礦井地質(zhì)學全套課件完整版ppt教程(最新)

1、礦井地質(zhì)學課程主要內(nèi)容第二章礦井地質(zhì)條件評價第三章生產(chǎn)地質(zhì)研究第四章井巷工程地質(zhì)第五章地質(zhì)編錄第一章緒論第六章礦井地質(zhì)制圖第七章礦井地質(zhì)勘查第八章礦井儲量管理參考用書礦井地質(zhì)學龍榮生 主編，1991.10，煤炭工業(yè)出版社。礦井地質(zhì)規(guī)程，煤炭工業(yè)部，1984(廢止)。煤礦地質(zhì)工作規(guī)定2014.3.1日起實施礦井地質(zhì)學，李增學，煤炭工業(yè)出版社，2009礦井地質(zhì)學，張子戌，呂閏生等，中國礦業(yè)大學出版社，2016第一章 緒論知識點礦井地質(zhì)工作的概念和意義礦井地質(zhì)工作的目的和任務礦井地質(zhì)工作的階段和內(nèi)容礦井地質(zhì)工作的特點和原則礦井地質(zhì)學的歷史和現(xiàn)狀第一章緒論第一章緒論第一章緒論第一章緒論神華保德煤礦第一

2、章緒論第一章緒論第一章緒論第一章緒論第一章緒論第一章緒論第一章緒論第一章緒論第一章緒論巷道突水地質(zhì)異常地質(zhì)異常頂板異常第一章緒論第一章緒論第一章緒論Spin coal, NSW, Australia第一章緒論一、礦井地質(zhì)工作概念和意義礦井地質(zhì)：從礦井基本建設開始到礦井開采結(jié)束為止這一期間的全部地質(zhì)工作。 直接服務煤礦生產(chǎn)建設貫穿于煤礦整個生產(chǎn)過程遠景設計、礦井設計、建設、生產(chǎn)階段 ？第一章緒論第一章緒論地質(zhì)構(gòu)造差異第一章緒論必要性：地質(zhì)條件復雜性，由大面積小面積。重要性：采煤技術(shù)是以地質(zhì)條件為基礎。迫切性：采掘機械按一定地質(zhì)條件設計，適應地質(zhì)條件能力差。實踐性：直接 獲取地下資料，有效分析，找

3、出規(guī)律性的東西。先進性：地質(zhì)資料處理的電子化、自動化。準確性：依據(jù)揭露的地質(zhì)資料能準確反映地質(zhì)現(xiàn)象。預見性：合理開拓布置源于對地質(zhì)條件的正確判斷。及時性和連續(xù)性：生產(chǎn)場所移動，地質(zhì)工作要連續(xù)。礦井地質(zhì)工作意義礦井地質(zhì)工作成果表現(xiàn)：產(chǎn)量和進尺第一章緒論二、礦井地質(zhì)工作的基本任務1、查明地質(zhì)條件：地質(zhì)構(gòu)造、煤層厚度（普遍）；巖漿巖侵入、陷落柱，圍巖膨脹等（個別）。2、提供地質(zhì)數(shù)據(jù)：正確，可靠，簡明扼要，針對性強，便于利用。3、指導采掘生產(chǎn)：深入掘進頭和工作面調(diào)查，協(xié)助生產(chǎn)。4、組織礦井勘探：增加礦井儲量，延長礦井壽命。5、進行儲量管理：定期計算儲量，掌握動態(tài)儲量。6、調(diào)查伴生礦產(chǎn)：綜合開發(fā)，多種經(jīng)

4、營，提高效益。第一章緒論二、礦井地質(zhì)工作的基本任務“礦井地質(zhì)三條腿：煤層、構(gòu)造、地下水” 第一章緒論三、礦井地質(zhì)與地質(zhì)勘查的關(guān)系1、勘查階段對井田的研究程度是不均勻的（井田中部、煤層淺部、上部煤層）2、內(nèi)插法的局限性、有限勘探網(wǎng)3、勘探中的質(zhì)量問題：打丟 打薄第一章緒論四、礦井地質(zhì)與煤礦生產(chǎn)的關(guān)系1.地質(zhì)與開拓布置第一章緒論四、礦井地質(zhì)與煤礦生產(chǎn)的關(guān)系2.地質(zhì)與掘進峰峰四礦第一章緒論四、礦井地質(zhì)與煤礦生產(chǎn)的關(guān)系3.地質(zhì)與采煤第一章緒論四、礦井地質(zhì)與煤礦生產(chǎn)的關(guān)系3.地質(zhì)與采煤第一章緒論四、礦井地質(zhì)與煤礦生產(chǎn)的關(guān)系4.地質(zhì)與安全生產(chǎn)第一章緒論第一章緒論2004年10月20日，河南省鄭煤集團大平煤

5、礦發(fā)生一起特大型煤與瓦斯突出引發(fā)的特別重大瓦斯爆炸事故，造成148人死亡，32人受傷（其中重傷5人），直接經(jīng)濟損失3935.7萬元。第一章緒論第一章緒論22時09分12秒22時12分26秒瓦斯?jié)舛葟?.12%升到40%以上.22時31分31秒22時35分15秒,瓦斯?jié)舛葟?.17%升到4.0%.21軌道下山巖石掘進工作面,突出煤巖量約1894t,瓦斯量25萬m322時32分16秒22時39分45秒,瓦斯?jié)舛葟?.5%升到6.3%.大平煤礦“10.20”瓦斯爆炸傳播過程演示第一章緒論位于向斜構(gòu)造的軸部位于落差約10m的逆斷層處第一章緒論五、礦井地質(zhì)工作的階段和內(nèi)容建井地質(zhì)與生產(chǎn)地質(zhì)階段：（一）建

6、井地質(zhì)井筒、井底車場、硐室、主要運輸大巷、總回風巷等，礦井設計產(chǎn)量三分之一的首采區(qū)。1、施工所需的地質(zhì)資料；2、進行井巷地質(zhì)觀測編錄和綜合分析；3、查明和處理施工中出現(xiàn)的地質(zhì)、水文和工程地質(zhì)問題；4、編制建井地質(zhì)報告和移交生產(chǎn)的地質(zhì)資料，為投產(chǎn)后的生產(chǎn)地質(zhì)工作奠定基礎。內(nèi)容：第一章緒論（二）生產(chǎn)地質(zhì)水平開拓、采區(qū)掘進、采面掘進和采面回采1、及時進行井巷、采面和鉆孔的地質(zhì)觀測編錄；2、隨時補充和修改各種綜合性地質(zhì)圖件；3、定期計算儲量，掌握儲量變動，進行儲量管理；4、合理布置各種形式的礦井地質(zhì)勘探；5、適時編制和提供各種地質(zhì)報告、地質(zhì)說明書和開展地質(zhì)預報；6、配合采掘區(qū)隊正確處理來掘過程中出現(xiàn)的

7、地質(zhì)變化。內(nèi)容：第一章緒論六、礦井地質(zhì)工作的特點和原則（1）強實踐性：生產(chǎn)提出地質(zhì)問題，地質(zhì)進行探查判斷，生產(chǎn) 接受地質(zhì)指導，地質(zhì)受到生產(chǎn)檢驗。（2）高度準確性：能準確地反映地質(zhì)現(xiàn)象的真實面貌；生產(chǎn)建設對地質(zhì)判斷和地質(zhì)資料的準確性要求較高。（3）科學預見性：合理的開拓部署和采掘設計來源于正確的地質(zhì)判斷。（4）及時性和連續(xù)性：動態(tài)生產(chǎn)，在空間上，從淺部到深部，從中心到兩翼，要連續(xù)不斷地進行工作。1、特點：第一章緒論六、礦井地質(zhì)工作的特點和原則（1）礦井地質(zhì)與區(qū)域地質(zhì)相結(jié)合（2）井下地質(zhì)與地面地質(zhì)相結(jié)合（3）礦井地質(zhì)與采掘生產(chǎn)相結(jié)合（4）現(xiàn)場觀測與綜合分析相結(jié)合2、原則：第一章緒論七、礦井地質(zhì)學現(xiàn)

