探放水工培訓教材

1、淮北礦業(yè)集團公司培訓教材煤 礦 探 放 水 工淮北礦業(yè)集團公司地質(zhì)測量處二一二年三月編 制 說 明本教材為煤礦探放水工培訓防治水專業(yè)專用教材，該教材根據(jù)國家平安監(jiān)察總局制定的?煤礦探放水工平安技術培訓大綱及考核要求?試行結(jié)合淮北礦區(qū)實際編制而成。 課程及學時安排如下表所列:煤礦探放水工培訓學時安排項 目培 訓 內(nèi) 容學時煤礦平安生產(chǎn)理論知識12學時煤礦探放水工的職業(yè)特殊性及重要性2地質(zhì)學根底知識4水文地質(zhì)根底知識4礦井充水條件分析2項 目培 訓 內(nèi) 容學時煤礦平安生產(chǎn)技能知識38學時井下探放水8探放水設備8鉆探操作8水害應急救援2注漿操作及封孔4水害應急救援4復 習2考 試2合 計50目 錄

2、TOC o 1-2 h z u HYPERLINK l _Toc319423942 第一章 煤礦探放水工職業(yè)的重要性 PAGEREF _Toc319423942 h - 4 - HYPERLINK l _Toc319423943 第一節(jié) 煤礦探放水工在防治煤礦水害事故中的重要作用 PAGEREF _Toc319423943 h - 4 - HYPERLINK l _Toc319423945 第二節(jié) 煤礦探放水下的職業(yè)道德和平安職責 PAGEREF _Toc319423945 h - 5 - HYPERLINK l _Toc319423946 第二章 地質(zhì)學根底知識 PAGEREF _Toc31

3、9423946 h - 9 - HYPERLINK l _Toc319423947 第一節(jié) 巖石學根底知識 PAGEREF _Toc319423947 h - 9 - HYPERLINK l _Toc319423948 第二節(jié) 沉積巖 PAGEREF _Toc319423948 h - 10 - HYPERLINK l _Toc319423949 第三節(jié) 構造地質(zhì)學根底知識 PAGEREF _Toc319423949 h - 12 - HYPERLINK l _Toc319423950 第四節(jié) 淮北礦區(qū)區(qū)域地層及煤系地層簡介 PAGEREF _Toc319423950 h - 18 - HYP

4、ERLINK l _Toc319423951 第三章 水文地質(zhì)根底知識 PAGEREF _Toc319423951 h - 22 - HYPERLINK l _Toc319423952 第一節(jié) 自然界中水的循環(huán)及地下水分類 PAGEREF _Toc319423952 h - 22 - HYPERLINK l _Toc319423953 第二節(jié) 淮北礦區(qū)主要含水層與隔水層 PAGEREF _Toc319423953 h - 25 - HYPERLINK l _Toc319423954 第四章 礦井充水條件分析 PAGEREF _Toc319423954 h - 34 - HYPERLINK l

5、_Toc319423955 第一節(jié) 礦井充水水源 PAGEREF _Toc319423955 h - 34 - HYPERLINK l _Toc319423956 第二節(jié) 礦井充水通道 PAGEREF _Toc319423956 h - 36 - HYPERLINK l _Toc319423957 第三節(jié) 影響礦井充水程度的主要因素 PAGEREF _Toc319423957 h - 40 - HYPERLINK l _Toc319423958 第四節(jié) 礦井突水特征 PAGEREF _Toc319423958 h - 40 - HYPERLINK l _Toc319423959 第五節(jié) 礦井排

6、水系統(tǒng) PAGEREF _Toc319423959 h - 42 - HYPERLINK l _Toc319423960 第五章 井下探放水 PAGEREF _Toc319423960 h - 45 - HYPERLINK l _Toc319423961 第一節(jié) 井下探放水的概念 PAGEREF _Toc319423961 h - 45 - HYPERLINK l _Toc319423962 第二節(jié) 井下探放水工程設計 PAGEREF _Toc319423962 h - 47 - HYPERLINK l _Toc319423963 第三節(jié) 老空水探放 PAGEREF _Toc319423963

7、 h - 53 - HYPERLINK l _Toc319423964 第四節(jié) 斷層水探放 PAGEREF _Toc319423964 h - 58 - HYPERLINK l _Toc319423965 第五節(jié) 含水層探查 PAGEREF _Toc319423965 h - 64 - HYPERLINK l _Toc319423966 第六節(jié) 導水陷落柱鉆孔的探查和處理 PAGEREF _Toc319423966 h - 68 - HYPERLINK l _Toc319423967 第六章 探放水設備 PAGEREF _Toc319423967 h - 70 - HYPERLINK l _T

8、oc319423968 第一節(jié) 井下探放水設備 PAGEREF _Toc319423968 h - 70 - HYPERLINK l _Toc319423969 第二節(jié) 鉆場的修建 PAGEREF _Toc319423969 h 73 HYPERLINK l _Toc319423970 第三節(jié) 設備的安裝 PAGEREF _Toc319423970 h 74 HYPERLINK l _Toc319423971 第四節(jié) 設備的拆卸與運輸 PAGEREF _Toc319423971 h 75 HYPERLINK l _Toc319423972 第七章 鉆探操作 PAGEREF _Toc319423

9、972 h 77 HYPERLINK l _Toc319423973 第一節(jié) 開鉆前的準備工作 PAGEREF _Toc319423973 h 77 HYPERLINK l _Toc319423974 第二節(jié) 鉆探質(zhì)量及預防、處理事故 PAGEREF _Toc319423974 h 78 HYPERLINK l _Toc319423975 第三節(jié) 煤礦探放水鉆機的使用維護 PAGEREF _Toc319423975 h 81 HYPERLINK l _Toc319423976 及常見故障的處理 PAGEREF _Toc319423976 h 81 HYPERLINK l _Toc3194239

10、77 第四節(jié) 注漿泵的使用、維護及常見故障的處理 PAGEREF _Toc319423977 h 92 HYPERLINK l _Toc319423978 第五節(jié) 鉆探操作中主要平安技術守那么 PAGEREF _Toc319423978 h 94 HYPERLINK l _Toc319423979 第八章 注漿操作及封孔 PAGEREF _Toc319423979 h 97 HYPERLINK l _Toc319423980 第一節(jié) 地面注漿系統(tǒng)與注漿操作 PAGEREF _Toc319423980 h 97 HYPERLINK l _Toc319423981 第二節(jié) 井下注漿操作與注漿封孔

11、PAGEREF _Toc319423981 h 98 HYPERLINK l _Toc319423982 第九章 水害應急救援 PAGEREF _Toc319423982 h 105 HYPERLINK l _Toc319423983 第一節(jié) 水害應急預案的主要內(nèi)容 PAGEREF _Toc319423983 h 105 HYPERLINK l _Toc319423984 第二節(jié) 發(fā)生水害事故后采取的主要措施 PAGEREF _Toc319423984 h 106 HYPERLINK l _Toc319423985 第三節(jié) 煤礦突(透)水時現(xiàn)場作業(yè)人員的應急措施 PAGEREF _Toc319

