即根據(jù)本地區(qū)同一構(gòu)造部分的相鄰鉆孔、相同巖性的增溫率，來計(jì)算下一段巖體的溫度； 2估算法：在一個(gè)鉛垂剖面上，由地殼深部向上傳導(dǎo)的熱流量是固定的。第七章 其它地質(zhì)因素第一節(jié) 地壓 一 、 地壓及其原因 地壓： 因圍巖的變形、移動和破壞作用于井巷支護(hù)工程上的壓力，也稱為礦井壓力； 初次壓力：當(dāng)壓力達(dá)到某一極值時(shí)，作用于支架上的壓力周期性地壓：周期性來壓時(shí)作用于支架上的壓力稱為周期性地

25、壓。 動壓：在周期性來壓和初次來壓時(shí)都表現(xiàn)為工作面頂板的激烈下沉，因而把初次地壓和周期性地壓統(tǒng)稱為動壓 靜壓：稱平時(shí)的壓力。 二、地壓表現(xiàn)特征 （一）頂壓 1煤層頂板的巖石 2不同巖性頂壓的表現(xiàn)特征：煤層頂板為易冒落的松軟巖時(shí)，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(jiān)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(xiàn)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(chǎn)生炸幫和折裂現(xiàn)象，造成脫巖、破裂，最后導(dǎo)致頂板的大面積冒落。 大面積的冒落的征兆是： （1

26、）頂板急劇下沉； （2）頂板斷裂； （3）底板隆起； （4）產(chǎn)生超前壓力； （6）工作面的壓力增大。 （二）側(cè)壓 側(cè)壓的大小主要取決于該巷道的頂壓和深度，頂?shù)膲毫τ螅锏乐恋乇淼木嚯x愈大，則該巷道的側(cè)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(jīng)兩幫傳至底板使底板產(chǎn)生隆起現(xiàn)象； B、煤層下部有高壓含水層時(shí)，當(dāng)水的壓力等于或大于底板巖石的強(qiáng)度時(shí)常產(chǎn)生底板的隆起現(xiàn)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

27、道的形狀、支護(hù)方式和材料等，并根據(jù)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(qiáng)弱程度分為三種類型： 1、長期而強(qiáng)烈的明顯地出現(xiàn)損壞巷道支架的膨脹現(xiàn)象； 2、緩慢而逐漸加強(qiáng)的膨脹現(xiàn)象 3、微弱的膨脹現(xiàn)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(xiàn)的物理性質(zhì)，這是內(nèi)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(zhì)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(xué)性質(zhì)；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(dāng)發(fā)生膨脹時(shí)，一般是采取挑頂、臥底或者刷幫

28、的措施來維修巷道。 第三篇 礦井地質(zhì)工作方法 第八章 井下地質(zhì)編錄 一、基本要求： 1.經(jīng)常及時(shí) 2.準(zhǔn)確全面 3.系統(tǒng)統(tǒng)一 4.重點(diǎn)突出第一節(jié) 穿層巷道的地質(zhì)編錄 一、豎井井筒地質(zhì)編錄 兩種形式：四壁展開圖，壁柱狀刨面圖 二、石門地質(zhì)編錄 步驟與方法如下： （一）熟悉巷道預(yù)想刨面和臨近勘探線刨面圖 （二）對編錄巷道進(jìn)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(zhì)情況 （五）其他注意事項(xiàng)第二節(jié) 順層巷道的地質(zhì)編錄 一、平巷地質(zhì)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

29、分中厚煤層，在進(jìn)行地質(zhì)編錄時(shí)，首先要設(shè)法探查煤層全厚，然后，再根據(jù)巷道中實(shí)測和探測的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行編錄。當(dāng)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(zhì)編錄 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(dāng)于人從巷道外側(cè)觀察的結(jié)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(zhì)情況不易觀測，因此，巷底地質(zhì)界線的聯(lián)接主要靠兩壁來推測，其編錄實(shí)例。 3、迎頭兩壁展開圖：為了描繪巷道迎頭的重要地質(zhì)情況，編繪迎頭和兩壁展開圖。 井田地形地質(zhì)圖（基巖地形地質(zhì)圖） 煤系綜合柱狀圖 煤、巖層對比圖 礦井地質(zhì)剖面圖 開

