煤矿地质学1-11

二、生产地质勘探 1、采区准备过程中的生产地质勘探： 1）新采区设计时，煤层赋存状况不清，需要布置一定的生产勘探钻孔，进一步控制煤厚、产状和变化。

2）对煤层群中的构造复杂、煤层厚度变化大的薄煤层，通过钻孔不能肯定可采价值时，尽量使用风巷超前的方法开圈定可采块段。

2、巷道掘进过程中的生产地质勘探 1）煤层薄且变化大，又受地质构造破坏的地段，其可采边界的圈定，只靠邻近巷道打钻，往往不能解决问题，还需要用巷探进行追索。

2）在巷道掘进中遇到断层，当断失方向、水平断距及延展情况不好确定时，一般在迎头布置放射状钻孔加以探测。

3、工作面回采过程中的地质勘探 1）分层回采工作面探厚；2）查明不稳定煤层的变薄带； 3）查明工作面的中、小型断层。

三、矿井延伸、扩建地质勘探此勘探要解决的问题： 1、了解未来开拓区的地质构造及煤层变化情况。

2、把井田深部和两翼范围内的低级储量升为高级。

3、探明井田过去设计中未包括的可采煤层或薄煤层，在高灰分煤层中圈定局部可采地段。

4、进行专门水文地质工程，解决受地下水威胁而不能可采的煤层延伸地质勘探过程中，充分利用上部地质资料；扩建勘探中要考虑邻近的构造、煤层资料，这样可节省人力物力，有效地解决地质问题。

四、老区找煤 1、调查老采区：应取得的资料： 1）老采空区的开采时间、范围、航道布置等 2）煤层厚度及变化、残存煤量 3）地质、水文地质条件 4）有无复采的可能性 2、编制复采地质图对老采区的煤层分布图、剖面图及巷道图要进行严格核对，对地质情况不清地段进行勘探，确定找煤块段，编出复采地质图。

3、复采的探采工作根据地质条件可用钻探或巷探等手段，查明过去的开采情况和残余煤量。

思考题： 1、煤田普查与勘探阶段划分的依据？划分为哪些阶段？ 2、煤炭工业基本建设划分哪些阶段？ 3、煤田普查与勘探各阶段的主要任务是什么？ 4、煤田普查与勘探技术手段有那些？ 5、地质填图、勘探程度、A、B、C、D级储量。