12、423985 h 106 HYPERLINK l _Toc319423986 第四節(jié) 礦井透水事故時的自救與互救 PAGEREF _Toc319423986 h 110第一章 煤礦探放水工職業(yè)的重要性第一節(jié) 煤礦探放水工在防治煤礦水害事故中的重要作用煤礦探放水工是從事煤礦井下探放水鉆孔施工、封孔、水文地質(zhì)參數(shù)收集與分析、探放水過程中的觀測與記錄等工作的專職人員。井下探放水工的平安意識、操作水平、防治各種災害的能力，特別是防范水害的能力，直接影響著全礦井的平安與生產(chǎn)。一、探放水工是落實煤礦防治水原那么的現(xiàn)場執(zhí)行者?煤礦防治水規(guī)定?(第3條)規(guī)定：防治水工作應當堅持預測預報、有疑必探、先探后掘、先

13、治后采的原那么，采取防、堵、疏、排、截的綜合治理措施。水文地質(zhì)條件復雜、極復雜的煤礦企業(yè)、礦井，在地面無法查明礦井水文地質(zhì)條件和充水因素時，必須堅持有掘必探。這里規(guī)定的所有現(xiàn)場工作都是由探放水工完成的。探放水工的工作質(zhì)量直接影響著水害探查、治理工程的效果。據(jù)統(tǒng)計分析，我國大局部煤礦水害事故都是由于探放水措施不落實造成的。探放水工已確定為特殊工種必須進行專業(yè)培訓并經(jīng)考核合格前方可上崗，嚴禁探放水作業(yè)人員無證上崗。井下這個特殊的作業(yè)環(huán)境，一人違章就有可能引發(fā)重特大事故。探放水工本來是消除水害隱患的，如果沒有根本的水害防治知識，在發(fā)現(xiàn)有透水征兆時如不能果斷采取措施，就有可能引發(fā)重特大水害事故，造成包

14、括探放水工在內(nèi)的群死群傷事故。二、探放水工是煤礦井下水文地質(zhì)第一手資料的收集者探放水工不僅從事煤礦井下探放水、水害治理等工程的施工還要觀測和記錄施工過程中的各種數(shù)據(jù)和異常情況，收集和分析水文地質(zhì)參數(shù)。這些資料都是地測防治水工作人員預測預報的依據(jù)，是評價采掘工作面足否平安的根底資料，其準確性和全面性是預報和評價的可靠保證。如果第一手資料有錯誤，或者需要的數(shù)據(jù)沒有收集到，即使預報和評價技術再先進，也不能得出正確的結(jié)論。因此，探放水工全面準確地做好資料的觀測和收集，對煤礦平安生產(chǎn)有著至關重要的作用。三、探放水工是提升防治水工作水平的需要為了保障礦工生命平安堅持以人為本的原那么，?煤礦防治水規(guī)定?(第

15、5條)規(guī)定：煤礦企業(yè)、礦井應當按照本單位的水害情況，配備滿足工作需要的防治水專業(yè)技術人員，配齊專用探放水設備，建立專門的探放水作業(yè)隊伍。水文地質(zhì)條件復雜、極復雜的煤礦企業(yè)、礦井，除符合本條第一款規(guī)定外，還應當設立專門的防治水機構。?煤礦防治水規(guī)定?(第8條)規(guī)定：煤礦企業(yè)、礦井的井田范圍內(nèi)及周邊區(qū)域水文地質(zhì)條件不清楚的，應當采取有效措施，查明水害情況。在水害情況查明前，嚴禁進行采掘活動。水害事故破壞性大，突發(fā)性強，往往導致大量的人員傷亡，給礦工生命和國家財產(chǎn)造成無法挽回的損失。做好探放水工作，可以控制和減少水害事故。探放水工程是一項技術性相當復雜的平安工程，需要具備一定的探放水專業(yè)知識，是煤礦

16、必不可缺少的工種，也是其他工種不可代替的。第二節(jié) 煤礦探放水下的職業(yè)道德和平安職責職業(yè)道德，是指人們在職業(yè)活動中所遵守的行為標準的總稱。各行各業(yè)都有自己的職業(yè)道德，它既是對從業(yè)人員職業(yè)活動的行為要求，又是本行業(yè)對社會所承當?shù)牡赖仑熑魏土x務。職業(yè)道德修養(yǎng)，是指在職業(yè)道德實踐活動中，人們按照職業(yè)道德原那么和標準，在職業(yè)道德品質(zhì)方面所進行的自我鍛煉和自我完善形成高尚的職業(yè)道德品質(zhì)，到達一定的境界。一、職業(yè)道德與平安生產(chǎn)的關系1高尚的職業(yè)道德是實現(xiàn)煤礦平安生產(chǎn)的重要因素職業(yè)道德是遵守勞動紀律的思想根底和動力。一個人的職業(yè)道德修養(yǎng)越高，遵守勞動紀律的自覺性就越強。有高尚職業(yè)道德的人，在任何晴況下都能遵守

17、勞動紀律。相反，缺乏道德觀念的人，必然表現(xiàn)為紀律松弛，甚至違法、違規(guī)，釀成事故，造成損失，不但傷害自己，還可能要傷害別人。社會主義職業(yè)道德的根本原那么是以為人民效勞為核心的社會主義集體主義。為人民效勞是煤礦職業(yè)道德的核心內(nèi)容，集體主義原那么反映了廣闊人民群眾的根本利益和新型的道德關系，它正確地解決了個人利益和集體利益的關系。在生產(chǎn)作業(yè)及各項實踐活動中，煤礦職工要堅持集體主義原那么，自覺維護集體榮譽，不斷增強自己對整個集體的責任感。具有高尚職業(yè)道德的職工，在各項生產(chǎn)活動中會自覺履行自己的崗位職責，愛崗敬業(yè)，不畏艱險，不怕困難，關心集體，關心他人，團結(jié)互助，樂于奉獻。在平安生產(chǎn)方面就會認真負責嚴格

18、遵守各項規(guī)章制度，遇到險情或事故時會挺身而出，把危險留給自己，把平安帶給同事。只要煤礦職工具有高尚的職業(yè)道德，就會自覺遵守、維護所要遵循的平安職責，保證平安生產(chǎn)。相反，如果煤礦職工職業(yè)道德低下，素質(zhì)不高，就會無視法規(guī)，違章作業(yè)，必然導致事故。2煤礦平安生產(chǎn)迫切需要具有高尚職業(yè)道德的職工煤炭工業(yè)的開展，煤礦平安生產(chǎn)水平的提高，迫切需要職工群眾愛崗敬業(yè)，老實勞動，艱苦奮斗，熱愛集體，拼搏奉獻的積極性。迫切需要加強職工職業(yè)道德修養(yǎng)，提升職工職業(yè)道德素質(zhì)水平。在生產(chǎn)過程中，要時時講平安事事講平安。每個煤礦職工應該有良好的職業(yè)道德素質(zhì)，忠實地履行自己的職責，保障煤礦平安生產(chǎn)。煤礦平安生產(chǎn)必須要求每個職工