8、狀與展望 我國煤礦礦井地質(zhì)從1954年建立門門機構(gòu)至今已有近70年的歷史，在技術(shù)上已有長足的發(fā)展。回顧我國礦井地質(zhì)技術(shù)，概括地講，經(jīng)歷了4個階段。（1）50年代的起步階段（2）專題研究、技術(shù)革新階段（3）技術(shù)發(fā)展階段（4）技術(shù)突破階段 發(fā)展歷程第一章緒論研究現(xiàn)狀1. 煤礦安全高效開采地質(zhì)保障系統(tǒng)的研究 2. 采區(qū)三維地震勘探技術(shù)的研究應用 3. 井下探測技術(shù)的研究應用4. 信息技術(shù)的普及和應用 5. 煤礦地質(zhì)災害的研究 6. 煤礦陷落柱研究 7. 其他方面的研究 第一章緒論1.煤礦安全高效開采地質(zhì)保障系統(tǒng)的研究煤礦地質(zhì)安全保障系統(tǒng)其內(nèi)涵為：采取以地質(zhì)構(gòu)造量化預測評價為先導，井下物探、鉆探相配套

9、的工作面超前綜合探測的技術(shù)途徑。 地質(zhì)安全保障系統(tǒng)包括兩大主題，即生產(chǎn)地質(zhì)保障和安全地質(zhì)保障。 第一章緒論1.煤礦安全高效開采地質(zhì)保障系統(tǒng)的研究新形勢下地質(zhì)保障系統(tǒng)新的內(nèi)容:根據(jù)高產(chǎn)高效礦井機械化、集中化程度高的特點，以地質(zhì)量化預測為先導，以物探、鉆探等綜合技術(shù)為手段，依托先進的計算機技術(shù)實現(xiàn)地質(zhì)工作的動態(tài)管理。為綜采工作面的開采設計和安全生產(chǎn)提供可靠的地質(zhì)保障。 第一章緒論2.采區(qū)三維地震勘探技術(shù)的應用1991年原國家能源投資公司主管煤礦的部門提出在大型煤礦礦井設計前，需補做地震勘探的決定，真正把煤田地震勘探由資源勘探擴展應用到煤礦礦井的補充勘探和采區(qū)的采前探測上。 淮南煤礦是最早把三維地震

10、勘探技術(shù)用于采區(qū)勘探的，成果96年曾獲國家科技進步三等獎。第一章緒論淮南謝橋煤礦采區(qū)三維地震勘探案例三維地震面積：20.49km2（98年底），掘出10多個綜采綜放工作面，1.6km2范圍得到驗證。查明落差5m以上的斷層，基本控制落差3-5m的斷層。檢測到井下煤、巖巷。連續(xù)形象地反映出煤層形態(tài)的起伏，小褶曲構(gòu)造形態(tài)。滿足采區(qū)巷道、采面布置和采煤方法選擇的要求。第一章緒論存在的問題與不足地質(zhì)條件的復雜性和多樣性地震信息內(nèi)部存在的相關(guān)性和多解性礦井地質(zhì)和物探技術(shù)人員要密切配合，不斷實踐、總結(jié)，在對客觀地質(zhì)規(guī)律深化認識的基礎上，深化對勘探結(jié)果的解釋第一章緒論2.井下探測技術(shù)我國煤田地震勘探技術(shù)居世界

11、領先地位，井下探測技術(shù)也位世界前列。礦井地質(zhì)專業(yè)委員會致力于礦井采區(qū)探測新技術(shù)新方法專題研討與交流。第一章緒論當前主要探測技術(shù)無線電波坑道透視技術(shù) 瑞利波探測技術(shù) 地質(zhì)雷達探測技術(shù) 井下直流電法探測技術(shù) 槽波地震探測技術(shù) CT探測技術(shù)等等第一章緒論西四 CT 探 測 解 釋 圖第一章緒論西二 CT 探 測 解 釋 圖第一章緒論 孔 集 礦西 二 CT 探 測 解 釋 圖第一章緒論 孔 集 礦西 四 CT 探 測 解 釋 圖第一章緒論3.信息技術(shù)普及與應用(1)計算機的應用得到普及資料的管理、物探數(shù)據(jù)及圖象的處理、動態(tài)的監(jiān)測安徽煤田地質(zhì)局勘察院開發(fā)的軟件系統(tǒng)礦井地測信息系統(tǒng)自動地進行提取資料生成

12、地測常用的基礎圖件。平面圖（地質(zhì)地形圖、水平切面圖、儲量計算圖）剖面圖（地質(zhì)剖面圖、水文剖面圖、任意切剖面圖）煤巖層對比圖，單孔柱狀圖，井上下對照圖，采掘工程圖等第一章緒論3.信息技術(shù)普及與應用第一章緒論3.信息技術(shù)普及與應用 西安科技學院開發(fā)“煤礦地測信息管理與計算機成圖系統(tǒng)”，利用計算機對地質(zhì)、測量資料進行系統(tǒng)的處理，實現(xiàn)地測數(shù)據(jù)資料和圖紙資料的計算機化管理。第一章緒論第一章緒論4.煤礦地質(zhì)災害煤礦地質(zhì)災害包括地面塌陷、井筒變型、軟巖巷道變形破壞、突水淹井事故、煤巖瓦斯突出等第一章緒論第一章緒論5.陷落柱陷落柱是我國特有的地質(zhì)形跡，山西煤礦最發(fā)育。煤礦巖溶陷落柱是影響煤礦生產(chǎn)的地質(zhì)因素之一

13、。開灤、徐州、皖北等局曾發(fā)生特大突水淹井災害，就是發(fā)育在煤系地層中的巖溶陷落柱所致。加強對煤礦巖溶陷落柱的成因、分布規(guī)律、對生產(chǎn)的影響及防治技術(shù)的研究具有重要意義。第一章緒論5.陷落柱煤系地層中的碳酸鹽巖第一章緒論案例1 1984年6月2日10：20，開灤范各莊礦發(fā)生世界采礦史上罕見的特大突水災害，礦井深部的奧灰水，沿著2171綜采工作面內(nèi)的巨大巖溶陷落柱通道潰入礦井，21小時后將年產(chǎn)300萬噸原煤的大型機械化礦井淹沒。經(jīng)計算高峰期的平均突水量高達2053m3/min.6月6日15：30涌水又突破范各莊和呂家坨兩礦的邊界煤柱，使呂家坨礦被淹，以后林西礦也因受水害威脅而停產(chǎn)。第一章緒論案例2 9

14、6年3月4日皖北任樓礦7222首采工作面回采中遭遇隱伏導水陷落柱突水，瞬時最大突水量達34570m3/h，致使礦井淹沒,直接經(jīng)濟損失1.2億元。第一章緒論6.GIS在礦井中應用GIS是以采集、計算、存儲、分析、管理和應用一切與空間地理分布有關(guān)數(shù)據(jù)的計算機系統(tǒng)。礦區(qū)的GIS可以將所有礦山測量的信息包含進去，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理，為礦區(qū)的生產(chǎn)管理、數(shù)據(jù)檢索、環(huán)境保護、事故處理和規(guī)劃開發(fā)等提供決策依據(jù)。將圖形數(shù)據(jù)和非圖形數(shù)據(jù)統(tǒng)一處理，直接為煤礦生產(chǎn)服務。第一章緒論6.GIS在礦井中應用空間數(shù)據(jù)處理(包括編輯)空間數(shù)據(jù)采集空間數(shù)據(jù)存儲分析模型建立空間信息分析空間信息輸出各種地圖制作第一章緒論7.其它地質(zhì)方面研

15、究(1) 煤系硬質(zhì)高嶺土礦的開發(fā)應用(2) 礦井水資源化的處理技術(shù)(3) 煤中微量元素的研究等 第一章緒論1.煤系硬質(zhì)高嶺土礦的開發(fā)應用 煤系共生硬質(zhì)高嶺土礦資源分布廣，儲量大，質(zhì)量較好，具有較大的資源優(yōu)勢。 從80年代開始我國對煤系地層中的沉積型伴生高嶺巖給予必要的重視，做了大量的研究和開發(fā)利用工作。據(jù)2000年的調(diào)查，我國北方CP紀煤系地層中預測總儲量在100億噸以上，全國21個省區(qū)208個礦區(qū)探明保有儲量為14.3億噸。 第一章緒論第一章緒論2.礦井水資源化的處理技術(shù) 第一章緒論3.煤中微量元素研究 70年代以來，環(huán)境問題越來越引起世界各國的重視，美、加、澳、前蘇聯(lián)以及歐洲產(chǎn)美國家都把注