煤矿地质学（要点）安检10-1专用2012年12月1：地质作用的分类：外力地质作用和内力地质作用。

2：变质作用类型：接触变质作用，区域变质作用，混合岩化作用，动力变质作用。

3：外力地质作用类型：风化作用，剥蚀作用，搬运作用，沉积作用，成岩作用。

4：矿物：由各种地质作用形成的天然单质或化合物。

5：矿物的力学性质：硬度，解理，断口。

6：矿物的光学性质：颜色，光泽，条痕，透明度。

7：常见的造岩矿物：石英、长石、云母、角闪石、辉石、方解石等。

8：火成岩的主要构造特征：火成岩的构造指岩石中矿物集合体之间或矿物集合体与其它组成部分之间的排列，填充的方式等系相互关系的特征。

9：常见岩浆岩类型：侵入岩，喷出岩。

10：变质岩的构造特征：变质岩是由不同原岩经变质作用形成的具有新的矿物组合及结构，构造等特征的岩石。

11：常见变质岩类型：角岩，大理岩，石英岩，板岩，千枚岩，片岩，片麻岩，糜棱岩，矽卡岩。

12：岩浆岩的主要产状：火山岩产状和侵入岩产状。

13：碎屑岩的主要构造特征：碎屑含量达50%以上，含有基质与胶结物。

14：常见沉积岩：砾岩、砂岩、粉砂岩、黏土岩、碳酸盐岩、硅岩、石灰岩、页岩等。

15：古生物的分类单位：界、门、亚门、纲、目、科、属、种。

16：地层划分：指对一个地区的地层剖面中根据岩层具有的不同特征或属性，把岩层组织成不同的单位，建立区域地层层序的工作。

17：地层对比：一种工作方法，论证不同地区地层单位间的特征或属性一致和地层位置相当。

18：地质年代表：见附录一。

19：岩石地层单位：主要依据岩性岩相特征划分。

主要岩石地层单位按级别大小分为群，组段，层。

20：年代地层单位：依据岩石体形成的地质年代进行的地层划分。

年代地层单位的宇、界、系、统、阶、亚阶分别与地质年代单位宙、代、纪、世、期、亚期对应。

21：地层的接触关系：指上下岩层之间在空间上的接触形态和时间上的发展概况。

直接从一个侧面记录了地壳运动发生和演化历史。

第一章：煤矿地质知识（1）地质作用：在漫长的地质年代中，由于自然动力引起地壳物质组成，内部构造和地表形态变化与发展的作用称为地质作用。

地质作用案进行的场所及能源的不同，可分为内力地质作用和外力地质作用。

内力地质作用包括地壳运动、演讲运动、变质作用和地震作用等。

（2）岩石：岩石是矿物的集合体，组成地壳的岩石种类繁多，按生成原因可以将岩石划分为岩浆岩、沉积岩、变质岩三大类别。

（3）古植物从死亡、堆积到转化为煤要经过一系列的演化过程，这一过程称为煤作用。

成煤作用大致可分为泥炭化和煤化两个阶段。

（4）煤层的厚度可以划分为以下三类：（I）薄煤层0.5-1.3米，(II)中厚煤层：1.3-3.5米(III)厚煤层：厚度在3.5米以上（5）在地壳运动的作用下，煤和岩层改变了原始埋藏状态，所产生的变形或变位的形迹称为地质构造。

可以分为单斜构造、褶曲构造和断裂构造。

岩层的位置及特征通常用产状要素来描述。

产状要素有走向、倾向和倾角。

（6）断距：根据断层两盘相对运动的方向，断层可以分为三种基本类型：(i)正断层：上盘相对下降，下盘相对上升。

(ii)逆断层：上盘相对上升，下盘相对下降。

(iii)平推断层：断层两盘沿水平方向相对平移。

正断层’逆断层在煤矿中最常见。

（7）煤田地质勘探工作可划分为煤田普查、矿区详查和井田精查三个阶段，并依次进行。

（8）矿井储量煤炭资源是煤田地质勘探工作中最终成果的集体表现，它是指地下埋藏着的具有工业价值的煤炭资源量。

对勘探成果进行可行性评价和按经济意义分类，矿井储量可分为矿井地质资源量、矿井工业储量、矿井设计储量和矿井设计可采储量四种。

(i)矿井地质资源量：详查地质报告提供的查明煤炭资源的全部（ii)矿井工业储量：地质资源中控制的资源量，经分类得出的经济基础储量、边际经济储量连同地质储量中推断资源量的大部，归类为矿井工业储量。

(iii)矿井设计储量：矿井工业资源/储量减去设计计算的断层煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱、地面建（构）筑物煤柱等永久煤柱损失量的资源/储量，称为矿井设计储量。

煤矿地质学复习资料概论：1、煤矿地质学的研究对象（煤矿建设、生产过程中出现的各种地址问题）2、煤矿地质学的研究任务和内容第一章：地球1、地球的圈层构造（内圈层：莫霍面、古登堡面。

底壳，地幔，地核外圈层：大气圈，水圈，生物圈）2、重力异常：实际测得的重力值与理论重力值之间的差值，称重力异常。

当实测重力值> 理论重力值,称正异常当实测重力值< 理论重力值,称负异常3、地磁的三要素：磁场强度、磁偏角、磁倾角第二章：矿物1、矿物：天然产出的自然元素（单质）和化合物，是岩石的基本单位。

2、类质同象：矿物晶体在形成过程中，晶体结构中本应由某种质点（原子、离子、络阴离子或分子）所占的晶位被晶体化学性质相似的其他质点所置换，只引起晶胞参数及理化性质的规律性变化，而晶体结构不发生质变的现象。

3、同质多象：同一化学成分的物质，在不同的外界条件（温度、压力、介质）下，可以结晶成两种或两种以上的不同构造的晶体，构成结晶形态和物理性质不同的矿物，这种现象称同质多像。