19、忠于職守，盡心盡力地履行自己的職責，遵守勞動紀律。一個平安文明的礦井，必然有一支嚴格遵循平安職責的礦工隊伍，這是對礦工職業(yè)道德的最根本的要求，也是職業(yè)道德的個體表現(xiàn)。 煤礦企業(yè)應該逐步教育職工樹立良好的職業(yè)形象，具有高尚的職業(yè)道德素質(zhì)，忠實地履行自己的職責，讓職工在生產(chǎn)活動中鉆研業(yè)務，提高技能，自覺地遵守規(guī)章制度，保障煤礦安壘生產(chǎn)。二、煤礦探放水工的職業(yè)道德標準1愛崗敬業(yè)，盡職盡責愛崗敬業(yè)，盡職盡責，是煤礦工人的根本道德之一。煤礦探放水工屬于煤礦井下的特殊工種，要想做好本職工作，在自己的崗位上做出成績，首先要熱愛自己從事的煤礦事業(yè)，熱愛本職崗位，把對礦山及崗位的熱愛轉(zhuǎn)化為對工作的滿腔熱情和執(zhí)著

20、追求，兢兢業(yè)業(yè)，任勞任怨，不怕苦，不怕累，用工作成績來表達愛礦愛崗。2遵章守紀文明生產(chǎn)井下作業(yè)是個艱苦而又充滿危險的行業(yè)。國家有關部門、地方政府及工礦企業(yè)相繼制定了許多平安生產(chǎn)方面的法律、法規(guī)和規(guī)章制度，目的就是為了更好地保證平安、促進生產(chǎn)。因此，對從事煤礦井下特殊工作崗位的煤礦探放水工來說，一定要自覺遵守國家法律、法規(guī)和煤礦企業(yè)的各種規(guī)章制度，佩戴好勞動防護用品，持證上崗；自覺服從領導的指揮和工作的安排，遵守勞動紀律，認真履行崗位職責，時刻保持好平安生產(chǎn)的警惕性，保護好自身和他人的人身平安。嚴格遵守規(guī)程，上標準崗，干標準活。遵章守紀，文明生產(chǎn)，以自身的標準行為保證平安生產(chǎn)。3互幫互愛，團結(jié)協(xié)

21、作在現(xiàn)代企業(yè)中，部門與部門之間、崗位與崗位之間、人與人之間無不存在相互關連、相互聯(lián)系、相互協(xié)調(diào)的關系。這種關系如果處理得當，可以成為一種工作動力；如果處理不好，互相之間不信任、不理解、不合作，所有的事情都不會做好。因此，每一個煤礦探放水工都要從大局出發(fā)，從國家和企業(yè)的利益出發(fā)，在同事間建立一種同志加兄弟般的友情，相互尊重、相互理解、相互配合，形成團隊精神。常言道：“人心齊，泰山移。只要心往一處想，勁往一處使，就沒有克服不了的困難，就沒有過不去的難關。4鉆研業(yè)務，提高素質(zhì)隨著社會的開展，科技的進步，煤礦探放水的機械化程度越來越高，這對于煤礦企業(yè)來講是一件好事意味著職工的生產(chǎn)工作條件、勞動強度不斷

22、地向好的方面改變；意味著煤礦生產(chǎn)的平安系數(shù)越來越大。同時，也要求煤礦探放水工一定要增強危機感，提高責任意識，靜下心來，勤奮學習，了解新知識掌握新技術，在工作中虛心向師傅、同事學習，學習他們的專業(yè)技術和道德品質(zhì)，彌補自己的缺乏，積極進取，不斷提高自己的業(yè)務能力和技術水平，爭當一名技術精湛、業(yè)務熟練的技術骨干和行家里手，以適應煤礦科技進步新形勢的需要。5艱苦奮斗，樂于奉獻艱苦奮斗，樂于奉獻，是煤礦工人所具有的崇高的精神風范。多少年來，這種精神一直在鼓勵著無數(shù)的礦工奮戰(zhàn)在煤海第一線，為煤炭事業(yè)的開展作出了卓越的奉獻。作為探放水工更要保持和發(fā) 揚這種優(yōu)良傳統(tǒng)，淡薄名利，扎根礦山艱苦奮斗，頑強拼搏，為我

23、國的煤炭事業(yè)作出自己應有的奉獻。6戰(zhàn)勝災害，平安生產(chǎn)煤礦受多種自然災害的威脅，這就要求井下探放水工要有克服困難、戰(zhàn)勝災害的意識和信心。礦井一旦發(fā)生事故，煤礦探放水工應該運用自己掌握的平安知識，勇于自救，想方設法盡快脫離災害現(xiàn)場，在力所能及的情況下，勇救他人，共同脫險，戰(zhàn)勝災害。平安生產(chǎn)是關系到人的生命、關系著煤礦生產(chǎn)、關系著社會穩(wěn)定的大事，要始終樹立“平安為天的思想，堅持“平安第一，預防為主，綜合治理平安生產(chǎn)方針，嚴格遵守各項平安生產(chǎn)管理制度。7精心操作，質(zhì)量第一在工作中，保護所使用的設備，對設備正確、謹慎操作并進行精心細致的檢查、維護和保養(yǎng)，及時處理設備故障，使設備處于良好的運轉(zhuǎn)狀態(tài)。牢固樹

24、立“工程質(zhì)量第一的意識，保證平安生產(chǎn)條件，并在確保工程質(zhì)量的前提下，盡量為煤礦企業(yè)節(jié)約資金，提高社會效益和經(jīng)濟效益。三、煤礦探放水工的平安職責煤礦井下的生產(chǎn)條件復雜，工作環(huán)境惡劣容易發(fā)生平安事故，為保證煤礦平安生產(chǎn)，煤礦探放水工應該認真履行平安職責。(1)認真學習?煤礦平安規(guī)程?、?煤礦防治水規(guī)定?以及煤礦井下的一般平安知識，并遵守有關規(guī)定。(2)在工怍中嚴格執(zhí)行操作規(guī)程和作業(yè)規(guī)程有關規(guī)定的地測防治水工作質(zhì)量標準，做到平安生產(chǎn)和文明生產(chǎn)。(3)遵守各項管理制度，絕不允許在工作期間脫崗。嚴格執(zhí)行現(xiàn)場交接班制度，除認真填寫動態(tài)日志和事故記錄外，要將本班設備運行情況詳細告知接班人員。(4)堅決制止任

25、何人違章作業(yè)，拒絕接受任何人違章指揮。(5)持證上崗，用好勞動防護用品，不違章作業(yè)接要求完成各項生產(chǎn)任務對本崗位內(nèi)的設備操作、觀測和記錄、水文參數(shù)的收集和分析等平安生產(chǎn)工作負直接責任。(6)必須熟悉探放水設施、設備的工作原理，掌握其操作要領、維護保養(yǎng)和排除故障的技能。在任何情況下，都不得將設備交給無證人員操作，設備需要停止工作或檢修時，一定要按平安要求停機。(7)必須對探放水設備進行經(jīng)常性檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，嚴禁設備帶故障運行。對設備進行操作、檢查、維護保養(yǎng)和排除故障時，要注意相關平安事項，確保工作平安。(8)熟悉掌握突(透)水預兆，現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)礦井有透水預兆時，要立即組織撤人并報告礦調(diào)度室。