16、意力放在煤中有害元素上，對火力發(fā)電廠燃煤后，煤中有害元素對大氣、水體、土壤的污染作了大量研究工作。近幾年內(nèi)，我國也開始調(diào)查研究煤（包括煤矸石）中有害元素以及在洗選、燃燒等加工利用過程中的富集、變化及其對環(huán)境的影響。第一章緒論未來展望1.基礎地質(zhì)的研究將得到重視和加強礦井地質(zhì)基礎地質(zhì)的研究包括：區(qū)域地質(zhì)背景、井田內(nèi)煤系地層的發(fā)育特點、斷裂及褶曲構(gòu)造的特征、煤層的厚度及變化、礦井水文地質(zhì)及瓦斯地質(zhì)等。 2.探測技術(shù)廣泛應用儀器將向小型化、智能化方向發(fā)展。數(shù)據(jù)采集、處理、解釋將向自動化方面邁進。 第一章緒論3.環(huán)境可持續(xù)發(fā)展中國潔凈煤技術(shù)是以煤炭洗選為源頭，以煤炭高效、潔凈燃燒與發(fā)電為核心，以煤炭轉(zhuǎn)

17、化和污染控制為重要內(nèi)容的技術(shù)體系4.數(shù)字礦山數(shù)字化、信息化、網(wǎng)絡化第一章緒論技術(shù)的進步地質(zhì)基礎知識扎實較好的計算機應用水平掌握物探專業(yè)知識復合型人才未來展望才能適應礦井地質(zhì)技術(shù)發(fā)展的要求目的：解決采掘方式與地質(zhì)條件彼此適應問題第二章礦井地質(zhì)條件評價第一節(jié)采前地質(zhì)評價第二節(jié)綜采地質(zhì)研究第三節(jié)礦井地質(zhì)條件分類第一節(jié)采前地質(zhì)條件評價一、概念采前地質(zhì)評價是在礦井、水平、采區(qū)或工作面投入前，根據(jù)各種手段獲取的地質(zhì)資料，對研究區(qū)的開采地質(zhì)條件做出全面客觀的評價。二、評價內(nèi)容煤層厚度、煤層結(jié)構(gòu)、煤層頂?shù)装?、地質(zhì)構(gòu)造、煤層沖刷帶、巖溶陷落柱、煤與瓦斯突出、水文地質(zhì)與工程地質(zhì)等。三、評價方法定性評價、定量評價、

18、定性定量第一節(jié)采前地質(zhì)條件評價定性評價(1) 煤層厚度及變化規(guī)律分析 (2) 地質(zhì)構(gòu)造規(guī)律及其成因分析 (3) 水文地質(zhì)條件研究 (4) 瓦斯地質(zhì)研究 (5) 其它地質(zhì)異常分析2. 定量評價 常用單指標評價，依據(jù)不同地質(zhì)條件選取不同評價指標。第一節(jié)采前地質(zhì)條件評價1) 煤層穩(wěn)定性評價(1) 評定指標煤層厚度穩(wěn)定性是指煤層厚度的變化程度和可采程度的綜合 煤層可采性指數(shù)：反映煤層可采性的一項指標。n：參與評定的見煤點的總數(shù)（要求：分布均一、有代表性）；n：其中大于或等于最低可采煤層厚度的見煤點樹。煤厚變異系數(shù)：反映煤層厚度相對變化大小的指標。s：煤厚標準差 Mi：每個煤厚點的實測厚度：煤厚平均值

19、n：參與煤厚評定的點數(shù)樣本標準差第一節(jié)開采地質(zhì)條件評價(2) 評定方法薄煤層以Km為主要指標、r為輔助指標。中厚及中厚以上煤層以r為主要指標、Km為輔助指標?？煞譃椋悍€(wěn)定煤層、較穩(wěn)定煤層、不穩(wěn)定煤層、極不穩(wěn)定煤層Km75%0.85Km0.750%Km0.8530%50%Km0.9530%特 厚煤 層Km65%0.8Km0.6540%Km0.825%55%Km0.635%Km0.625%Km0.825%Km0.95薄煤層輔 助指 標主 要指 標輔 助指 標主 要指 標輔 助指 標主 要指 標輔 助指 標主 要指 標極不穩(wěn)定煤層不穩(wěn)定煤層較穩(wěn)定煤層穩(wěn)定煤層煤 層類 型第一節(jié)采前地質(zhì)條件評價2) 地

20、質(zhì)構(gòu)造復雜程度評價(1) 評定指標：構(gòu)造指數(shù)法以斷層為主的塊段，對每個塊段的構(gòu)造復雜程度賦予恰當?shù)臉?gòu)造指數(shù)，以總和形式表示。有利不利第一節(jié)采前地質(zhì)條件評價賦值原則：一級構(gòu)造由斷層組數(shù)、主壓應力方向和塊段空間關(guān)系 一組斷裂簡單，賦3 二組斷裂中等，賦， 三組斷裂賦復雜，開口賦8、平行賦9、收口10二級構(gòu)造由構(gòu)造形態(tài)，地壘1、階梯2、地塹3三級構(gòu)造由次級構(gòu)造控制 地壘取0.3、階遞取0.6、地塹破壞取1第一塊段構(gòu)造指數(shù)為一、二、三級指數(shù)之和。值 越大、構(gòu)造越復雜576第一節(jié)采前地質(zhì)條件評價實例第一節(jié)采前地質(zhì)條件評價(2) 評定指標：斷層破壞指數(shù) 斷層條數(shù)指數(shù)：n：統(tǒng)計單元內(nèi)的斷層條數(shù)；s：統(tǒng)計單元

21、的面積 斷層長度指數(shù) li：統(tǒng)計單元內(nèi)某斷層的長度；n：統(tǒng)計單元內(nèi)的斷層條數(shù)；s：統(tǒng)計單元的面積。 斷層強度指數(shù)Hi：該斷層的斷距；li：統(tǒng)計單元內(nèi)某斷層的長度；n：統(tǒng)計單元內(nèi)的斷層條數(shù)；s：統(tǒng)計單元的面積。第一節(jié)采前地質(zhì)條件評價利用回采巷道斷層條數(shù)求工作面斷層長度指數(shù)：統(tǒng)計單元內(nèi)斷層長度之和 （m）s：統(tǒng)計單元的 面積 km2（106m）定義：巷道斷層條數(shù)指數(shù)K2=n/l n：巷道揭露的斷層條數(shù)；l：巷道長度 km（103m）K2走：走向巷道斷層條數(shù)指數(shù) 條/kmK2傾：傾向巷道斷層條數(shù)指數(shù) 條/km ：巷道平均斷層條數(shù)指數(shù) 條/km第一節(jié)采前地質(zhì)條件評價M1斷層沿走向的平均間距，103m；

22、M2斷層沿煤層傾向的平均間距，103m；斷層走向與煤層走向的平均夾角M 斷層間的垂直距離第一節(jié)采前地質(zhì)條件評價采面斷層長度指數(shù)Km/km2巷道斷層平均條數(shù)指數(shù)條/km例：某工作面走向巷道長度1000m，揭露2條斷層；傾向巷道長度500m，揭露斷層5條，已知煤層走向與斷層走向夾角為18，求斷層長度指數(shù)K1。K2走=2/1=2條/kmK2傾=5/0.5=10條/km第一節(jié)采前地質(zhì)條件評價例：某回采工作面在沿煤層走向掘進的巷道（長1500m）中揭露斷層9條，在沿煤層傾向掘進的巷道（長200m）中揭露斷層2條。已知煤層走向與斷層走向夾角為8，試采用近似計算公式，根據(jù)該工作面的巷道斷層條數(shù)指數(shù)，計算工作

23、面的斷層長度指數(shù)（斷層長度指數(shù)單位：m/km2）。 第一節(jié)采前地質(zhì)條件評價3) 煤層頂?shù)装鍘r性及穩(wěn)定性評價直接頂穩(wěn)定性分：不穩(wěn)定、中等穩(wěn)定、穩(wěn)定、堅硬頂板4種 評定指標：強度指標D(2) 按老頂來壓強度：來壓不明顯、來壓明顯、來壓強烈、來壓極強烈4種。 評定指標：直接頂與采高比、頂初次跨落距、老頂初次來壓步距有關(guān)。第一節(jié)采前地質(zhì)條件評價3. 綜合評價 (1) 綜合指數(shù)法（劃分區(qū)塊，分別評價各因素有利程度3、2、1，31-36的有利綜采區(qū)，19-30中等；12-18不利） (2) 等性塊段指數(shù)法（頂板等性、構(gòu)造等性、煤層等性） (3) 模糊綜合評價法（用模糊數(shù)學方法分別對各地質(zhì)因素賦重，得到模糊

