第一节 煤矿地质基本知识

煤矿基本地质知识第一篇：煤矿基本地质知识聚煤期：地质历史中形成煤炭资源的时期，也称为成煤期。

主要分为古生代的石炭纪、二叠纪，中生代的侏罗纪，新生代的古近纪和新近纪。

含煤岩系：在一定的古构造、古地理、古气候条件下形成的一套含有煤层、具有共生关系、多相组合的沉积岩系，简称煤系。

煤田：同一地质历史时期形成并大致连续发育的含煤岩系分布区。

煤层顶板：赋存在煤层之上的邻近岩层称为顶板。

煤层底板：赋存在煤层之下的邻近岩层称为底板。

根据岩层相对于煤层的位置及垮落性能，将煤层顶板分为伪顶、直接顶和基本顶(老顶)。

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0.5米以下，多为炭质页岩、泥页岩，并非所有煤层都有伪顶。

直接顶：位于煤层或伪顶之上具有一定的稳定性，采煤时移驾或回柱后能自行垮落的岩层，多为粉砂岩、泥岩等。

基本顶：又称老顶，位于直接顶或煤层之上，通常为厚度及岩石强度大、难于垮落的岩层。

通常为砂岩、石灰岩、砂砾岩等。

夹矸：煤层中有时含有厚度较小的岩层，这些岩层称为夹矸。

根据煤层中有无较稳定的夹矸层，将煤层分为2类：简单结构煤层：这类煤层不含夹矸层，但可能有较小的矿物质透镜体和结核。

复杂结构煤层：这类煤层中含有较稳定的夹矸层，少则1—2层，多则数层。

煤层按倾角分为四类：近水平煤层小于8°；缓(倾)斜煤层8°至25°；中斜煤层25°至45°；急（倾）斜煤层大于45°。

煤层按厚度分类：薄煤层小于1.3米；中厚煤层1.3至3.5米；厚煤层大于3.5米。

第二篇：煤矿地质一、解释下列概念：1、沉积岩：在地表及地表下不太深的地方形成的一种地质体，它是在常温、常压下，由风化作用、生物作用或某种火山作用所形成的物质经过改造而形成的岩石。

2、地质作用：促使地壳物质发生运动和变化的各种自然作用。

3、岩床：地下岩浆沿煤、岩层层面方向侵入的层状侵入体。

4、勘探程度：勘探区在不同阶段，在相应工程基本线距控制的基础上，对各种地质问题及开采技术条件的研究和查明程度5、矿井瓦斯：在煤矿生产过程中，从煤和围岩中释放出来的一种多成分的混合气体。

、煤层埋藏特征我们开米的煤层赋存在煤系岩层之中。

煤系中的煤层的层数、层间距、煤层的厚度、结构、倾角、埋深等等，都是我们选择合理的开拓方案和采煤方法的主要依据。

采矿工作者只有对煤系中含煤情况及煤系地层各段的岩性了解清楚，那么从设计方案的确定到基建、生产才能顺莉进行。

1・煤层的顶、底板•煤系是含煤岩系的简称，它是指有成因联系且含有煤层的一套连续沉积而形成的沉积岩层。

主要由各种粉沙岩、砂岩、页岩以及泥岩等沉积岩组成。

煤层的顶底版是指煤系中位于煤层上下一定距离内的岩层。

了解这些岩层的岩性特征、层厚、层理及节理发育程度、强度，可塑性等，对确定采煤方法、设备选择、顶板管理和巷道支护方式、估计煤与瓦斯突出的危险性均有•通常用煤系地层地质柱状图来表示煤层的顶鹿板。

•煤层的顶板。

从采煤工作的角度，根据顶板岩层变形和垮落特征以及与煤层的位置关系，可将顶板分为伪顶、直接顶和老顶三种,如02 —1 a厉示。

•根据岩层的相对位置及开釆过程中岩层变形、垮落的难易程度，顶板可分为伪顶、老顶和基本顶3部分。

・（1）伪顶一一直接与煤层接触，极易垮塌的薄层岩石，常随采随落，厚度一般仅几厘米到几十厘米；岩性多为炭质页岩。

・（2）直接顶一一比伪顶不易垮落，但将煤采出后, 一般自行垮落；它是顶板维沪和管理的对象，一般厚厦可达几米，岩性常为籟砂岩、泥岩。

・（3）老 -一一般在长时间内不易自行垮塌，往往只変生缓慢下沉。

一般厚应裱大，岩性多头砂岩、石灰岩。

・值得注意的是并不是每一煤层顶板都可分为上述三种。

这取决于煤系沉积过程，比如山西大同等地于煤层直宸接触的是老顶，为河相砂岩。

2）煤层的底板。

・煤层的底板岩石可分为直接底和老底两种, 如图2 —1 b所示。

• a—煤层顶板；b—煤层底板・1—中粒砂岩；2—砂质页岩；3 —炭质页哮；4—煤；5—粘主岩；6 —粉砂岩一・(1)直接底----- 以富含炭质的粘土岩最为常见, 厚度一般几十厘米。