26、發(fā)生事故時要立即采取平安有效措施，積極進行自救與互救，防止事態(tài)擴大。第二章 地質(zhì)學根底知識第一節(jié) 巖石學根底知識一、礦物礦物是天然產(chǎn)物，通常具有一定的物理性質(zhì)和比擬固定的化學成份。有的礦物是由一種化學元素組成的單質(zhì)礦物，如自然金、自然銅、金剛石等；有的是由兩種或兩種以上的元素組成的化合物，如黃鐵礦、方解石等。某些人工合成的礦物，如人造金剛石、人造水晶等，其化學成份與物理性質(zhì)與自然礦物類似，但不是天然產(chǎn)物，稱之為“人造礦物或“合成礦物。目前，已發(fā)現(xiàn)的礦物約3000多種，但組成煤系地層巖石的常見礦物僅有20余種，稱之為造巖礦物。常見的礦物有：石英、長石、方解石、黑云母、白云母、角閃石、黃鐵礦、赤鐵

27、礦和鋁土礦等。二、巖石巖石是由礦物或巖屑在地質(zhì)作用下聚集而形成的，自然界中有些巖石是由一種礦物組成，如純潔的大理巖是由方解石組成；而多數(shù)是由兩種以上的礦物組成，如花崗巖主要由石英、長石、云母三種礦物組成；少數(shù)由火山玻璃物質(zhì)、膠體物質(zhì)或生物遺骸組成。巖石具有一定的結(jié)構和構造特征，與礦物比擬，巖石的物質(zhì)組成不固定，物理性質(zhì)不均勻。巖石與礦產(chǎn)的關系密切，各種金屬、非金屬礦產(chǎn)如煤炭、石油等絕大多數(shù)蘊藏于巖石之中，與巖石具有成因和時空上的聯(lián)系。自然界中巖石種類名目繁多，但根據(jù)其成因可分為三大類：巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖。1、巖漿巖巖漿巖又稱火成巖，它是地殼下面存在著高溫高壓的熔融硅酸鹽物質(zhì)稱為巖漿，受地殼

28、運動的影響，沿著地殼薄弱帶侵入地殼或噴出地表，溫度降低，最后冷凝固結(jié)形成的巖石。巖漿巖的主要礦物組成是硅酸鹽礦物，主要氧化物是SiO2。根據(jù)SiO2的百分含量，巖漿巖可分為超基性巖、基性巖、中性巖和酸性巖。這些巖漿巖中的SiO2含量依次逐漸增大。根據(jù)巖漿巖的產(chǎn)出深度和狀態(tài)的不同，巖漿巖又可分為深成巖、淺成巖和噴出巖。巖漿巖侵入煤系地層，是一種常見的地質(zhì)現(xiàn)象，也是影響煤礦生產(chǎn)的重要地質(zhì)因素之一。巖漿巖侵入體對煤層的破壞性主要表現(xiàn)為：煤層被侵入體所代替，破壞了煤層的連續(xù)、完整性，減少了煤炭的可采儲量；由于接觸變質(zhì)的影響，使煤的灰分增高，黏結(jié)性減弱，煤質(zhì)變劣，降低煤的工業(yè)價值；侵入體硬度較煤層大，會

29、阻礙采掘工作的正常進行，增加生產(chǎn)本錢；侵入體在煤層中發(fā)育時，使采區(qū)和工作面布置困難，甚至造成廢巷等損失。巖漿巖與沉積巖及變質(zhì)巖的主要區(qū)別標志有：巖漿巖大多為塊狀的結(jié)晶巖石，局部因冷凝過快而呈玻璃質(zhì)結(jié)構；具有特有的礦物及結(jié)構構造；與圍巖有明顯的界線，常含有圍巖碎塊，稱“捕虜體，接觸處有熱變質(zhì)現(xiàn)象；沒有任何生物遺跡或化石。2、變質(zhì)巖變質(zhì)巖是指已存在的各種巖石巖漿巖、沉積巖或早先形成的變質(zhì)巖，在地殼中由于物理和化學條件的改變高溫、高壓或化學性質(zhì)活潑的氣體、液體的影響，使原來巖石的結(jié)構、構造或礦物成份等發(fā)生變化而形成的新的巖石。如：由石灰?guī)r變?yōu)榇罄韼r、由石英砂巖變質(zhì)為石英巖。變質(zhì)輕者可保持原有巖石的一

30、些結(jié)構、構造特征，重者那么原巖面目皆非。由于煤是沉積礦產(chǎn)，屬沉積巖的一局部，本教材主要針對煤礦防治水問題，因此，下節(jié)重點介紹沉積巖。第二節(jié) 沉積巖一、沉積巖的概念沉積巖主要指由出露地表的巖石及火山碎屑物質(zhì)、生物遺骸等在外動力地質(zhì)作用下被風化、剝蝕的產(chǎn)物，經(jīng)過搬運、沉積、固結(jié)作用所形成的一類巖石。沉積巖在地表分布最廣，約占地球外表積的3/4。更為重要的是許多礦產(chǎn)如煤、油頁巖、巖鹽等都是沉積巖。據(jù)統(tǒng)計，目前，全世界每年開采的礦產(chǎn)的75來自沉積巖。從地表往下，沉積巖所占比例逐漸減少。二、沉積巖的結(jié)構及原生構造1、沉積巖的結(jié)構沉積巖的結(jié)構可分為碎屑結(jié)構、泥質(zhì)結(jié)構、化學結(jié)構和生物結(jié)構。碎屑結(jié)構的特點是巖

31、石可分為碎屑和膠結(jié)物兩局部。碎屑顆粒大于0.01mm，按顆粒直徑大小可分為：礫狀結(jié)構顆粒直徑大于2mm，砂狀結(jié)構顆粒直徑在2至0.1mm，粉砂結(jié)構顆粒直徑在0.1至0.01mm之間。泥質(zhì)結(jié)構多為粘土礦物，顆粒直徑小于0.01mm?；瘜W結(jié)構是通過化學溶液沉淀結(jié)晶而成，如大局部石灰?guī)r是由許多方解石晶體組成。生物結(jié)構是由生物遺體或碎片組成。2、沉積巖的原生構造沉積巖最典型的特征之一是具有原生層狀構造。包括層理構造和層面構造。1層理構造：兩層面之間更微細的成層現(xiàn)象稱層理構造，是巖石性質(zhì)在垂直原始沉積層面的方向上，由于礦物成份、顏色、結(jié)構等特征發(fā)生突變或漸變而顯現(xiàn)出來。沉積巖的層理類型主要有水平層理、波

32、狀層理及交錯層理也稱斜層理等。3層面構造在巖層面，由于沉積物沉積時，外表遭受到流水、風、生物活動及陽光曝曬等作用所留下的痕跡稱層面構造。常見的有波浪、干裂、雨痕、痕跡化石等。如圖2-1-1所示。圖221 干裂及其形成示意圖三、沉積巖的分類關于沉積巖的分類，目前國內(nèi)外流行的分類方案，十分強調(diào)沉積巖的物質(zhì)來源，并以此作為分類的根底，如圖2-1-2。外源沉積巖：所謂“外源，是指沉積物質(zhì)來源于沉積盆地之外。其中，由母巖風化、剝蝕后形成的碎屑物質(zhì)和黏土礦物，經(jīng)過機械搬運、沉積、成巖作用而形成的巖石稱陸源碎屑巖。由火山噴發(fā)形成的火山碎屑物質(zhì)經(jīng)過堆積、壓實、膠結(jié)或熔結(jié)作用而形成的巖石稱火山碎屑巖。內(nèi)源沉積巖