24、評判集） (4) 人工神經(jīng)網(wǎng)絡法第二節(jié)綜采地質(zhì)研究一、影響綜采的地質(zhì)因素煤層厚度傾角煤層物理性質(zhì)(硬度及切割性)煤層結(jié)構(gòu)煤層穩(wěn)定性(穩(wěn)定、較穩(wěn)定綜采、不穩(wěn)定局部適合、極不穩(wěn)定不適合)構(gòu)造(煤層層理、節(jié)理)1234567812m12-66-4.514.50-3.513.50-2.512.50-1.811.80-1.311.31234567855軟煤中硬煤硬煤f3第二節(jié)綜采地質(zhì)研究一、影響綜采的地質(zhì)因素2. 地質(zhì)構(gòu)造斷層褶皺巖漿巖體陷落柱強行通過落差小于1m，頂?shù)装鍨槟鄮r和頁巖的斷層控制落差大于10m的斷層20m以上褶皺控制二翼產(chǎn)狀、寬度、幅度、長度采前查明工作面內(nèi)起伏10m以上寬緩、5m緊閉褶皺

25、查明巖漿巖體分布控測前方查明數(shù)量、大小、位置、破壞范圍、含水性第二節(jié)綜采地質(zhì)研究一、影響綜采的地質(zhì)因素3. 頂?shù)装?. 其它水文地質(zhì)。復雜水文地質(zhì)不適合綜采煤與瓦斯突出。高瓦斯或突出煤層不適于連續(xù)式房柱式采煤。自燃傾向。不適用于放煤開采。地熱。溫度過高設備無法工作，采掘工作面26度，硐室30度。沖擊地壓?；夭蛇^快、大采高應注意沖擊地壓。第二節(jié)綜采地質(zhì)研究二、綜采地質(zhì)保障足夠煤層綜采儲量，保障供給。滿足綜采的可靠地質(zhì)資料先進高效的日常地質(zhì)工作方式，保障綜采面安全生產(chǎn)。1. 綜采煤層儲量 (1)采區(qū)儲量必須是A級儲量；(2)一套綜采設備可采儲量3Mt，僅一層中厚煤層1Mt，薄煤層0.5Mt。(3)

26、 工作面可采儲量 多煤層、地質(zhì)簡單20-30Mt； 中厚煤層大于1Mt； 薄煤層大于0.15Mt。第二節(jié)綜采地質(zhì)研究二、綜采地質(zhì)保障2. 可靠地質(zhì)資料 (1) 做好采前勘探(2) 生產(chǎn)中地質(zhì)預測預報、煤厚探測與管理、采后地質(zhì)總結(jié)。3. 綜采地質(zhì)工作內(nèi)容井田(采區(qū))地質(zhì)條件分析、煤層綜采 適應性評價。煤層采前勘探地質(zhì)資料及數(shù)據(jù)處理綜采規(guī)劃、設計、采場選擇、設備選型第三節(jié)礦井地質(zhì)條件分類 目的：1. 科學評價礦井開采條件，合理 配合人力物力 2. 加強各類礦井的技術(shù)經(jīng)濟管理一、分類指標（依據(jù)煤礦地質(zhì)工作規(guī)定以地質(zhì)構(gòu)造復雜程度、煤層穩(wěn)定程度、瓦斯類型、水文地質(zhì)條件和其它開采地質(zhì)條件進行分類，其它開采

27、地質(zhì)條件為輔助指標，如頂?shù)装?，煤層傾角。等為輔助指標。井工煤礦地質(zhì)條件分類劃分依據(jù)類 型簡單中等復雜極復雜地質(zhì)構(gòu)造復雜程度簡單中等復雜極復雜煤層穩(wěn)定程度穩(wěn)定和較穩(wěn)定煤層的資源/儲量占全礦井資源/儲量的80%及以上，其中穩(wěn)定煤層資源/儲量所占比例不小于40%穩(wěn)定和較穩(wěn)定煤層的資源/儲量占全礦井資源/儲量的60%80%（含60%）穩(wěn)定和較穩(wěn)定煤層的資源/儲量占全礦井資源/儲量的 40%60%（含40%）不穩(wěn)定和極不穩(wěn)定煤層的資源/儲量占全礦井資源/儲量的60%及以上瓦斯類型煤層瓦斯含量小于4m3/t 煤層瓦斯含量大于或等于4m3/t，且小于8 m3/t煤層瓦斯含量大于或等于8 m3/t煤與瓦斯突出

28、礦井或按照煤與瓦斯突出礦井管理水文地質(zhì)類型簡單中等復雜極復雜其他開采地質(zhì)條件頂?shù)装屙數(shù)装迤秸?，頂板完整性好，裂隙不發(fā)育頂?shù)装遢^平整，局部凹凸不平，頂板較完整、裂隙不很發(fā)育頂?shù)装灏纪共黄?，頂板裂隙比較發(fā)育，巖性比較松軟破碎頂?shù)装灏纪共黄?，頂板巖性松軟、破碎，裂隙發(fā)育傾角8以下825（含8）2545（含25）45及以上其他特殊地質(zhì)因素一般不出現(xiàn)陷落柱、沖擊地壓、地熱和天窗等地質(zhì)危害偶有陷落柱、沖擊地壓、地熱和天窗等地質(zhì)危害常有較多陷落柱、沖擊地壓、地熱和天窗等地質(zhì)危害煤層大面積遭受陷落柱、沖擊地壓、地熱和天窗等地質(zhì)危害露天煤礦地質(zhì)條件劃分劃分依據(jù)類 型簡單中等復雜地質(zhì)構(gòu)造復雜程度簡單中等復雜、極復

29、雜煤層穩(wěn)定程度穩(wěn)定較穩(wěn)定不穩(wěn)定、極不穩(wěn)定工程地質(zhì)條件以堅硬巖層為主，軟弱結(jié)構(gòu)層(面)不發(fā)育，有很少的軟弱結(jié)構(gòu)層(面)或?qū)娱g距大于30m，含水性差，不影響邊坡穩(wěn)定堅硬巖與軟巖互層，軟弱結(jié)構(gòu)層(面)發(fā)育，軟弱結(jié)構(gòu)層(面)多或?qū)娱g距為1530m，含水性中等，對邊坡穩(wěn)定有一定影響堅硬巖與軟巖互層，軟弱結(jié)構(gòu)層(面)極發(fā)育，軟弱結(jié)構(gòu)層(面)很多或?qū)娱g距小于15m，含水性強或有井工煤礦開采破壞邊坡現(xiàn)象等，嚴重影響邊坡穩(wěn)定水文地質(zhì)條件地形有利于地表水的自然排泄，露天煤礦附近無地表水體或距地表水體很遠，地表水與地下水無水力聯(lián)系；地質(zhì)構(gòu)造簡單，構(gòu)造斷裂對露天煤礦的充水作用甚微；含水層不發(fā)育，不需要疏干；邊坡巖層巖

30、性堅硬，軟弱夾層不發(fā)育，地表水、地下水對邊坡穩(wěn)定基本無影響地形不利于地表水的自然排泄，露天煤礦附近有地表水體，但距地表水體較遠，地表水與地下水聯(lián)系不密切，含水層補給條件較差；地質(zhì)構(gòu)造中等，煤層上部無松散含水層或松散含水層厚度不大；含水層雖較發(fā)育，但易于疏干；邊坡巖層軟弱夾層較發(fā)育，地表水、地下水對邊坡穩(wěn)定有一定影響地形不利于地表水的自然排泄，露天煤礦附近有地表水體，地表水與地下水有水力聯(lián)系；地質(zhì)構(gòu)造復雜，或煤層上部被較厚的松散含水層覆蓋；含水層發(fā)育，不易疏干；邊坡巖層軟弱夾層發(fā)育，地表水、地下水對露天開采和邊坡穩(wěn)定有很大影響第三節(jié)礦井地質(zhì)條件分類二、各分類指標確定1）簡單構(gòu)造含煤地層沿走向、傾