4、晶体习性：在相同良好的生长条件下，同种矿物晶体往往具有常见的形态，称为晶体习性。

5、晶质体，就是化学元素的离子、离子团或原子按一定规则重复排列而成的固体。

6、非晶质体，凡内部质点呈不规则排列的物体都是非晶质体，如天然沥青、火山玻璃等。

7、解理：在力的作用下，矿物晶体按一定方向破裂并产生光滑平面的性质叫做解理。

第三章：岩石1、岩石的概念：岩石是在各种地质作用下，按一定方式结合而成的矿物集合体，它是构成地壳及地幔的主要物质。

2、斑状结构和似斑状结构：岩石中矿物颗粒相差悬殊，较大的颗粒称为斑晶，斑晶与斑晶之间的物质称为基质。

斑状结构：基质为隐晶质或玻璃质。

似斑状结构：基质为显晶质。

3、岩浆岩的分类：根据岩石中的化学成分（SiO2 ）含量将岩浆分为：超基性岩（SiO2<45%）、基性岩（45—52%）、中性岩（52—65%）和酸性岩（>65%）四大类。

第一章煤矿地质知识第一节地质作用、地壳的物质组成及地史的概念一、地质作用地球在不停地转动，组成地壳的物质也在不停地运动着。

在漫长的地质年代中，由于自然动力引起地壳物质组成、内部构造和地表形态变化与发展的作用称为地质作用。

地质作用按进行的场所及能源的不同，可分为内力地质作用和外力地质作用。

（一）内力地质作用由地球内部能量引起的地壳物质成分、内部构造、地表形态发生变化的地质作用，叫内力地质作用。

它包括地壳运动、岩浆活动、变质作用和地震作用等。

1地壳运动地球内部动力引起的地壳构造改变和地壳内部物质变位的运动称为地壳运动。

当地壳沿地球半径方向运动时，表现为地壳的上升或下降，称为升降运动。

当地壳物质沿地球切线方向运动时称为水平运动。

升降运动常常表现为缓慢的海陆变迁，而水平运动则常表现为剧烈的造山运动，引起岩层的变形和变位。

地壳运动对煤矿床的形成及赋存条件有着重要影响。

2岩浆活动地下的岩浆沿地壳裂缝上升，侵人地壳或喷出地表。

在上升过程中与围岩相互作用，不断改变自身的成分和状态直至冷凝的全部过程。

岩浆喷出地表叫做火山作用，未达地表的岩浆活动称为岩浆侵人活动。

煤层中如果有岩浆侵人。

将会给煤矿生产增加困难。

3变质作用地壳深部的岩石在高温高压和化学性活泼的流体作用下，岩石的结构、构造及化学成分产生变化，形成新的岩石的作用。

4地震作用地震是地壳的快速颤动，是地壳运动的一种形式，是岩石能量积累突然释放的结果。

地震的酝酿和发生会引起所在地区地壳物理性质的一系列变化，以及地表形态和地壳结构的剧烈变动。

在上述的内力地质作用中，最活跃的、起主导作用的是地壳运动。

地壳运动可以在地壳中造成巨大裂缝，为岩浆活动创造条件，地壳板块间的挤压碰撞可以导致地震，强烈的地壳运动还会引起岩石变质。

除此之外，地壳运动还控制着外力的地质作用。

（二）外力地质作用它作用在地壳表层，主要是由地球以外的太阳辐射能、日月引力能等引起。

它能使地表形态发生变化和地壳表层化学元素产生迁移、分散和富集。