33、：所謂“內(nèi)源，是指沉積物質(zhì)直接來源于沉積盆地之內(nèi)，由沉積盆地內(nèi)的溶解物質(zhì)通過化學或生物化學作用沉淀生成的。常見的巖石類型有石灰?guī)r等。其中可燃生物巖主要是指生活在沼澤、湖泊中的生物遺體經(jīng)過復雜的物理、化學和生物化學及成巖作用而形成的一類巖石，如煤、油頁巖等。粒徑大于2mm粒徑2.000.1mm粒徑0.10.01mm粒徑大于2mm粒徑2.000.1mm粒徑0.10.01mm粒徑小于0.01mm礫 巖 砂 巖粉砂巖粘土巖碳酸鹽巖硫酸鹽巖鹵化物巖硅 巖其他化學巖可燃性生物巖非可燃性生物巖陸源碎屑巖火山碎屑巖化學巖生物巖外源沉積巖內(nèi)源沉積巖沉積巖圖222 沉積巖分類第三節(jié) 構造地質(zhì)學根底知識承受地殼運動

34、的巖層或巖石，在地殼運動力的作用下發(fā)生變形或變位的形跡，稱為地質(zhì)構造。地質(zhì)構造在層狀的巖石中表現(xiàn)最顯著，在不成層的巖漿巖中也是存在的。本節(jié)重點講述成層巖石中的地質(zhì)構造。它的根本類型有：水平構造，傾斜構造，褶皺構造和斷裂構造等。一、水平構造原始沉積物，特別是海洋中的沉積物多是水平或近于水平的層狀堆積物，按沉積順序先沉積的在下面，后沉積的覆蓋在上面，這些一層層疊置起來的沉積物，經(jīng)過固結(jié)成巖作用形成堅硬的層狀巖石，稱為巖層。每個巖層具有近似相互平行的兩個面，稱為層面，頂面又叫上層面，底面又叫下層面。上、下層面之間的垂直距離是巖層的厚度圖2-3-1中的OA。原始巖層一般是水平的，在漫長的地質(zhì)歷史中，由

35、于地殼運動，巖漿活動等的影響，巖層產(chǎn)出狀況發(fā)生多種多樣的變化。有的巖層雖然經(jīng)過地殼運動使其位置發(fā)生了變化，但仍保持水平狀態(tài)，這樣的構造稱為水平構造。絕對水平的巖層幾乎是不存在的，因而所謂水平構造是指受地殼運動影響輕微的某些地區(qū)或受強烈地殼運動影響的巖層的某一局部地段或大范圍的均勻抬升或下降的地區(qū)。水平構造中較新的巖層總是位于較老的巖層之上，當?shù)匦问芮懈顣r老巖層總是出露在低洼地方，而較新的巖層總是出現(xiàn)在較高的位置。二、傾斜構造及巖層產(chǎn)狀當?shù)貧み\動不僅使巖層形成的位置發(fā)生變化，而且改變了巖層的水平狀態(tài)，使巖層層面和水平面間具有一定的夾角時，稱為傾斜構造。傾斜巖層往往是褶曲的一翼，斷層的一盤或著是不

36、均勻抬升或下降所引起。如圖2-1-3、圖2-1-4所示 圖231 傾斜巖層及其厚度 圖232 傾斜巖層巖層的產(chǎn)狀：是指巖層在地殼中三維的空間方位和產(chǎn)出狀態(tài)，可用走向、傾向和傾角三個要素來表示圖2-3-3 。 圖233 巖層產(chǎn)狀要素AOB走向線 OD傾向線 OD傾向 傾角1、走向：巖層面與水平面的交線稱走向線，走向線兩端所指示的方向稱巖層的走向，表示巖層在空間的水平延伸方向，有兩個方向值圖2-3-3中的AB、BA方向。2、傾向：巖層面上與走向線垂直并沿傾斜層面向下的垂線稱傾斜線，傾斜線在水平面上的垂直投影線方向就是巖層的真傾向，簡稱傾向見圖2-3-3中的OD。巖層面上凡與走向線不直交且沿傾斜面向

37、下的任意一條射線稱視傾斜線，視傾斜線在水平面上的垂直投影線方向稱視傾向或偽傾向見圖2-3-4中的OD、OC方向。圖234 真傾角與視傾角的關系真傾角；、視傾角；w真傾向與視傾向之間的夾角3、傾角：傾斜線與水平面的夾角稱真傾角，簡稱傾角；視傾斜線與水平面的夾角稱視傾角。真、視傾角的關系可用數(shù)字表達式表示為：tgtg.cosw。當視傾向愈接近真傾向，其視傾角值愈大；反之愈小。一個巖層有許多視傾角，但只有一個真傾角，任何巖層的視傾角都小于其真傾角。巖層產(chǎn)狀要素常用的記錄格式為：如9030，表示巖層的傾向為90正東方向，傾角為30。三、褶皺構造1、褶皺與褶曲的概念1褶皺：褶皺是指受地殼運動等地質(zhì)作用的

38、影響下，使巖層發(fā)生塑性變形，形成一條列波狀彎曲的構造形態(tài)，稱褶皺構造，簡稱褶皺。多數(shù)褶皺是地殼運動產(chǎn)生的水平擠壓應力作用形成的，如圖2-3-5所示。圖235 褶皺與褶曲剖面示意圖2褶曲：褶皺中的一個彎曲稱為褶曲，是褶皺的根本單位見圖2-3-52、褶曲的根本形態(tài)：1背斜：即巖層向上彎曲的褶曲，其核部巖層相對較老，兩側(cè)巖層較新且對稱重復出現(xiàn)。2向斜：即巖層向下彎曲的褶曲，其核部巖層相對較新，兩側(cè)巖層較老且對稱重復出現(xiàn)。 四、斷裂構造斷裂構造是指巖石所承受的作用力到達或超過其破裂強度極限并發(fā)生破裂變形而形成的構造，巖石的連續(xù)性和完整性遭到破壞。根據(jù)巖石破裂面的兩側(cè)巖塊相對位移的大小，分節(jié)理和斷層兩大

39、類型。一節(jié)理節(jié)理又稱裂隙或裂縫，指破裂面兩側(cè)巖塊無明顯相對位移的斷裂構造。節(jié)理常為大型褶皺或斷層的伴生或派生的構造，是在巖層形成褶皺或斷層時產(chǎn)生的，受褶皺和斷層的控制。就煤礦地質(zhì)而言，節(jié)理常是礦井瓦斯、地下水等的重要運移通道和儲集場所。二斷層斷層是指破裂面兩側(cè)的巖石沿破裂面發(fā)生有明顯位移的斷裂構造。斷層規(guī)模變化很大，小的斷層延伸僅有幾米，相對位移不過幾厘米；大的斷層延伸數(shù)百米至數(shù)千千米，相對位移可達幾十千米。1、斷層要素斷層要素是指斷層的組成局部以及與說明斷層空間位置和運動性質(zhì)等有關的幾何要素。包括斷層面、斷層線、交面線、斷盤、斷距和落差等。如圖2-3-6。圖236 斷層要素示意圖1斷層面：巖