31、向的產(chǎn)狀變化不大，斷層稀少，沒有或很少受巖漿巖的影響，不影響采區(qū)的合理劃分和采煤工作面的連續(xù)推進。主要包括：（1）產(chǎn)狀接近水平，很少有緩波狀起伏；（2）緩傾斜的簡單單斜、向斜或背斜；（3）為數(shù)不多和方向單一的寬緩褶皺依據(jù)（斷層、褶皺、巖漿巖）1.地質(zhì)構(gòu)造復雜程度確定第三節(jié)礦井地質(zhì)條件分類2）中等構(gòu)造含煤地層沿走向、傾向的產(chǎn)狀有一定變化，斷層較發(fā)育，局部受巖漿巖的影響，對采區(qū)的合理劃分和采煤工作面的連續(xù)推進有一定影響。主要包括：（1）產(chǎn)狀平緩，沿走向和傾向均發(fā)育寬緩褶皺，或伴有一定數(shù)量的斷層；（2）簡單單斜、向斜或背斜，伴有較多斷層，或局部有小規(guī)模的褶皺及倒轉(zhuǎn)。第三節(jié)礦井地質(zhì)條件分類3）復雜構(gòu)造

32、含煤地層沿走向、傾向的產(chǎn)狀變化很大，斷層發(fā)育，有時受巖漿巖的嚴重影響，影響采區(qū)的合理劃分，只能劃分出部分正規(guī)采區(qū)。主要包括：（1）受幾組斷層嚴重破壞的斷塊構(gòu)造；（2）在單斜、向斜或背斜的基礎上，次一級褶曲和斷層均很發(fā)育；（3）緊密褶皺，伴有一定數(shù)量的斷層。第三節(jié)礦井地質(zhì)條件分類4）極復雜構(gòu)造極復雜構(gòu)造。含煤地層的產(chǎn)狀變化極大，斷層極發(fā)育，有時受巖漿巖的嚴重破壞，很難劃分出正規(guī)采區(qū)。主要包括：（1）緊密褶皺、斷層密集；（2）形態(tài)復雜的褶皺，斷層發(fā)育；（3）斷層發(fā)育，受巖漿巖的嚴重破壞。第三節(jié)礦井地質(zhì)條件分類2. 煤層穩(wěn)定程度評價（定性和定量）煤層穩(wěn)定性以煤層變化規(guī)律和可采性劃分，采用定性和定量結(jié)

33、合的方法確定。1）定性評價（1）穩(wěn)定煤層。煤層厚度變化很小，規(guī)律明顯，結(jié)構(gòu)簡單至較簡單；煤類單一。全區(qū)可采或大部分可采。（2）較穩(wěn)定煤層。煤層厚度有一定變化，但規(guī)律性較明顯，結(jié)構(gòu)簡單至復雜；有2個煤類。全區(qū)可采或大部分可采?？刹煞秶鷥?nèi)厚度及煤質(zhì)變化不大。第三節(jié)礦井地質(zhì)條件分類1）定性評價（3）不穩(wěn)定煤層。煤層厚度變化較大，無明顯規(guī)律，結(jié)構(gòu)復雜至極復雜；有3個或3個以上煤類。主要包括：煤層厚度變化很大，具突然增厚、變薄現(xiàn)象，全區(qū)可采或大部分可采；煤層呈串珠狀、藕節(jié)狀，一般連續(xù)，局部可采，可采邊界不規(guī)則；難以進行分層對比，但可進行層組對比的復合煤層。（4）極不穩(wěn)定煤層。煤層厚度變化極大，呈透鏡狀、

34、雞窩狀，一般不連續(xù)，很難找出規(guī)律，可采塊段零星分布；無法進行煤分層對比，且層組對比也有困難的復合煤層。第三節(jié)礦井地質(zhì)條件分類2）定量評價薄煤層以煤層可采性指數(shù) Km為主，煤厚變異系數(shù)為輔；中厚及厚煤層以煤厚變異系數(shù)為主，可采性指數(shù)為輔。3. 瓦斯類型評定簡單中等復雜極復雜煤層瓦斯含量小于4m3/t 煤層瓦斯含量大于或等于4m3/t，且小于8 m3/t煤層瓦斯含量大于或等于8 m3/t煤與瓦斯突出礦井或按照煤與瓦斯突出礦井管理4. 水文地質(zhì)條件評定水文地質(zhì)類型劃分按2009版煤礦防治水規(guī)定執(zhí)行。第三節(jié)礦井地質(zhì)條件分類5. 其它開采地質(zhì)條件簡單 頂?shù)装迤秸㈨敯辶严恫话l(fā)育中等 頂?shù)装迤秸?、頂板裂?/p>

35、不很發(fā)育復雜 頂?shù)装逋拱疾黄?、頂板較松軟、破碎、裂隙較發(fā)育極復雜 頂?shù)装逋拱疾黄健㈨敯逅绍?、破碎、裂隙發(fā)育（1）煤層頂?shù)装澹?）煤層傾角簡單 8中等 825復雜 2545極復雜 45第三節(jié)礦井地質(zhì)條件分類a. 煤層沖刷帶b. 巖溶陷落柱 c. 沖擊地壓d. 天窗e. 地熱（3）其它特殊因素簡單一般不出現(xiàn)中等偶爾出現(xiàn)復雜經(jīng)常出現(xiàn)極復雜煤層大面積遭受第三節(jié)礦井地質(zhì)條件分類二、礦井地質(zhì)條件分類1. 分類原則：就高不就低原則（露天煤礦和井工煤礦）2. 分類要求:（1）基建煤礦移交生產(chǎn)后，應在1年內(nèi)進行煤礦地質(zhì)類型劃分，編寫煤礦地質(zhì)類型劃分報告。（2）一個煤礦原則上只評定劃分一種地質(zhì)類型，但在地質(zhì)構(gòu)造復

36、雜程度、煤層穩(wěn)定程度、瓦斯類型、水文地質(zhì)類型和工程地質(zhì)條件等有明顯分區(qū)規(guī)律時，可分區(qū)、分煤層劃分地質(zhì)類型。（3）煤礦地質(zhì)類型每5年應重新確定。當煤礦發(fā)生影響煤礦地質(zhì)類型劃分的突水和煤與瓦斯突出等地質(zhì)條件變化時，煤礦應在1年內(nèi)重新進行地質(zhì)類型劃分。目的：解決影響煤礦生產(chǎn)的主要地質(zhì)條件第三章生產(chǎn)地質(zhì)研究第三章生產(chǎn)地質(zhì)研究第一節(jié)礦井地質(zhì)構(gòu)造第二節(jié)煤層厚度第三節(jié)巖溶陷落柱第四節(jié)礦井瓦斯和地溫第五節(jié)巖漿巖第六節(jié) 煤層頂?shù)装宓谝还?jié)礦井地質(zhì)構(gòu)造一、概述1、研究意義(1)影響井型規(guī)模和井田劃分：破壞嚴重不能建大礦井(2)影響開拓布置：開采水平、運輸大巷、采區(qū)劃分、巷道布置(3)影響掘進率：工作面不正規(guī)，多掘巷

37、道，無效進尺，掘進率比大(4)影響采面正常生產(chǎn)：影響正規(guī)循環(huán)(5)影響安全生產(chǎn)：涌水、瓦斯涌出、突出、頂?shù)装宸€(wěn)定平頂山十礦、十一礦第一節(jié)礦井地質(zhì)構(gòu)造2、等級劃分(主要以斷裂構(gòu)造為主)(1)大型構(gòu)造：決定井田總體形態(tài)或井田邊界的構(gòu)造（工作查明）(2)中型構(gòu)造：影響采區(qū)劃分和巷道布置的次一級構(gòu)造（未查明）(3)小型構(gòu)造：在巷道或工作面可觀測全貌的地質(zhì)構(gòu)造（無法查明）大型斷層30m 中型斷層30m煤厚 小型斷層煤厚斷層落差是評定斷層規(guī)模的基本指標，對平移和緩傾角斷層不適用第一節(jié)礦井地質(zhì)構(gòu)造3、研究步驟觀測：如是觀察記錄井巷揭露的構(gòu)造現(xiàn)象判斷：正確認識揭露還不充分的地質(zhì)構(gòu)造預測：對未揭露部分或地區(qū)的地

