第一節(jié)煤礦地質(zhì)基本知識

1、整理ppt煤礦生產(chǎn)技術(shù)煤礦生產(chǎn)技術(shù)第一節(jié) 煤礦地質(zhì)基本知識整理ppt一、煤層埋藏特征煤層是指頂、底之間所夾的一層煤及矸石層。煤層是煤系的主要組成部分，煤層層數(shù)、厚度、煤質(zhì)及其變化是評價(jià)煤田濟(jì)價(jià)值的主要因素。（一）煤層的形成：煤層是地殼運(yùn)動的產(chǎn)物，它是地殼緩慢下降過程中由泥炭層經(jīng)煤化作用轉(zhuǎn)變而形成的。（）當(dāng)澤中植物遺體堆積的泥炭形成速度和地殼沉降速度大體一致時(shí)，泥炭會不斷加厚，長期持續(xù)的均衡狀態(tài)，就會形成厚煤層或巨厚煤層。整理ppt一、煤層埋藏特征（）當(dāng)?shù)貧こ两邓俣却笥谥参镞z體的堆積速度時(shí)，物來不及供應(yīng)，泥炭堆積就會停止，就會形成煤層頂板或?yàn)槊簩又械膴A矸。（）當(dāng)?shù)貧こ两邓俣刃∮谥参镞z體的堆積速度

2、時(shí)，沼澤供水條件逐漸困難，植物遺體堆積停止，并使原已堆積的泥炭層遭受風(fēng)剝蝕，從而形成薄煤層。整理ppt一、煤層埋藏特征(二)、頂?shù)装?是指煤層中位于煤層上下一定距離內(nèi)的巖層。 賦存在煤層之上、在煤層之后形成的巖層叫頂板； 賦存在煤層之下、在煤層之前形成的巖層叫底板整理ppt頂板分類頂板偽頂直接頂老頂整理ppt頂頂 板板n偽頂:直接覆蓋于煤層之上（下）的極易隨煤炭的采出而同時(shí)垮落，厚度在0.5米以下，巖層多為炭質(zhì)頁巖；n直接頂:位于偽頂或煤層之上，具有一定的穩(wěn)定性，常伴隨采煤工作面移架或回柱工序的完成而垮落的巖層；n老頂：位于直接頂或煤層之上的厚而堅(jiān)硬的巖層。(演示)整理ppt直接頂 控制n直接

3、頂?shù)耐暾潭戎饕Q于以下兩個(gè)因素： 1)巖層本身的力學(xué)性質(zhì)。 2)直接頂巖層內(nèi)部層理、裂隙的發(fā)育程度。 當(dāng)工作面自開切眼向前推進(jìn)一段距離后，假如沒有支護(hù)，直接頂懸露達(dá)到一定的跨度，就要開始垮落，這時(shí)直接頂?shù)目缇喾Q為初次垮落距。煤礦安全規(guī)程規(guī)定：采煤工作面必須按作業(yè)規(guī)程的規(guī)定及時(shí)支護(hù)，嚴(yán)禁空頂作業(yè)。直接頂不能任其自然垮落。當(dāng)工作面推進(jìn)距離達(dá)到初次垮落距時(shí)，要進(jìn)行初次放頂。采煤工作面初次放頂必須制定安全措施，采煤區(qū)(隊(duì))長要親臨現(xiàn)場進(jìn)行指揮。 整理ppt整理ppt 底 板 n偽底偽底：直接位于煤層之下的薄而軟弱的巖層，多為炭質(zhì)頁巖或泥巖，厚度0.20.3m。n直接底直接底：位于煤層之下與煤層直接