40、層斷裂發(fā)生相對位移總是沿著一定的破裂面進行的，此破裂面即稱為斷層面。斷層面的空間位置由其走向、傾向和傾角確定。斷層面在局部地段可以是平面，但在較大范圍內(nèi)還常是不規(guī)那么的曲面。較大規(guī)模斷層的斷層面常由一條列斷裂面和次級破裂面構成斷層破碎帶。2斷層線：斷層線是指斷層面與地面的交線，也就是斷層面在地面上的出露線。它可以是直線，也可以是曲線，其形態(tài)由斷層面形態(tài)，斷層面產(chǎn)狀以及地形起伏狀況決定。斷層面傾角越小，地形起伏越大，斷層線形態(tài)就越復雜。3交面線：斷層面與巖層面一般取巖層底面的交線稱交面線。其中，斷層面與煤層底面的交線稱為煤層交面線，又稱斷煤交線，分為兩種：上盤斷煤交線，指斷層面與上盤煤層底面的交

41、線見圖2-3-6。下盤斷煤交線，指斷層面與下盤煤層底面的交線見圖2-3-6。兩種斷煤交線的形態(tài)可以是兩條直線或曲線，可以相互平行或交叉，也可以向一端微開而向另一端收斂合并或向兩端收斂消失。4斷盤：斷層面兩側(cè)相對位移的巖塊稱斷盤。其中位于斷層面上側(cè)的巖塊稱上盤，位于斷層面下側(cè)的巖塊稱為下盤；當斷層面直立時，無上、下盤之分，可根據(jù)斷層兩側(cè)巖塊相對位置給予命名，如東盤、兩盤等。此外，將斷層兩側(cè)相對向上移動的巖塊稱上升盤，相對向下移動的巖塊稱下降盤，如圖2-3-7所示。 圖237 斷盤名稱示意圖5斷距：斷層兩盤相對位移的距離稱為斷距。在同一斷層、同一地點的不同方向上作剖面就會得到不同的斷距表現(xiàn)形式和斷

42、距值。在日常工作中常用到的斷距為鉛直斷距也稱為落差。斷層落差是指斷層兩盤對應地質(zhì)界線點之間的高程差。2、斷層分類斷層的分類方案很多，這里僅介紹兩種常用的分類方案。1根據(jù)斷層兩盤相對位移的方向分類正斷層：指上盤相對下降，下盤相對上升的斷層圖2-3-8 a。一般認為巖層受水平拉伸作用發(fā)生張裂，同時在重力作用下，上盤相對下滑形成正斷層。多數(shù)正斷層都表現(xiàn)為張性，其特點是斷層延伸距離較?。粩嗝鎯A角較大一般在45o以上，斷層面不平整、粗糙；斷層中角礫巖膠結(jié)較松，棱角明顯。逆斷層：斷層上盤相對上升，下盤相對下降的斷層稱為逆斷層圖2-3-8 b。一般認為巖層受水平擠壓作用而發(fā)生斷裂，并在水平擠壓力的繼續(xù)作用下

43、，上盤相對上升即形成逆斷層。自然界中，多數(shù)逆斷層屬于壓性斷層。其特點時斷層面常呈舒緩波狀，發(fā)育有垂直斷層走向的擦痕；有斷層泥和角礫，角礫具壓扁觀象，膠結(jié)比擬緊密；斷層一側(cè)或兩側(cè)發(fā)育有小褶曲和羽狀裂隙。平移斷層：亦稱平推斷層。指斷層兩盤沿斷層面作水平方向相對移動的斷層圖2-3-8c。一般認為這是巖層受水平扭動作用的產(chǎn)物。其特點時斷層多較緊閉；斷層面一般直立或近于直立，斷層線多是直線分布；有時可見斷層泥和角礫，角礫細小，膠結(jié)緊密。 圖238 按斷層兩盤相對位移劃分的斷層類型(a)正斷層； (b)逆斷層； (c)平移斷層2根據(jù)斷層走向與所切割巖層走向的關系分類圖2-3-9圖239 斷層走向與巖層走向

44、的關系示意圖F1走向斷層；F2傾向斷層； F3斜交斷層走向斷層：斷層走向與巖層根本一致圖2-3-9中F1。傾向斷層：斷層走向與巖層走向根本直交圖2-3-9中F2。斜交斷層：斷層走向與巖層走向明顯斜交圖2-3-9中F3。3、滑動構造滑動構造是指地殼表層或淺層上、下兩套堅硬巖層在重力作用下沿其間的軟弱巖層產(chǎn)生位移而形成的構造現(xiàn)象，是一種特殊的斷層。它的結(jié)構要素一般包括：下伏系統(tǒng)、滑動面、滑動系統(tǒng)。鄭州礦區(qū)發(fā)育最大的滑動構造為蘆店滑動構造，位于河南登封蘆店轄區(qū)及其附近范圍之內(nèi)。五、地層的接觸關系不同地質(zhì)時代形成的地層在縱向上的相互關系稱地層的接觸關系。從成因特征上分兩種根本類型。1、整合接觸整合接觸

45、是指不同地質(zhì)時代形成的地層為一套連續(xù)沉積的接觸關系。其特征有兩個：上、下地層之間在沉積層序上是連續(xù)的，無地層缺失，即巖性和所含化石是漸變的；產(chǎn)狀根本一致。整合接觸關系反映了該區(qū)地層在接受沉積時，地殼處于相對穩(wěn)定的緩慢下降狀態(tài)，或即使有上升，也是小幅度的，沒有引起沉積間斷。2、不整合接觸不整合接觸時指上、下兩套地層之間缺失了局部地層的接觸關系。包括平行不整合和角度不整合兩種類型。1平行不整合：上、下兩套地層產(chǎn)狀根本相同，但有地層缺失。主要是由于地殼升降運動形成的，其形成過程可簡單表示為：地殼下降接受沉積上升沉積中斷并遭受剝蝕再下降、再沉積。2角度不整合：上、下兩套地層產(chǎn)狀不相同且有地層缺失。是地

46、殼水平運動和升降運動聯(lián)合形成的，其形成過程可簡單表示為：地殼下降接受沉積褶皺上升、沉積中斷并遭受剝蝕再下降接受沉積。第四節(jié) 淮北礦區(qū)區(qū)域地層及煤系地層簡介一、地層淮北煤田在地層區(qū)劃分上屬于華北地層區(qū)魯西地層分區(qū)徐宿地層小區(qū)。本區(qū)地層出露較少，多為第四系沖、洪積平原所覆蓋。區(qū)內(nèi)發(fā)育的地層由老到新為青白口系Zq、震旦系Zz、寒武系、奧陶系O、石炭系C、二疊系P，侏羅系J、白堊系K，第三系E+N第四系Q。區(qū)域地層劃分見附表1。礦區(qū)均為新生界松散層所覆蓋，經(jīng)鉆孔揭露地層有奧陶系、石炭系、二疊系、侏羅系、第三系和第四系。由老至新簡述如下：一奧陶系中下統(tǒng)O1+2區(qū)域內(nèi)厚約500m，本礦僅零星揭露，為灰色、