38、質(zhì)構(gòu)造提出預見性的認識處理：針對地質(zhì)構(gòu)造的特點采取措施第一節(jié)礦井地質(zhì)構(gòu)造二、褶皺的觀察和判斷1、褶皺識別(1)煤巖層層位的對稱重復：判斷存在性標志(2)煤巖層產(chǎn)狀的規(guī)律變化：判斷可能性標志沿煤層走向掘進煤層平巷，出現(xiàn)彎曲，說明有傾伏褶皺存在。如右圖穿層和順層巷道中，只要發(fā)現(xiàn)巖層產(chǎn)狀出現(xiàn)相向或相背傾斜時，表明褶皺存在第一節(jié)礦井地質(zhì)構(gòu)造二、褶皺的觀察和判斷2、觀測內(nèi)容(1) 樞紐的位置、傾伏向、傾伏角 CA水平線：傾伏向；BAC：傾伏角。(2) 兩翼煤巖層的產(chǎn)狀(3) 與斷層節(jié)理及煤厚變化的關(guān)系構(gòu)造分布、規(guī)模大小、延伸狀態(tài)、發(fā)展趨勢第一節(jié)礦井地質(zhì)構(gòu)造二、褶皺的觀察和判斷3、褶皺樞紐的探查(1) 巷

39、探：一巷二用 第一節(jié)礦井地質(zhì)構(gòu)造二、褶皺的觀察和判斷3、褶皺樞紐的探查(2)鉆探：第一節(jié)礦井地質(zhì)構(gòu)造二、褶皺的觀察和判斷4.注意的問題(1)注意煤巖層層位對比分析。煤層的標志層、煤層上下20m(2)褶皺的不協(xié)調(diào)性。褶皺可能分叉和尖滅、推測時注意。(3)注意褶皺發(fā)展成斷層的可能性。(4)傾伏褶皺傾伏端煤層底板等高線的曲率。曲率過大，無法運輸。(5)注意倒轉(zhuǎn)褶皺的正常翼和倒轉(zhuǎn)翼，避免先采下方煤層。第一節(jié)礦井地質(zhì)構(gòu)造三、斷層的觀測和判斷1、斷層出現(xiàn)前的可能征兆(1)煤巖層產(chǎn)狀發(fā)生顯著變化(2)大斷層附近常伴生平行小斷層(3)煤層厚度發(fā)生變化、頂?shù)装灏l(fā)生不平行現(xiàn)象(4)煤層出現(xiàn)揉皺破（煤的條帶形成的小

40、褶皺）碎現(xiàn)象第一節(jié)礦井地質(zhì)構(gòu)造三、斷層的觀測和判斷*1、斷層出現(xiàn)前的可能征兆(5)煤層及頂?shù)装逯泄?jié)理顯著增加(6)瓦斯涌出量往往有明顯變化(7)涌水性強的礦井，常出現(xiàn)滴水、淋水和涌水現(xiàn)象第一節(jié)礦井地質(zhì)構(gòu)造三、斷層的觀測和判斷產(chǎn)狀煤厚生巨變，揉皺破碎光澤暗，節(jié)理增加有規(guī)律，瓦斯增大顯駝峰，滴水淋水或涌水，反?，F(xiàn)象放在心，綜合起來再確定，以防“草木皆成兵”。第一節(jié)礦井地質(zhì)構(gòu)造如何識別斷層？識別：地層和構(gòu)造標志地層標志：巷道中地層出現(xiàn)順序重復或地層層位缺失(斷層附近)。 區(qū)別斷層和褶皺造成的層位缺失；構(gòu)造標志：巷道中煤巖錯斷、產(chǎn)狀劇烈變化、伴生構(gòu)造。 薄煤層容易識別；厚煤層難識別根據(jù)頂?shù)装鍘r性、煤層

41、中穩(wěn)定夾矸層 追索。第一節(jié)礦井地質(zhì)構(gòu)造2、斷層位置的觀測(1)確定斷層的位置(2)斷層面特征觀測斷層面形態(tài)：光滑平直、粗糙不平、舒緩波狀斷層面上的擦痕、階步、摩擦鏡面斷層帶的特征a. 寬度及其變化 b. 充填物的特征及其膠結(jié)情況（變質(zhì)巖體斷層角礫巖、糜棱巖、斷層泥）斷層兩側(cè)的煤巖層層位及伴生、派生的地質(zhì)現(xiàn)象斷層性質(zhì)和力學性質(zhì)第一節(jié)礦井地質(zhì)構(gòu)造2、斷層位置的觀測斷層產(chǎn)狀和斷煤交線方向斷層產(chǎn)狀測量：走向、傾向、傾角直接法、間接法AB為斷層面走向CD為斷煤交線方向煤層走向？第一節(jié)礦井地質(zhì)構(gòu)造2、斷層位置的觀測斷層產(chǎn)狀和斷煤交線方向斷煤交線：斷層面與煤層底板（頂板）的交線（上盤斷煤交線、下盤斷煤交線）

42、斷煤點：斷煤交面線的一點斷煤交線特點： a.煤層面和斷層面共有的線，即在煤層面上，也在斷層面上； b.一般情況下與煤層走向線不一致，只有走向斷層才重合為一； c.斷煤交線是兩盤煤層的起始線和終止線，一條斷層有二條斷煤交線，即上盤、下盤斷煤交線； d.斷煤交線方向受斷層產(chǎn)狀和煤層產(chǎn)狀控制，局部近視直線，總體為曲線。第一節(jié)礦井地質(zhì)構(gòu)造2、斷層位置的觀測斷距垂直地層走向剖面真斷距視斷距AD-地層斷距AE-鉛直地層斷距（真）AF-水平地層斷距AD-地層斷距AE-鉛直地層斷距AF-水平地層斷距垂直地層走向的剖面不垂直地層走向落差是指在通過斷層任意方向的剖面上（即揭露斷層的巷道方向），斷層兩盤同一層面斷失

43、點的標高差。落差是固定不變的嗎？第一節(jié)礦井地質(zhì)構(gòu)造斷距限定在沿地層走向的剖面上為真落差（簡稱落差），而在其他方向剖面上的落差為視落差，這就避免了使用中的混亂。不同剖面斷層落差I-沿走向落差10mII-落差20mIII-3.2m，原下降盤高出3.2m新落差定義鉛直地層斷距第一節(jié)礦井地質(zhì)構(gòu)造第一節(jié)礦井地質(zhì)構(gòu)造2、斷層位置的觀測斷層描述（以文字描述、素描圖）斷層性質(zhì) 運動方向斷層落差 斷層傾角第一節(jié)礦井地質(zhì)構(gòu)造3、斷失煤翼的尋找(1)層位對比法河北唐山礦一條8煤層巷道誤入9煤層，根據(jù)層位特征確定斷層性質(zhì)和地層斷距該斷層另一盤揭露的白色細砂巖是位于4煤層上部12m的一個標志層，確定為正斷層，斷距12.

44、9m根據(jù)巷道揭露斷層另一盤煤、巖層的層位、結(jié)合斷層產(chǎn)狀來判斷斷層性質(zhì)和地層斷距的一種方法第一節(jié)礦井地質(zhì)構(gòu)造3、斷失煤翼的尋找斷距確定傾斜巷道與斷層水平巷道與斷層通過平巷H的高程作一水平切面圖，A為下盤煤層頂板斷失點，AC為斷層的走向線，在圖上根據(jù)運輸需要，確定巷道拐彎的曲率半徑，繪出將要掘進的巖石巷道。過A點作垂直于巷道（煤層走向）的垂線AB，在AB上量取水平地層斷距AF，過F點作平巷H的平行線交斷層于G點，則GO為斷失翼煤層。按比例量取AO的距離就是巷道過斷層后需要掘進巖石巷道的長度。沿煤層上山CD掘進到D處遇到一斷層，延長CD并在CD延長線上任取一點E，過E點作垂線，量取鉛直地層斷距AE，

45、過A點作CD的平行線交斷層于B點，則AB為斷失翼煤層。按運輸允許的坡度，過D點設計巖石巷道，交斷失翼煤層于O點，則DO為巷道過斷層后需要掘進巖石巷道的長度。第一節(jié)礦井地質(zhì)構(gòu)造3、斷失煤翼的尋找(2)構(gòu)造行跡判斷法根據(jù)斷層面、斷層帶的特征或兩盤伴生、派生的地質(zhì)現(xiàn)象來確定斷層兩盤的相對運動的方向。（不能確定斷距） 1）斷層擦痕：指斷層兩盤相對錯動在斷層面上留下的痕跡。用手順擦痕光滑的方向或擦痕由粗而深至細而淺的方向指示對盤的運動方向第一節(jié)礦井地質(zhì)構(gòu)造(2)構(gòu)造行跡判斷法2）階步：斷層面上垂直于擦痕的小陡坎（陡坡的方向指示對盤的運動方向） 反階步：有斷層面上一組節(jié)理面發(fā)育而成（陡坡的方向指示本盤的運