30、采水平切面地質(zhì)圖（水平切面圖） 煤層地板（或頂板）等高線圖 煤層立面投影圖（立面圖） 儲量計(jì)算圖 此外當(dāng)進(jìn)行某些專門地質(zhì)問題研究時(shí)，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(gòu)造綱要圖，巖漿巖侵入煤層分布圖等等。 第一節(jié) 礦井地質(zhì)剖面圖 礦井地質(zhì)剖面圖的主要內(nèi)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(chǎn)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(biāo)高線等。 5.煤層、標(biāo)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(zhì)現(xiàn)象，如剖面線切過的巖溶陷落柱、巖漿巖侵入體等。

31、 一、編制礦井地質(zhì)剖面圖的方法和步驟： （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(guān)資料 （四） 設(shè)計(jì)圖面和畫高程圖 （五） 投平面與剖面對應(yīng)線 （六） 作地形剖面 （七） 投繪鉆孔柱狀 （八） 實(shí)切和投繪井巷工程 （九） 投繪煤層和構(gòu)造點(diǎn) （十）對比、連接 （十一）審核、清繪 二、根據(jù)水平切面圖作剖面圖 （一）根據(jù)幾個(gè)不同標(biāo)高水平切面圖作 面圖剖 （二）根據(jù)一個(gè)水平切面圖作剖面圖 三、根據(jù)煤層地板等高線作剖面圖 1、直接投點(diǎn)的方法； 2、插入標(biāo)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(jù)井巷實(shí)測資料

32、編制； （2）根據(jù)地質(zhì)剖面圖編制； （3）根據(jù)煤層地板等高線圖編制。 一、根據(jù)井巷實(shí)測資料編制水平切面圖 二、根據(jù)地質(zhì)剖面圖編制水平切面圖 三、根據(jù)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(gòu)造平面圖，也有叫煤層圖。 一、生產(chǎn)礦井編制煤層地板等高線圖方法簡述 生產(chǎn)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(shí)際資料 編制煤層地板等高線圖，首先要把編圖資料進(jìn)行整理，把各種實(shí)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

33、下產(chǎn)狀和構(gòu)造的填繪； 4、煤厚資料的填繪； （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(biāo)繪出剖面線，并注明其編號。 （2）根據(jù)實(shí)際資料修改或重新編制礦井地質(zhì)剖面圖。對于被剖面切線過的鉆孔、主要巷道位置、巷頂標(biāo)高以及巷道在煤系中所處的層位，剖面中構(gòu)造線的位置等均應(yīng)進(jìn)一步校核。 （3）把剖面圖上煤層地板與高程網(wǎng)中不同高程線的交點(diǎn)和斷煤交點(diǎn)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(shí)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

34、近于平行時(shí)斷煤交線的測定： （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(diǎn)的產(chǎn)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(gòu)造的圖件，故統(tǒng)稱為煤層構(gòu)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(diǎn) 三、煤層立面投影圖的編制方法 （一）根據(jù)實(shí)際資料直接連繪 （二）根據(jù)地質(zhì)剖面圖編制立面圖 四、編制立面圖的幾個(gè)問題 1、煤層重疊時(shí)，立面圖

35、的繪制； 2、立面展開圖的編制； 第五節(jié) 其他圖件簡述 除了前面介紹的礦井地質(zhì)三大基本圖件之外，一般礦井還經(jīng)常編制一些其他的礦井地質(zhì)圖件。 一、井田地形地質(zhì)圖 二、煤系綜合柱狀圖 三、煤、巖層對比圖 四、儲量計(jì)算圖 五、井上、下對照圖第一節(jié) 建井地質(zhì)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(yīng)取得的資料 1、沿井筒中心線的完整地質(zhì)剖面圖； 2、井筒穿過的表土層、巖層和煤層的物理力學(xué)的性質(zhì)、厚度、埋藏深度，斷層破 勘探時(shí)間和布置勘探工程時(shí)，必須考慮到生產(chǎn)接替計(jì)劃及采掘工程設(shè)計(jì)

36、施工的需要。 第二節(jié) 生產(chǎn)地質(zhì)勘探 一、采區(qū)準(zhǔn)備過程中的生產(chǎn)地質(zhì)勘探 1、進(jìn)行新采區(qū)設(shè)計(jì)時(shí)，往往由于煤層賦存狀況不清，需要布置一定的生產(chǎn)勘探鉆孔，進(jìn)一步控制煤厚、產(chǎn)狀和構(gòu)造變化。2、對煤層群中構(gòu)造復(fù)雜、煤厚變化大的薄煤層，通過鉆孔不能肯定可采價(jià)值時(shí)，盡量使用風(fēng)巷超前的方法，來圈定可采塊段。 二、巷道掘進(jìn)過程中的生產(chǎn)地質(zhì)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(yùn)用巷探進(jìn)行追索。 2、在航道掘進(jìn)中遇到斷層，當(dāng)斷失方向、水平錯(cuò)距及延展情況不好確定時(shí)，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(chǎn)地質(zhì)勘探 1、煤層薄，變化大，又受地址高燥破壞的地段可采邊界