4、接觸的硬度較低、厚度只有幾十厘米的巖層，通常為泥巖、頁巖或粘土巖。n老底老底：位于直接底之下的比較堅(jiān)硬的巖層，常為砂巖和石灰?guī)r。整理ppt一、煤的埋藏特征n（三）、煤層的結(jié)構(gòu)煤層的結(jié)構(gòu)n1、簡單結(jié)構(gòu)煤層簡單結(jié)構(gòu)煤層n 不含夾矸或夾矸很少的煤層n2、復(fù)雜結(jié)構(gòu)煤層復(fù)雜結(jié)構(gòu)煤層n 含有夾矸較多的煤層，且夾矸層的層數(shù)、層位、厚度和巖性變化較大。整理ppt一、煤的埋藏特征(四)煤層形態(tài) 是指煤層賦存的空間幾何形態(tài)。按其成層的連續(xù)程度以及可采面積與不可采面積之比，煤層形態(tài)可分為層狀煤層、似層狀煤層、不規(guī)則狀煤層。整理ppt一、煤的埋藏特征（五）煤層厚度煤層厚度是指煤層頂、底板巖石的垂直距離，又稱為煤層的真

5、厚度。根據(jù)煤層結(jié)構(gòu)將煤層厚度分為：（）總厚度，它煤層頂、底板之間各煤層及夾矸層厚度。（）有益厚度，它是指煤層頂、底板之間各煤分層厚度的總和。一、煤的埋藏特征整理ppt一、煤的埋藏特征（）可采厚度，它指達(dá)到國家規(guī)定的最底可采厚度以上的煤分層之和。整理ppt（二）、煤層的厚度n薄煤層 1.3mn中厚煤層 1.33.5mn厚煤層 3.5m以上整理ppt（三）、煤層的產(chǎn)狀要素n走向走向：煤層層面與水平線相交的線叫走向線，走向線延伸的方向叫煤層的走向。n傾向傾向：煤層層面上與走向垂直的線叫傾斜線，傾斜線由高水平指向低水平的投影方向。n傾角傾角：煤層層面與水平面的夾角n按煤層傾角大小將煤層分為四類n近水平

6、煤層 8n緩傾斜煤層 825n傾斜煤層 2545n急傾斜煤層 45整理ppt二、煤層地質(zhì)構(gòu)造n 單斜構(gòu)造n 背斜n 褶皺構(gòu)造 向斜n 原生裂隙n地質(zhì)構(gòu)造 裂隙 次生裂隙n 斷裂構(gòu)造 正斷層n 斷層 逆斷層n 巖溶陷落柱 平移斷層n 其他構(gòu)造 沖刷帶n 巖漿侵入體 整理ppt單斜構(gòu)造n煤層大致向同一個(gè)方向傾斜，這樣的構(gòu)造叫單斜構(gòu)造。走向傾向傾角整理ppt褶皺構(gòu)造n 背斜向斜整理ppt斷層n斷層斷層：是指斷裂面兩側(cè)巖層產(chǎn)生明顯位移的構(gòu)造變動。n 正斷層 走向斷層n按移動方向 逆斷層 按走向 傾向斷層n 平移斷層 斜交斷層整理ppt根據(jù)斷層兩盤移動方向的斷層分類n正斷層n逆斷層n平移斷層上盤下盤下盤

7、上盤整理ppt斷層整理pptn斷層要素 斷層面：巖層斷裂后，兩側(cè)巖塊發(fā)生相互錯(cuò)動的錯(cuò)動面。如果位移不是沿著一個(gè)面，而是沿著一個(gè)破碎帶發(fā)生時(shí)，這個(gè)帶稱為斷層破碎帶。 斷層線：斷層面與地面的交線，亦即斷層在地面的出露線。它大致反映斷層的延伸方向。 斷煤交線：亦稱交面線，斷層與煤層底板面原交線。 整理ppt一、煤的埋藏特征n 斷盤：被斷層分的兩側(cè)巖塊。如果斷層面是傾斜的，根據(jù)巖漿塊與斷層面的相對關(guān)系，分上盤（位于斷層面上方的一盤）和下盤（位于斷層面下方的一盤）。 落差：指某一方向的剖面內(nèi)，被斷層錯(cuò)開的同一煤層之間的高程差。一條斷層在不同方向的剖面內(nèi)的落差不同，在不同的地段落差也不同。整理ppt 根據(jù)