46、動方向）3）牽引褶皺：弧形突出的方向指示本盤運動方向、弧形面與斷層面夾的銳角方向指示對盤的運動方向。4) 平行小斷層：平行小斷層與主干斷層的性質(zhì)一致第一節(jié)礦井地質(zhì)構(gòu)造(2)構(gòu)造行跡判斷法5）羽狀節(jié)理：分布在斷層一側(cè)或二側(cè)，與斷層面呈斜交呈羽狀排列的節(jié)理。 張節(jié)理：與斷層相交的銳角指示本盤的運動方向 剪節(jié)理： a.與斷層面大角度相交（與斷層面相交的銳角指示對盤的運動方向） b.與斷層面夾角較?。?5）（與斷層面相交的銳角指示本盤的運動方向）羽狀節(jié)理是由斷層兩盤相對運動構(gòu)造應力場產(chǎn)物。特點：(1)不切割斷層面(2)隨著遠離斷層面逐步減弱或消失第一節(jié)礦井地質(zhì)構(gòu)造(2)構(gòu)造行跡判斷法6）入字型構(gòu)造：主

47、干斷層與其旁側(cè)的低序次分支構(gòu)造構(gòu)成入字形，就成為入字形構(gòu)造。分支構(gòu)造不穿越主干斷層。張、扭性分支構(gòu)造（張、扭性斷層、張節(jié)理） 與主干斷層相交的銳角指示本盤的運動方向。壓、扭性分支構(gòu)造（壓性、壓扭性斷層、褶皺） 與主干斷層相交的銳角指示對盤的運動方向。扭性分支構(gòu)造（扭性斷層、剪節(jié)理）a、與斷層大角度斜交 與主干斷層相交的銳角指示對盤的運動方向。b、與斷層面的夾角較小（15）與主干斷層相交的銳角指示本盤的運動方向。第一節(jié)礦井地質(zhì)構(gòu)造(2)構(gòu)造行跡判斷法7）帚狀構(gòu)造：分布在主斷層兩側(cè)，一端收斂，另一端撕開的一組小型弧形破裂面。和羽狀節(jié)理形成一樣，主要巖體受力不均衡，曾發(fā)生過局部旋轉(zhuǎn)。按破裂面力學性質(zhì)

48、差異，分壓扭性帚狀構(gòu)造和張扭性帚狀構(gòu)造。組成：砥柱：由圓筒形后半圓筒形的巖塊構(gòu)成旋回面：圍繞砥柱的弧形斷裂面、褶皺軸面旋回層：旋回面之間所夾的弧形巖塊內(nèi)旋層：位于旋回面凹的一層的旋回層外旋層：位于旋回面凸的一層的旋回層第一節(jié)礦井地質(zhì)構(gòu)造(2)構(gòu)造行跡判斷法力學特征： 由壓扭性旋回面構(gòu)成的帚狀構(gòu)造，其內(nèi)圈層相對外圈層向收斂方向扭動 由張扭性旋回面構(gòu)成的帚狀構(gòu)造，其內(nèi)圈層相對外圈層向撒開方向扭動判斷方法砥柱被動：旋回層的扭動方向與主干斷層一致砥柱主動：旋回層的扭動方向與主干斷層相反第一節(jié)礦井地質(zhì)構(gòu)造(2)構(gòu)造行跡判斷法8）構(gòu)造透鏡體：AB面與主干斷層面相交的銳角指示對盤的運動方向9）斷層角礫巖及粉

49、煤線：被斷層搓碎并保留在斷層帶內(nèi)的煤、巖層碎塊和粉未呈斷層角礫巖和斷層泥。特點：粒度由粗到細，數(shù)量由多到少。第一節(jié)礦井地質(zhì)構(gòu)造(3)規(guī)律類推法根據(jù)已經(jīng)掌握的該區(qū)斷層發(fā)育的特征和規(guī)律，確定斷層的性質(zhì)，指明缺失斷層的性質(zhì)，尋找斷失煤翼的一種方法。如焦作的斷層都是正斷層，從來沒有發(fā)現(xiàn)過逆斷層。如河北峰峰礦區(qū)，約大部分為正斷層，只有NE30方向才出現(xiàn)過傾角較緩的逆斷層。第一節(jié)礦井地質(zhì)構(gòu)造(4)作圖分析法根據(jù)地質(zhì)制圖原理，結(jié)合斷層的各種特征，進行斷層對比連接，確定斷層性質(zhì)和斷距的一種方法。第一節(jié)礦井地質(zhì)構(gòu)造(5)生產(chǎn)勘探法1）斷層性質(zhì)已知、斷距未知。沿煤層掘進水平巷道遇斷層時，當掘進前方是斷層的下降盤時

50、應逆煤層傾向作平巷尋找斷失翼煤層。沿煤層掘進的水平巷道遇斷層、當掘進前方是斷層的上升盤時應順煤層傾向作平巷尋找斷失翼煤層。2）斷層性質(zhì)、斷距均未知。第一節(jié)礦井地質(zhì)構(gòu)造4、礦井構(gòu)造預測(1)總體構(gòu)造規(guī)律預測（1）根據(jù)構(gòu)造組合形式進行總體構(gòu)造預測（2）構(gòu)造復雜程度預測a、傾角變化參數(shù) 傾角標準差傾角變異系數(shù)反映傾角隨均角變化程度第一節(jié)礦井地質(zhì)構(gòu)造4、礦井構(gòu)造預測(1)總體構(gòu)造規(guī)律預測b、褶皺復雜程度 褶皺強度系數(shù)（剖面變形系數(shù)）褶皺復雜性指數(shù)（面變形系數(shù)）第一節(jié)礦井地質(zhì)構(gòu)造4、礦井構(gòu)造預測(1)總體構(gòu)造規(guī)律預測c、斷層破壞指數(shù) 條數(shù)指數(shù)：單位面積內(nèi)斷層的條數(shù)(長度資料不定) 長度指數(shù)：單位面積斷層

51、長度之和(長度資料確切，斷路不確切) 強度指數(shù)：單位面積內(nèi)斷層長度地層斷距(長度和斷距準確)第一節(jié)礦井地質(zhì)構(gòu)造4、礦井構(gòu)造預測(1)總體構(gòu)造規(guī)律預測d、裂隙發(fā)育程度參數(shù) (2)已知構(gòu)造的延展預測主要是對揭露尚不充分的斷層的延展長度和深度、各點斷距進行預測。斷層位置預測（剖面圖+平面圖）A地質(zhì)剖面圖B水平面圖線裂隙率：沿裂隙面法線方向上單位長度內(nèi)裂隙的條數(shù)。面積裂隙率：單位面積內(nèi)所發(fā)育裂隙條數(shù)。體積裂隙率：單位體積內(nèi)所發(fā)育的裂隙條數(shù)。預測深部巷道遇斷層位置利用水平切面圖預測斷層在水平方向的延展位置第一節(jié)礦井地質(zhì)構(gòu)造C.煤層底板等高線 d.煤層立面投影圖利用煤層底板等高線圖預測同一煤層斷層位置10

52、2、202遇斷層，預測203巷遇斷層位置。延長斷煤交線方法 。立面投影圖預測同一煤層深部斷層位置第一節(jié)礦井地質(zhì)構(gòu)造斷層位置預測（斷層面等高線法）ABCD煤層面AFDE斷層面立體圖第一節(jié)礦井地質(zhì)構(gòu)造西二路+62m，西四路-26mAC為斷層+62走向線AD為斷層傾向線斷層面實測傾角48度AC等于二條巷道的標高差88mA.同煤層不同標高巷道遇斷層位置預測西四路巷道遇斷層位置？第一節(jié)礦井地質(zhì)構(gòu)造B.不同煤層的平巷或巖石平巷斷層位置預測3煤層巷道設計標高+200m, 5煤層巷道設計標高+300mAC為斷層+300走向線AB為斷層傾向線斷層面實測傾角55度AC等于二條巷道的標高差100m預測+300巖巷遇