煤矿开采学习题及答案复习思考题第一章煤矿地质知识1．什么叫地质作用？内、外力地质作用有哪几种作用形式？2．组成地壳的主要物质有哪几种？3.常见的沉积岩主要有哪几种？4．什么叫地史？地层和地史的区别是什么？5．简述煤的形成过程？6．煤的物理和化学性质主要包括几种？常用的煤质指标和工业分类指标各有哪些？7．煤层按厚度可分为哪几类？8．反映煤层赋存状态的指标主要有几种？煤层按厚度和倾角如何分类？9．什么煤层的顶板、底板？10.反映煤岩层产状要素是什么？11.影响煤层的主要构造有哪几种？12.断层的要素有哪几部分？什么叫正断层、逆断层、平推断层？13.煤田地质勘探的任务是什么？煤田地质勘探划分为哪几个阶段？煤田地质勘探有哪几种方法？14.矿井储量是如何分类的？第二章煤矿地质图1．地质图件中采用什么表示方向？什么是等高线？各种地形在等高线图上有什么特点？2．试述根据等高线图作地形剖面图的步骤？3.如何根据煤层底板等高线确定煤层产状？4．各类地质构造在煤层底板等高线图上有什么特征？5．煤矿常用的地质图件主要有那些？6．简述读图的基本方法第三章井田开拓的基本问题1．什么叫井田开拓？2．煤田划分井田时应注意哪些问题？3．如何合理确定矿井生产能力？4．井田再划分方式有哪几种？如何划分？5．什么叫采区？采区具有哪些特点？6．什么叫区段运输平巷？什么叫区段回风平巷？7．什么叫单水平开拓？什么叫多水平开拓？8．巷道如何按空间特征和用途进行分类？分哪几类？9．什么是开拓巷道？什么是准备巷道？10．在确定矿井生产能力和服务年限时，为什么要考虑储量备用系数？11．什么叫井田开拓方式？12．在解决开拓问题时，应遵循什么原则？第四章井田开拓方式1．片盘斜井开拓的优点、缺点和适用条件是什么？2．斜井单水平分区式开拓的优点、缺点和适用条件是什么？3．立井开拓的优点、缺点和适用条件是什么？4．简述平硐开拓有几种方式，说明其布置特点及适用条件？5．什么叫综合开拓？通常有哪几种综合开拓方式？第五章井田开拓中的几个主要问题1．井筒的位置及数目如何确定？2．运输大巷的布置方式有哪几种？各有什么优缺点？3．什么叫井底车场？井底车场有哪几种形式？4．井底车场内的主要硐室有哪些？各具有什么用途？5．矿井开拓延深方案有哪几种？各有什么优缺点？第六章钻眼爆破1．岩石分级的目的是什么？举出两种常用的岩石分级方法，并说明其特点？2．炮眼的种类和作用？3.矿用炸药的种类和特点？4.简述钻眼爆破常用的起爆器材及其工作原理？5.什么是毫秒爆破？其爆破效果有何特点？6.分析光面爆破的机理？第七章巷道支护1．什么是巷道围岩压力，其影响因素有哪些？2．简述巷道矿压控制的途经和方法？3．简述金属支架的类型及使用条件？4．简述喷射混凝土支护的特点？5．什么是锚杆支护，从锚固方式、锚固长度方面锚杆支护如何分类？6．试分析如何提高锚杆的延伸率？第八章水平及倾斜巷道掘进1．巷道断面形状如何确定？1．简述巷道断面尺寸确定的步骤和方法。