47、深灰色，由厚層狀隱晶質(zhì)細晶質(zhì)石灰?guī)r組成。二石炭系C1中石炭統(tǒng)本溪組C2b僅個別孔穿過，厚度216m，由灰青灰色夾紫紅色鋁土質(zhì)泥巖、粉砂巖組成。與下伏奧陶系地層呈假整合接觸。2上石炭統(tǒng)太原組C3t為海陸交替相沉積，厚度為150170m。下部以灰黑色、灰色、灰綠色粉砂巖、砂巖為主，夾薄層石灰?guī)r和煤層，煤層均不可采。中部以灰色、灰黑色、致密、塊狀富含燧石石灰?guī)r為主，夾灰綠色、灰色泥巖、粉砂巖。上部以灰色、深灰色砂巖、粉砂巖為主，夾乳灰色質(zhì)不純的石灰?guī)r和不可采煤層。石灰?guī)r中富含蜓科、海百合莖、珊瑚、腕足類等動物化石。本組含煤1012層，薄而不穩(wěn)定，大局部不可采。需要特別提出的是：本組中的灰?guī)r，習稱“太

48、灰，它是一套成分不純裂隙發(fā)育的生物碎屑灰?guī)r，在一定環(huán)境下巖溶發(fā)育，構成煤層底板突水威脅。三二疊系P1下二疊統(tǒng)山西組P1s厚度110米左右，由海相、過渡相、沼澤相泥巖、粉砂巖、砂巖和煤組成。下部深灰色海相泥巖或粉砂巖為主，上部以灰白、灰綠色中細砂巖為主，含10、11兩個煤組，煤層平均厚度1.653.60米。10煤層上下中細砂巖巖性致密，裂隙不發(fā)育，在淺部風化帶或構造帶附近巖性稍有破碎，但含水性差。與石炭系呈假整合接觸。2下二疊統(tǒng)下石盒子組P1xs厚度250米左右，以深灰色、灰色、灰白色泥巖、粉砂巖及砂巖組成，中上部夾少量灰綠色，偏上處少夾花斑色，局部顯鮞狀結(jié)構，含多量菱鐵質(zhì)結(jié)核。含6個煤組4-9

49、煤，共220層煤，其中5、6、7、8煤組為可開采煤層或者局部可開采煤層，煤層總厚5.5015.86米，底部普遍發(fā)育一層鮞狀鋁質(zhì)泥巖和花斑狀鮞狀泥巖，是本區(qū)重要標志層之一。3上二疊統(tǒng)上石盒子組P2s底部以K3砂巖之底為界，上界未揭露，已控制最大厚度為544m。根據(jù)巖性和含煤特征可分為上、下兩段。下段：自底部K3砂巖之底至1煤組的頂板砂巖，厚約280m，以泥巖為主，粉砂巖次之，砂巖較少。顏色以灰綠色、雜色為主，砂巖成分復雜，園度、分選較差，泥質(zhì)、硅質(zhì)膠結(jié)。具波狀層理、斜層理，局部見清晰河床韻律分選層理。煤層附近常見菱鐵結(jié)核，含1、2、3三個煤組，其中以3煤層較發(fā)育，局部可采，不穩(wěn)定。上段：1煤組頂

50、板以上地層，厚度大于270m，粉砂巖、細砂巖為主，泥質(zhì)巖含量較少，以灰綠色、紫紅色為主。砂巖成份復雜，泥質(zhì)、硅質(zhì)膠結(jié)。偶夾煤線， 與下伏下石盒子組整合接觸。四侏羅系J侏羅系上統(tǒng)泗縣組J3s為一套紫紅色陸相沉積物，分布于朱仙莊礦井東北角，面積約2.8km2，揭露最大厚度240m。下部為礫巖段，厚度0100m，一般厚度5060m，礫石主要成份為石灰?guī)r及少量的砂巖和變質(zhì)巖，鈣質(zhì)膠結(jié)為主，次為泥質(zhì)、砂質(zhì)膠結(jié)，巖溶發(fā)育。礫巖與下伏煤系地層呈不整合接觸，剝蝕傾角1525。中部為粉砂巖、砂巖與礫巖互層，具明顯的多層次的下粗上細的沉積韻律。上部多粉砂巖，粒度向上變細，層理清晰，含泥質(zhì)包體，層理面傾向東北，傾角

51、1020，中上部厚度106m左右。五第三系R總厚240m以上。1下第三系始新統(tǒng)漸新統(tǒng)E2下部為紫紅色石灰質(zhì)礫巖，滾圓度較好，分選不均，礫徑以35cm占多，泥砂質(zhì)及鈣質(zhì)膠結(jié)，卡斯特洞穴極為發(fā)育，洞穴多沿礫石溶蝕，成蜂窩狀，洞穴壁多見方解石晶體，分布于礦區(qū)北端東翼，厚30110m以上。頂部有薄層石英質(zhì)礫巖。中部為紫紅色砂巖及砂質(zhì)泥巖，上部為灰綠色及灰黃色粘土巖和砂巖互層，層理清晰，含云母碎片，以1020傾向東北，厚100m以上。與基巖成不整合接觸，剝蝕面1525。2上第三系中新統(tǒng)上新統(tǒng)N1N2中新統(tǒng)上新統(tǒng)的底部為黃色含泥礫石或砂礫層，有明顯的烘烤變質(zhì)現(xiàn)象，礦化顯著。礫石層上有巖漿巖侵入，其下為安山

52、巖及霏細巖，其上為集塊巖，已微微斑脫巖化，厚030m左右，下部為黃色粘土夾礫石，有時可見少量的火山巖塊，局部有薄層礫巖，厚05m，中部為半膠結(jié)中、細砂巖，厚012m。上部為棕黃色至棕紅色砂質(zhì)粘土，頂部帶有灰綠色斑紋，下局部布有砂巖、灰?guī)r、泥質(zhì)巖碎屑直徑25mm，厚度57m，其中見少量的植物化石，如雙子葉類等，總厚037m。六第四系Q與第三系成不整合接觸。1下更新統(tǒng)Q1底部為灰綠色、褐黃色粘土、鈣質(zhì)粘土組成，夾數(shù)層半膠結(jié)中、細砂及砂巖，總厚010m，分布不穩(wěn)定。下部為灰綠色及黃褐色粘土和砂質(zhì)粘土，黃斑塊狀，致密、粘性大，具滑感常見滑面。上部為灰綠色粘土和鈣質(zhì)粘土及砂質(zhì)粘土，并夾有薄層灰白色泥灰?guī)r

53、，南部蘆嶺礦區(qū)該層泥灰?guī)r變厚，其中卡斯特溶洞極為發(fā)育。粘土中夾有少量的棕紅色斑塊，白色石灰質(zhì)成網(wǎng)狀及點狀分布，其中含有石膏晶體，呈晶塊團聚體及單晶狀，灰白色泥灰?guī)r中含淡水螺化石，主要有直隸平卷螺、蝸牛等，及灰褐色螺類化石碎片和植物化石碎屑，總厚55110m。2中更新統(tǒng)Q2與下更新統(tǒng)成假整合接觸。底部為灰白色中細砂夾有石英礫石，有時相變?yōu)樯百|(zhì)粘土，層理明顯。中部為褐黃色及肉紅色砂礫層與黃褐色及灰綠色砂質(zhì)粘土，鈣質(zhì)粘土互層，局部砂礫層，成巖狀及半巖狀，一般厚3050m，北部最薄10m左右。頂部含有哺乳類動物化石，常見肢骨碎塊。上部為棕紅色及肉紅色粘土夾有薄層砂，粘土中帶有灰綠色網(wǎng)紋狀斑紋，頂部砂質(zhì)