8、斷面上下兩盤相對移動的方向分為三類： 正斷層：巖層斷裂后，上盤相對下降，下盤相對上升。 逆斷層：巖層斷裂后，上盤相對上升，下盤相對下降。 平推斷層：巖層斷裂后，上、下兩盤作水平移動。整理ppt根據(jù)斷層走向與巖層走向關(guān)系的斷層分類n走向斷層：斷層走向與巖層走向完全一致或近于一致。n傾向斷層：斷層傾向與巖層傾向一致或近于一致。n斜交斷層：斷層走向與巖石走向斜交。整理ppt一、煤的埋藏特征實(shí)踐證明，斷層大小對井田設(shè)計(jì)、煤礦生產(chǎn)的影響不相同。因此，斷層可分為：（）大型斷層；落差大于米，它是井田劃分主要依據(jù)，也是選擇開拓方式的主要依據(jù)。（）中型斷層：落差在米之間，在煤礦設(shè)計(jì)中，常用中型斷層作為采區(qū)邊界。

9、（）小型斷層：落差小于米，當(dāng)采區(qū)內(nèi)有小型斷層時(shí)，也會給回采和掘進(jìn)帶來很多困難。整理ppt一、煤的埋藏特征斷層對煤礦生產(chǎn)的影響：（）斷層破碎帶是徑流的良好通道，地表水和地下水往往沿通道流入井下，使涌水量增加，在水文地質(zhì)復(fù)雜的礦井還可能引起突水事故。（）瓦斯礦井中，在斷層破碎帶附近，容易聚集大量瓦斯，可能會造成瓦斯突出事故，給生產(chǎn)帶來危險(xiǎn)。（）斷層及其附近，由于巖石破碎，降低了巖石強(qiáng)度，容易發(fā)生垮落冒頂，因此，在施工中必須注意安全。整理ppt一、煤的埋藏特征（）斷層造成煤炭損失，為保證安全生產(chǎn)，斷層兩側(cè)必須留有一定的保安煤柱。（）斷層影響掘進(jìn)工作，煤礦生產(chǎn)過程中，當(dāng)煤（層）遇到斷層后，應(yīng)迅速找到斷

10、失煤層，否則將會造成大量廢巷。影響掘進(jìn)工作進(jìn)行。整理ppt一、煤的埋藏特征褶曲構(gòu)造巖（煤）層在地質(zhì)作用的影響下，產(chǎn)生變形而形成波狀彎曲未失去連續(xù)性的構(gòu)造形態(tài)，稱為曲皺。褶皺中巖（煤）層的一個(gè)彎曲，稱為褶曲。 褶曲的要素有： 核部：褶曲的中心部位稱為核部。翼部 ：褶曲核部兩側(cè)的巖層稱為翼部。軸面：可以平分褶曲的兩部分的一個(gè)假想平面稱為軸面軸：軸面與水平面的交線稱為褶曲的軸整理ppt一、煤的埋藏特征樞紐：褶曲中某一巖層與軸面的交線稱為樞紐。褶曲構(gòu)造與煤礦生產(chǎn)的關(guān)系（）大型褶曲。大型向斜，由于埋藏深度大，因此瓦斯含量高，大型背斜，由于埋藏深淺，因此瓦斯含量底低。大型向斜軸部頂板壓力常有增大現(xiàn)象，巖石

11、破碎容易發(fā)生垮落，必須加強(qiáng)支護(hù)，否則容易發(fā)生冒頂、切面等事故，給頂板管理帶來很大困難。有煤與瓦斯突出的礦井，往往容易發(fā)生瓦斯突出。整理ppt一、煤的埋藏特征（）中型褶曲。中型褶曲往往是大型褶曲構(gòu)造的次一級構(gòu)造，是采區(qū)布置考慮的主要依據(jù)。（）小型褶曲。在礦井中的一些小褶曲，一般來說對瓦斯影響不大，但使煤厚度產(chǎn)生變化，有的煤層突然增厚，使原采煤方法不能繼續(xù)，需改變采高或分層開采；有的地方突然變薄甚至不可采，使工作面無法繼續(xù)采煤，需要重新掘開切眼。整理ppt其他構(gòu)造n巖溶陷落柱整理ppt沖刷帶沖 刷沖刷包裹體整理ppt巖漿侵入體n 頂板煤層巖漿巖底板整理ppt 陷落柱對煤礦安全生產(chǎn)的影響： 破壞了煤