如果直接底的岩性是遇水后膨胀粘土岩, 则可造成巷道底板隆起(底鼓)现象，轻者影响巷道运输于支护，重者使巷道遭受破坏。

煤矿生产技术 .............................................................................................................................................. １第一节煤矿地质基本知识................................................................................................................... １第二节矿井开拓......................................................................................................................... ５第二章工作面炮眼布置 .................................................................................................................. １０第三章钻眼爆破安全 ........................................................................................................................ １３钻眼操作安全 .................................................................................................................................. １３第二节凿岩作业常见事故的预防和处理............................................................................... １５第三节爆破安全 .......................................................................................................................... １６第四章巷道掘进与顶板管理........................................................................................................... ３０第一节巷道掘进方法............................................................................................................... ３０第二节巷道矿压........................................................................................................... ４４第三节巷道支护................................................................................................................... ４８（二）拱形支架 ...................................................................................................................... ５０第四节巷道顶板事故及防治................................................................................................... ６１煤矿生产技术第一节煤矿地质基本知识一、煤层埋藏特征⒈煤层顶、底板煤层顶板和底板是指煤系中位于煤层上、下一定距离的岩层。

第一章煤矿地质知识1.常见的沉积岩主要有哪几种？角砾岩、砾岩、砂岩、粉砂岩、泥岩及页岩、石灰岩2.什么叫地史？地层和地史的区别是什么？地壳的发展历史简称地史。

地层是在地史的发展阶段形成的沉积岩层。

3.简述煤的形成过程。

第一阶段——泥炭化阶段。

在古代成煤时期，地球上气候温暖而潮湿，植物生长茂盛，特别是湖泊沼泽地带密布着茂密的森林或水土植物。

死去的植物遗体堆积在湖泊沼泽底部，随着地壳缓慢下沉逐渐被水覆盖与空气隔绝，在细菌参与的生物化学作用下，植物遗体开始腐烂分解，有的变成气体跑掉，有的变成液体流失，被保留下来的部分变成泥炭层。

植物遗体演变成为泥炭的过程称为泥炭化阶段。

第二阶段——煤化阶段。

随着时间推移，地壳继续缓慢下沉，泥岩层被水携带来的泥砂等物质覆盖，并且覆盖层逐渐加厚，在压力和温度的作用下，泥炭层逐渐脱水、压紧，碳的含量也逐渐增加，这时泥炭就变成了褐煤。

如果地壳继续下沉，覆盖岩层不断加厚，褐煤在高温、高压的作用下，引起内部分子结构物理性质的变化，含碳物质进一步富集，氧和水分含量进一步减小，密度增大，颜色变深，硬度增加，逐渐地变成了烟煤，煤的这种变质过程称为煤化阶段。

4.煤的物理性质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？煤的物理性质包括光泽、颜色、条痕、硬度、脆度、密度和容量、导电性等。

煤的物理性质与煤中所含杂质有关，成分相同的煤的物理性质是随变质程度而改变的。

煤的化学组成主要是有机质和无机质两大类。

有机质是煤的主要组成部分，它包括碳、氢、氧、氮和有机硫，还有少量磷等；无机质包括矿物质和水分，绝大多数是煤中的有害成分，对加工利用不利。

常用的煤质指标：水分Ｗ、水分Ａ、挥发分Ｖ、发热量Ｑ、胶质层厚度Ｙ、含矸率工业分类指标：可燃基挥发分Ｖdaf(%)和胶质层的最大厚度5.反映煤岩层产关要素是什么？走向：煤层或岩层面与水平面相交的线称为走向线。

倾向：煤层层面上与走向线垂直向下的倾斜线的水平投影所指的方向。

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。

第一章煤矿地质知识本章重点及难点分析：1、地质作用2、岩石的形成与分类3、年代地层表4、煤的形成条件5、煤的性质及工业分类6、煤层赋存状态（厚度、结构、倾角及稳定性）7、地质构造（向斜、背斜、断层、陷落柱、岩浆浸入）8、煤的自燃、瓦斯和水对矿井开采的影响9、矿井储量。

1地壳的组成与地质作用（略）2煤的形成2.1煤的形成和煤系实践证明，全球煤矿藏的分布是不均衡的。

如早古代的石炭纪和二叠纪、中生代的晚三叠世和早侏罗世、新生代的早第三纪等均有煤炭聚集，而其它地质时期则缺少具经济价值的煤炭层。

同一个地质时期，有些地区有煤炭聚集，有的地区则没有煤炭聚集；甚至于同一个聚集期内，不同聚煤地区常出现不同的聚煤范围和不同的煤层厚度。

由此可以看出，煤层的形成是受某些条件控制的。

这些条件常称为成煤的控制因素，如古植物、古气候、古地理及古构造等。

当成煤的控制因素配合良好时，就会出现强盛的聚煤时期；否则，是成煤的衰退时期。

2.1.1成煤条件古植物条件植物是成煤的原始物质。

没有大量的植物生长，就不可能形成煤炭。

植物的大量生长繁殖是在地球形成数十亿年以后，因此煤炭的形成也是近几亿年植物大量繁殖后才开始的，这就是地球上自植物大量发展以来出现主要聚集期的理由。

例如我国三大聚集期(即石炭二叠纪、三叠侏罗纪、第三纪等)分别与孢子植物、裸子植物及被子植物的繁盛时期相适应。

植物分为高等植物和低等植物两大类。

地球上的低等植物是没有根、茎、叶等器官的分化，多生长在水中，是最早出现的生物(如细菌、藻类)，它们是形成腐泥煤的原始质料。

高等植物，具有根、茎、叶等器官分化，主要有蕨类植物，裸子植物和被子植物，它们常形成高大乔木，具有粗大的根、茎、叶，是形成腐植煤的原始质料。

●古气候条件植物的大量生长繁殖必须有适宜的气候条件。

所谓适宜的气候条件主要是指空气的温度和湿度。

这是因为只有在潮湿和温暖的条件下，植物才能大量繁殖。

其中，温度既影响植物繁殖的速度，又影响植物遗体的分解速度。