37、的圈定，這需要運(yùn)用巷探進(jìn)行追索。 2、在航道掘進(jìn)中遇到斷層，當(dāng)斷失方向、水平錯(cuò)距及延展情況不好確定時(shí)，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(chǎn)地質(zhì)勘探第三節(jié) 礦井延深、擴(kuò)建地質(zhì)勘探 一、延深、擴(kuò)建地質(zhì)勘探的原則 二、延深、擴(kuò)建地質(zhì)勘探設(shè)計(jì)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(diào)查老采區(qū)歷史資料及采動情況； 二、編制老采區(qū)復(fù)采地質(zhì)圖； 三、老采區(qū)復(fù)采的探采工作； 四、開灤唐山煤礦老區(qū)找煤、復(fù)采的經(jīng)驗(yàn)第五節(jié) 礦井地質(zhì)勘探手段及其應(yīng)用 一、鉆探； 二、巷探； 三、井下物探；第十一章 地質(zhì)說明書的編制第一節(jié) 建井地質(zhì)說明書v 建井地質(zhì)

38、說明書的內(nèi)容包括文字說明和圖件兩部分。v 在文字說明中，首先簡述施工地點(diǎn)，工程編號，井筒開鑿的起點(diǎn)、終點(diǎn)和方向，井底車場的工程部署等。v 圖件應(yīng)有井筒預(yù)想柱狀圖和井底車場范圍預(yù)想水平切面圖。第二節(jié) 開拓區(qū)域地質(zhì)說明書v文字部分：v 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(biāo)高；v 2、地質(zhì)構(gòu)造情況：開拓區(qū)構(gòu)造總體展布特征；v 3、煤層及其頂、地板情況：煤系巖性特點(diǎn)； n4、水文地質(zhì)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；n 5、其他地質(zhì)情況：巖漿侵入體、河流沖刷帶、巖溶陷落柱等的地質(zhì)特征及其對煤層的影響；n6、儲量計(jì)算：儲量計(jì)算范圍；儲量計(jì)算參數(shù)的確定； 7

39、、存在問題與建議：對說明書所采用資料的可靠程度進(jìn)行評述，區(qū)內(nèi)存在的主要地質(zhì)問題和進(jìn)行生產(chǎn)勘探的意見，對影響開拓設(shè)計(jì)和施工的問題提出合理的建議并指出應(yīng)該注意的事項(xiàng)。n圖紙部分：n1、各煤層地板等高線圖（急傾斜煤層為立面投影圖）附儲量計(jì)算圖。n2、傾斜、急傾斜多煤層礦井應(yīng)附水平切面圖。n3、井筒（延深部分）預(yù)想柱狀圖或斷層的位置等，用于編制施工作業(yè)規(guī)程。n4、地質(zhì)剖面圖。 5、綜合柱狀圖。n6、井上下對照圖。第三節(jié) 采區(qū)（或盤區(qū)）地質(zhì)說明書 編制采區(qū)地質(zhì)說明書的步驟和方法是： 1、全面匯集采區(qū)地質(zhì)資料； 2、編繪采區(qū)地質(zhì)說明書圖件； 3、確定采區(qū)各種煤柱，計(jì)算采區(qū)儲量； 4、編寫采區(qū)地質(zhì)說明書文字說明；第四節(jié) 掘進(jìn)地質(zhì)說明書 在地質(zhì)構(gòu)造比較復(fù)雜，煤巖層位不易掌握，巷道設(shè)計(jì)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(jìn)地質(zhì)說明書，作為制定掘進(jìn)施工作業(yè)規(guī)程和進(jìn)行施工的地質(zhì)依據(jù)。 掘進(jìn)地質(zhì)說明書的內(nèi)容，應(yīng)根據(jù)已揭露的地質(zhì)情況，有重點(diǎn)地提供巷道設(shè)計(jì)與施工所必須的巖層層位、性質(zhì)、厚度、產(chǎn)狀、地質(zhì)