54、粘土中常見薄層理及波狀層理，富含鈣質(zhì)，厚3050m，總厚2190m。3上更新統(tǒng)Q3與中更新統(tǒng)成假整合接觸。下部為黃色中細砂層，北部相變?yōu)樯巴翆?，砂粒以石英為主，最底部有石英礫石，上部砂土中具微層理，砂層中夾有粘土球，含有豐富的動物化石如：扭船形蚌、對麗蚌、細紋麗蚌、向河麗蚌、?？频取９埠?530m，上部為褐黃色砂質(zhì)粘土、粘土互層，厚2035m，總厚3565m。4全新統(tǒng)Q4下部為黃灰色細粉砂或砂土與薄層粘土互層，上部為黃灰色及黃褐色砂質(zhì)粘土，含鈣質(zhì)結(jié)核較多，夾薄層細粉砂及砂土層，近地表為耕植土壤，褐黑色鈣質(zhì)結(jié)核層，厚38m，總厚1538m。二、煤系地層煤系地層是指含有煤層的一系列地層，在淮北礦區(qū)

55、主要是二疊紀形成的一系列地層。從二疊系山西組到石盒子組共含煤三組，分為上中下三組，其中下煤組賦存于二疊系下統(tǒng)山西組、中組煤二疊系下統(tǒng)下石盒子組、上組煤賦存于二疊系上統(tǒng)上石盒子組。復習思考題1、巖石分哪三大類？它們各自的含義是什么？2、沉積巖最典型特征是什么？3、沉積巖的層理主要有哪幾種類型？4、在日常工作中常見到哪幾種沉積巖？5、巖層產(chǎn)狀三要素是什么？6、常見的兩種褶曲是什么？7、斷層的含義是什么?8、根據(jù)斷層兩盤相對位移方向斷層分哪三類？9、斷層落差的含義是什么？第三章 水文地質(zhì)根底知識第一節(jié) 自然界中水的循環(huán)及地下水分類一、自然界中水的循環(huán)自然界中的水在太陽輻射熱和重力的作用下不斷地循環(huán)著

56、。水在太陽的照射下，從海洋、河、湖外表以及巖石外表和植物葉面上不斷蒸發(fā)，變成水汽上升到太氣圈中，在高空中凝結(jié)并形成各種不同形式的降水雨、雪、冰雹等而降落到地面上。降落下來的水一局部就地蒸發(fā)，一局部通過地表和地下徑流的形式回歸到河流、湖泊、海洋中，而后再度從其外表蒸發(fā)。水的循環(huán)可分為大循環(huán)和循環(huán)兩種圖3-1-1。圖3-1-1 自然界中水的循環(huán)大循環(huán)或稱外循環(huán)，它是指在全球范圍內(nèi)水分從海洋外表蒸發(fā)，上升的水汽隨汽流運移到陸地上空，凝結(jié)成雨點等降落到地外表，又以地表或地下徑流的形式，最終流歸海洋中，再度受到蒸發(fā)。小循環(huán)又稱內(nèi)循環(huán)，它是指水從海洋外表蒸發(fā)，又降落到海洋外表；或者水從陸地上的湖泊外表、河

57、流外表、地表以及植物葉面蒸發(fā)，又在當?shù)亟德?。二、地下水的分類地下水是賦存于地面以下巖土空隙中的水。自然界中有各種各樣的地下水，有的埋藏很深，有的埋藏很淺；有的水量大，有的水量??；它們分別賦存于不同的含水介質(zhì)空隙中。各種地下水在形成、分布、運動、水質(zhì)、水量等方面都有所不同。目前，對地下水提出的分類方法有許多種，其中對煤礦生產(chǎn)有直接意義的有兩種：一是按地下水的埋藏條件分類，可分為包氣帶水、潛水、承壓水；另一個是按含水介質(zhì)空隙類型分類，可分為孔隙水、裂隙水、巖溶水見表3-1-1及圖3-1-2。表3-1-1 地下水分類表 含水介質(zhì)類型埋藏條件孔隙水裂隙水巖溶水包氣帶水上層滯水土壤水局部粘土隔水層上季節(jié)

58、性存在的重力水上層滯水及懸留毛細水及重力水裂隙巖層淺部季節(jié)性存在的重力水及毛細水裸露巖溶化巖層上部巖溶通道中季節(jié)性存在的重力水潛水各類松散沉積物淺部的水裸露于地表的各類裂隙巖層中的水裸露于地表的巖溶化巖層中的水承壓水山間盆地及平原松散沉積物深部的水組成構造盆地、向斜構造或單斜斷塊的被掩覆的各類裂隙巖層中的水組成構造盆地、向斜構造或單斜斷塊的被掩覆的巖溶化巖層中的水 一按地下水的埋藏條件分類 1、上層滯水飽氣帶水 一般認為，上層滯水是指埋藏在離地表不深的飽氣帶中局部隔水層上的重力水圖3-1-2中a。圖312 潛水、承壓水及上層滯水 1隔水層；2透水層；3飽水局部；4潛水位；5承壓水測壓水位； 6

59、泉上升泉；7水井；a上層滯水；b潛水；c承壓水2、潛水 潛水是指埋藏在地表以下第一隔水層以上，且具有自由水面的重力水圖3-1-2中b。潛水的自由水面，稱為潛水面；地表至潛水面的垂距，稱為潛水埋藏深度；潛水面至其底板隔水層頂面間的距離，稱為潛水含水層厚度；潛水面上任一點的標高，稱為潛水位。3、承壓水充滿于上、下兩穩(wěn)定隔水層之間的含水層中的重力水，稱為承壓水圖3-1-2中c。承壓水由于有隔水頂板存在，故其補給區(qū)和分布區(qū)不一致，與季節(jié)變化的關系不甚明顯，動態(tài)穩(wěn)定，不易受污染；又因受其上、下隔水層的限制，故有一定的承壓水頭，其運動方式不是在重力作用下的自由流動，而是以傳遞靜水壓力的方式進行水的交替，就

60、象自來水管中的水受供水水塔靜水壓力一樣進行運動；故當?shù)匦螚l件適宜時，經(jīng)鉆孔揭露承壓含水層后，承壓水會噴出地表，因此承壓又稱自流水。最適宜承壓水形成的構造形式有向斜和單斜。二按地下水的含水介質(zhì)空隙分類1、孔隙水儲存于疏松巖層孔隙中的水，稱為孔隙水?？紫端拇嬖跅l件和特征取決于巖石的孔隙的發(fā)育情況。一般特征下，巖石顆粒大而均勻，那么含水層孔隙大，透水性好、水量大、運動快、水質(zhì)好；反之，那么含水層孔隙小、透水性差、水量小、運動慢、水質(zhì)也差?？紫端捎诼癫貤l件不同，可形成上層滯水，潛水和承壓水。孔隙水對采礦的影響主要取決于孔隙含水層的厚度、巖層顆粒大小及其與煤層的相互關系。一般來說，巖石顆粒大且均勻，