12、層，減少了煤炭儲量，給井巷的布置和施工、采煤方法和采掘機(jī)械的應(yīng)用 增加了困難；陷落柱可能成為涌水通道將地下水導(dǎo)水工作面，在地下水源豐富的礦區(qū)，陷落柱的存在，對礦井安全生產(chǎn)威脅很大。整理ppt三、煤的形成n古代植物 泥炭化階段 成煤階段浸泡、厭氧細(xì)菌高溫、高壓整理ppt（三）礦圖知識有了正確的礦圖，才能進(jìn)行新的采掘工程設(shè)計(jì)，才能進(jìn)行通風(fēng)、排水、運(yùn)輸、供電等系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)，才可以指導(dǎo)持續(xù)的安全生產(chǎn)。礦圖主要有下幾種: 、礦山測量圖礦山測量圖是反映礦區(qū)地形地物情況、采煤巷道位置和煤層的采掘情況的重要圖紙。（）礦區(qū)地形圖：地形圖是礦山勘探、設(shè)計(jì)、施工與開采必不可少的圖紙。通過野外測得的地形原圖或經(jīng)過編

13、繪得到的編繪原圖。整理ppt一、煤的埋藏特征（）采掘工程工平面圖：它是反映礦井巷道布置和回采情況的圖紙。（）井上下對照圖：將礦井范圍內(nèi)地形、地物和井下主要巷道綜合畫在一張平面圖上，便于井上下對照，這樣的圖叫井上下對照圖。整理ppt一、煤的埋藏特征n、礦井地質(zhì)圖礦井地質(zhì)圖是反映煤層地質(zhì)情況和構(gòu)造情況的圖紙。（）地質(zhì)剖面圖：假想用一平面將巖體剖開，從切面上能呈現(xiàn)出地層內(nèi)部的構(gòu)造情況，這樣的切面圖叫地質(zhì)剖面圖。（）煤層底板等線圖：煤層底板高程相同各點(diǎn)的連線，就是煤層底板等線圖，也就是煤層底板面與水平面的交線，煤層底板等高線在水平面上的投影圖就是煤層底板等向線圖。整理ppt一、煤的埋藏特征n在任一等高

14、上取一點(diǎn)，在另一等高線上再取一點(diǎn)，根據(jù)高差和平距即可求出煤層傾角。 Tga=高差/平距 煤層等高線的的變化，表示煤層構(gòu)造發(fā)生變化 。在同一張煤層底板等高線圖上，等高線分布越密，表示煤層傾角越大，等高線分布越稀，表示煤層傾角越小， 地質(zhì)構(gòu)造在煤層底板等高線圖上的表現(xiàn)： 1、向斜和背斜的判定 若等高線凸出方向是標(biāo)高升高方向，則為向斜 整理ppt一、煤的埋藏特征n若等高線凸出方向是標(biāo)高降低方向，則為背斜2、斷層 斷層在煤層底板等高線上表現(xiàn)為等高線中斷。 斷層交面線：因斷層有上下兩盤，所以一條斷層一般有2條交面線，上盤交面線用點(diǎn)劃線（ ）表示，下盤交面線用橫叉線（x）表示。 a、一般情況下，正斷層表示為煤層底板等高線中斷缺失，在交面線之呈白區(qū)；逆斷層表示為煤層底板等高線在交面之間為重疊區(qū)，即為下盤重復(fù)區(qū)。整理ppt一、煤的埋藏特征b、落差的確定。 正斷層：將等高線從一盤與兩條交線的A點(diǎn)延長交于另一盤交面線B點(diǎn)。交面線A、B兩點(diǎn)的高標(biāo)差即為斷層的落差。如圖37b所示。 逆斷層：煤層底板等高線中某一條等高線與兩交面線各有一個(gè)交點(diǎn)M、N，則M、N兩點(diǎn)的的標(biāo)高差即為逆斷層的落差。整理ppt一、煤的埋藏特征整理ppt一、煤的埋藏特征、其它礦圖（）通風(fēng)系統(tǒng)圖：表示礦井通風(fēng)系統(tǒng)的線路、通風(fēng)設(shè)備和通過井下巷道及工作面的風(fēng)量