1构成恒星的气体主要是H ，其次是He ，其他元素很少。

2地球内部构造可以以莫霍面和腾堡面划分为地壳、地幔和地核三大主要圈层。

中生代包括六个纪，从老到新依次为：寒武纪，奥陶纪，志留纪，泥盆纪，石炭纪，二叠纪。

3海底地形大致分为大陆边缘，大洋盆地和大洋中脊三大地形单元，其中大陆边缘包括：大陆架，大陆坡，大陆基，岛弧与海沟。

地下水按埋藏条件分类有：上层滞水、潜水、承压水。

4陆地地形可分为：山地，丘陵，平原和盆地等类型。

5矿物的物理性质中力学性质包括硬度，解理，断口。

6矿物的物理性质中，光学性质包括颜色，条痕，透明度，光泽。

7成煤的必要条件有：植物条件、气候条件、地理条件、地质构造运动条件。

8煤的宏观煤岩类型有光亮煤、半亮煤、半暗煤、暗淡煤。

根据成煤古地理环境，将含煤岩系分为近海型含煤岩系和内陆型含煤岩系两大类。

9引起变质作用的因素有：温度、压力、化学活动性流体。

10深成侵入体常见的有岩株、岩基；浅成侵入体常见的有；岩床、岩墙、岩盆、岩盖。

11机械搬运作用可分为：悬移、跃移、推移和载移四种方式。

1行星：围绕恒星旋转，自身不发光的天体。

（2分）2陨星：太阳系中大群流星体，当接近地球时，如被地球的引力俘获并吸向地球，便形成陨星。

3恒星：宇宙中能自行发光发热，具有庞大体积和质量的星体。

4矿物：地壳中在自然条件下形成的单体或化合物。

5晶质矿物：内部质点（原子、离子或分子）呈有规律的排列，任一方向上都是按一定间隔重复出现并组成网格状。

（2分）6岩石：天然形成的、由固体矿物或岩屑组成的集合体。

（2分）7岩石的结构：组成岩石的矿物（或岩屑）的结晶程度、颗粒大小、形状及其相互关系。

（2分）8变质作用：指在地下特定的地质环境中，由于物理、化学条件的改变，使原来的岩石（沉积岩、岩浆岩及变质岩）基本上在固体状态下发生物质成分与结构、构造变化，形成新的岩石的地质作用。

9地质作用：在自然界中引起地壳或岩石圈的物质组成、结构、构造及地表形态不断发生变化的作用。

煤矿地质基础知识一、煤矿埋藏特征1、煤层的厚度由于成煤环境和条件的不同以及地质的影响，煤层厚度差异很大，有的煤层只有几厘米厚，有的可达几十米或百余米。

煤层的厚度，是确定开拓部署和选择采煤方法的主要因素之一。

我国根据开采技术的特点，将煤层按厚度不同分成：（1）薄煤层：小于1.3m的煤层；（2）中厚煤层：厚度在1.3~3.5m的煤层；（3）厚煤层：厚度大于3.5m的煤层。

在生产工作中，习惯将厚度大于6m的煤层称特厚煤层。

从我国已探明的煤炭储量和已开采的煤层看，近水平煤层及薄煤层较少，而中厚煤层和厚煤层较普遍。

2、煤层的顶、底板煤层顶底板是指煤系地层中位于煤层上下一定距离内的岩层。

按照沉积顺序，先于煤生成的岩石是煤层底板，后生成的是煤层顶板。

在正常情况下，煤层顶板位于煤层之上，而煤层底板位于煤层之下。

当地质构造破坏较剧烈时，有可能发生倒转。

根据顶板岩层相对于煤层的位置及开采过程中岩层变形、跨落的难易程度，顶板可分为伪顶、直接顶和基本顶3种类型。

（1）伪顶：位于煤层之上随采随落的极不稳定岩层，其厚度一般在0.5m以下，多为炭质页岩和泥质页岩等。

（2）直接顶：位于伪顶或直接位于煤层（无伪顶时）之上，具有一定的稳定性，移架或回柱后能自行跨落的岩层，多由砂质岩等组成。

（3）基本顶：位于直接顶或煤层之上，其厚度及岩石强度较大，是坚硬又难以跨落的岩层。

通常由粗砂岩、砾岩、石灰石等组成。

在采煤过程中，基本顶是顶板管理的主要对象。

煤层底板可分为直接底和基本底。

直接底位于煤层之下，厚度数十厘米至数米，多为泥岩、页岩或黏土岩。

有的直接底遇水膨胀，容易发生底鼓现象，致使巷道遭到破坏。

基本底是位于直接底之下的较坚硬岩层，常为厚层状砂岩、砾岩或石灰岩。

3、煤层的形态与结构煤层是沉积生成的，一般呈层状，但由于受地壳运动的影响，有的煤层形状发生变化。

一般可分为3种类型：（1）层状煤层，其层位有显著的连续性，厚度变化有一定的规律或厚度基本稳定；（2）似层状煤层，其形状像藕节、串珠或瓜藤等，层位有一定的连续性，厚度变化较大；（3）非层状煤层，形状像鸡窝或扁豆状，层位连续性差，常有大范围尖灭。