53、斷層位置？第一節(jié)礦井地質(zhì)構(gòu)造C.根據(jù)上部煤層斷層位置預測下部煤層煤層位置A煤層巷道標高-40m，掘進遇斷層預測B煤層-40m巷道及-70m巷道在什么位置遇見同一條斷層？第一節(jié)礦井地質(zhì)構(gòu)造4、礦井構(gòu)造預測斷層落差及尖滅點預測(斷層延展長度與落差呈線性關(guān)系)已知HAHB位于最大落差的同一側(cè)、HAHB 落差變化梯度設H為同一側(cè)任意待求點落差，當HHB時，與B點平距為l當HHB時，與B點平距為l又設同一側(cè)的尖滅點與B點平距l(xiāng)0例、某斷層HA=6m，HB=2m，l=100m。求AB之間與B相距30m的C點的落差，并求同一側(cè)尖滅點到B點的平距l(xiāng)0。第一節(jié)礦井地質(zhì)構(gòu)造4、礦井構(gòu)造預測斷層延展長度預測一元線性

54、回歸方程：曲線回歸冪函數(shù)第一節(jié)礦井地質(zhì)構(gòu)造5、礦井構(gòu)造處理(1)構(gòu)造處理基本要求A有利于生產(chǎn)；B保證安全；C減少丟煤；D少掘巷道(2)設計階段對斷層的處理小傾角斷層處理大傾角斷層處理大傾角斷層水平劃分第一節(jié)礦井地質(zhì)構(gòu)造(3)掘進階段對斷層的處理穿頂板過斷層穿底板過斷層穿斷層面過斷層A.水平巷道：改變巷道方向、坡度不變注意：平面圖和剖面圖原則：1.根據(jù)斷層面災害特征選擇2.根據(jù)頂?shù)装搴闆r選擇3.根據(jù)斷層帶特征選擇第一節(jié)礦井地質(zhì)構(gòu)造落差大落差小B.傾斜巷道：改變巷道坡度、方向不變第一節(jié)礦井地質(zhì)構(gòu)造(4)回采階段對斷層的處理A.強行硬過炮采面、普采面斷層落差小于煤厚綜采面、兩盤對接煤厚大于支架最

55、小采高綜采面、兩盤對接煤厚小于支架最小采高，頂?shù)装鍘r性較軟B.重開切眼：傾向斷層或斜交斷層C.劃分小工作面落差大于等于煤厚或采高，走向斷層合采與分采第二節(jié)煤厚變化一、概述增厚 變薄 分岔 尖滅影響礦井采掘布置、生產(chǎn)計劃使掘進率增加使回采率降低第二節(jié)煤厚變化二、生產(chǎn)礦井常用煤層分類1.按煤厚分2.按煤層傾角分45 急傾斜煤層0.3-0.5m 極薄煤層0.5-1.3m 薄煤層1.3-3.5m 中厚煤層3.5-8.0m 厚煤層 8m 巨厚煤層3.按煤層結(jié)構(gòu)分簡單與復雜6m露天45第二節(jié)煤厚變化4.按煤層形態(tài)分5.按煤層穩(wěn)定性分層狀煤層似層狀煤層非層狀煤層穩(wěn)定煤層：均可采厚度，煤層厚度變化有一定規(guī)律性

56、；較穩(wěn)定煤層：煤厚有相當變化，大多可采，局部不可才；不穩(wěn)定煤層：煤厚變化大，分岔、尖滅、增厚、變薄時有出現(xiàn)；極不穩(wěn)定煤層：常呈透鏡狀、斷續(xù)分布、僅局部可采。第二節(jié)煤厚變化M真厚度，m；H鉛直厚度，m；L水平厚度，m；煤層傾角，第二節(jié)煤厚變化三、煤層的觀測1.基本要求所有穿層巷道的煤層揭露點都應作為觀測點煤層巷道的觀測點和探煤點間距2.觀測內(nèi)容煤層厚度總厚度、各分層厚度、夾石層的巖性及厚度煤層頂?shù)装?A.分類：脆性、塑性 B.觀測內(nèi)容：頂?shù)装鍘r性、厚度、節(jié)理發(fā)育情況、與煤層的接觸關(guān)系（明顯接觸、過度接觸、沖刷接觸）煤層穩(wěn)定性穩(wěn)定煤層較穩(wěn)定煤層不穩(wěn)定煤層極不穩(wěn)定煤層觀測點間距(m)50-10025

57、-5010-255mm、相互間沒有大的位移，層理易辯，較堅硬。碎粒結(jié)構(gòu)：宏觀煤巖成分不可辯，原生結(jié)構(gòu)嚴重破壞，層理難辯，煤破碎成粒狀（1-5mm）、常見揉皺滑面，較疏松。靡棱結(jié)構(gòu)：宏觀煤巖類型和成分不可辯，層理消失，呈鱗片、揉皺狀，裂隙無法觀測到，疏松。河南理工大學 第二節(jié)煤厚變化三、煤層的觀測3.觀測方法煤層厚度的觀測工作與井巷地質(zhì)編錄一起進行。第二節(jié)煤厚變化四、煤層厚度變化的主要特征1.原生變化：煤層頂?shù)装逍纬汕坝赡承┑刭|(zhì)因素引起的變化沉積環(huán)境（變薄、尖滅） 大都有一定的方向性和分帶性泥炭沼澤（基底不平） 頂板平整、底板起伏不平、煤分層被底板截斷 如果是后期的構(gòu)造影響則煤層不會被底板截斷第

58、二節(jié)煤厚變化地殼的不均衡沉降（分叉、變薄、尖滅） 有一定的方向性和分帶性a.沉積速度與植物遺體堆積速度一致，煤層較厚；b.地殼沉降速度逐漸變快伴有小震蕩，煤層與泥砂交互，易形成馬尾狀煤層；c.煤厚變化具有明顯的方向性和分帶性；d.分岔變薄地帶，頂?shù)装寰黄教?，Ad大，巖性和巖相變化大。第二節(jié)煤厚變化河流的同生沖刷 煤層變薄、煤層變薄帶在平面上常呈彎曲的帶狀分布海水的同生沖蝕 頂板起伏不平、底板平整（蛤蟆頂）第二節(jié)煤厚變化四、煤層厚度變化的主要特征2.后生變化：煤層頂板形成后由某些地質(zhì)作用因素引起的變化河流的后生沖蝕 出現(xiàn)變薄區(qū)和無煤區(qū)、煤層沖刷帶在平面上呈較寬的帶狀分布 煤系內(nèi)的后生沖蝕 煤系

59、形成后的后生沖蝕第二節(jié)煤厚變化地質(zhì)構(gòu)造的變動 出現(xiàn)變薄區(qū)和無煤區(qū)、煤層沖刷帶在平面上呈較寬的帶狀分布褶皺：核部增厚、翼部變薄斷層：擠壓增厚、拉伸變薄第二節(jié)煤厚變化地質(zhì)構(gòu)造的變動巖漿侵入：出現(xiàn)大小不一的無煤柱特點：1. 巖漿侵入煤層，使煤層形態(tài)和煤層厚度、煤層結(jié)構(gòu)、煤質(zhì)都發(fā)生變化，有時煤層變?yōu)樘烊唤够虮煌淌?，從而喪失工業(yè)價值；2. 順層侵入的不規(guī)則巖體形態(tài)、厚度和結(jié)構(gòu)產(chǎn)生極不規(guī)則，煤層、天然焦、火成巖體和圍巖俘虜體混雜在一起，嚴重影響生產(chǎn)的正常進行。 第二節(jié)煤厚變化地質(zhì)構(gòu)造的變動陷落柱：變化復雜煤層局部中斷靠近陷落柱附近煤層產(chǎn)狀變化靠近陷落柱節(jié)理增多煤質(zhì)變差第二節(jié)煤厚變化五、煤層厚度的探測1.煤

60、厚探測方法(1)巷道掘進時煤厚探測 巷道不能揭露全厚，緩傾斜煤層用鉆探配合溜煤眼和聯(lián)絡斜巷探查。 急傾斜煤層及鉆探配合煤門探查第二節(jié)煤厚變化1.煤厚探測方法(2)采面回采時煤厚探測 厚煤層分層開采時，從上分層探測下分層厚度，用煤電鉆，30-50m2.各類煤厚變化探測要點(1)煤層分叉尖滅探測 煤層分叉尖滅具有一定的方向性和分帶性，其方向垂直于基底隆起方向，沿此方向變薄或增厚。 煤層分叉時煤質(zhì)發(fā)生變化，Ad增大，光澤變暗，逐步變?yōu)樘抠|(zhì)頁巖。 分叉煤層頂板巖性變化大 煤層分叉尖滅形式多樣：沿底、沿頂、單一、多次、分叉合并、穩(wěn)定分叉、較穩(wěn)定分叉、不穩(wěn)定分叉煤層 第二節(jié)煤厚變化2.各類煤厚變化探測要點