煤矿地质与开拓基础知识

煤矿地质学绪论一、煤矿地质学概述地质学地质学主要是研究地壳的科学。

具体地讲，它是研究地壳的构造、物质组成、发展变化、以及矿产的形成和分布规律等内容的科学。

现今地质学又分为许多有着一定联系、而又具有各自不同特点的学科，归纳起来可分为：静力地质学主要研究地壳的物质组成，包括结晶学、矿物学、岩石学。

动力地质学主要是研究改变地壳地貌、地壳组成和构造变动的因素，包括构造地质学、大地构造学、新构造运动学、地貌学和地质力学等。

历史地质学主要研究地壳发展和生物演化的历史及其演变规律，包括古生物学、地史学等。

矿产地质学主要研究矿产的形成及其分布规律，它包括矿床学、水文地质学、矿山地质学、石油地质学、煤田地质学。

此外还有地质学与其它学科相结合而产生的新学科，如地球化学、地球物理、数学地质和遥感地质。

煤矿地质煤矿地质就是利用地质基础知识，研究煤的生成、煤的赋存状态、确定煤的资源储量及煤的用途，研究分析和解决影响矿井建设与采煤的地质因素，达到指导采掘工程的正常进行而发展起来的一门生产实践性较强的学科。

二、煤矿地质学的特点及研究方法煤矿地质学是运用地质理论，解决煤矿地质问题的应用地质学，它与煤矿建设、开拓、开采紧密结合，是具有实践性很强的学科。

研究方法遵循“实践—认识—实践”的认识过程来进行研究。

一方面要进行大量的直接观察和实验，获得详尽的实际资料；另一方面将获得的大量资料不断加以“归纳、分析研究、判断、推理”，将感性知识上升到理性知识，然后再将得到的理性知识去指导实践，并在实践中加以验证、补充与修改，使之更加符合客观实际。

因此，地质工作者需要采取观察、实验、归纳、总结、去粗取精，去伪存真、由表及里的建立一套完整的地质工作方法。

三、煤矿地质与煤矿建井、地下开采、露天开采及煤矿测量的关系煤矿地质资料是煤矿建井、地下采煤、露天采煤的设计依据。

煤矿地质工作不仅是新井建设，矿井持续生产、老矿挖潜、以及解决水、火、瓦斯、冒顶等矿井灾害问题的重要手段，同时又是指导煤矿安全正常生产不可缺少的重要依据。

煤矿⽣产技术基础知识煤矿⽣产技术基础知识第⼀章煤矿地质基础知识第⼀节地质作⽤与岩⽯分类地壳是煤及各种矿产资源形成和赋存的地⽅，各种矿产资源的形成和赋存与地壳的物质运动及演化有着密切的关系。

组成地壳的物质――岩⽯，是地质作⽤的直接产物。

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。

1.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（2）.岩浆活动（3）.变质作⽤（4）.地震作⽤2.外⼒地质作⽤主要是由地球以外的太阳辐射能、⽇⽉引⼒能等引起。

（1）风化和剥蚀。

（2）搬运和沉积。

（3）固结成岩。

⼆、岩⽯分类岩⽯按照⽣成原因，可以划分为岩浆岩、沉积岩和变质岩。

1、岩浆岩2、变质岩3、沉积岩三．沉积岩的特征沉积岩在地壳表层分布最⼴，是最常见的⼀类岩⽯。

它覆盖的⾯积约占地表总⾯积的75%。

煤矿⽣产中所遇见的岩⽯90%以上都是沉积岩。

1、层状构造及层理岩层两个层⾯间更细微的成层现象，称为层理。

2、层⾯构造（1）波痕。

（2）泥裂。

四、沉积岩分类和主要沉积岩沉积岩按物质成分和成因可分为碎屑岩类、粘⼟岩类、化学岩类和⽣物化学岩类四⼤类。

矿区常见的沉积岩有以下⼏种。

（1）⾓砾岩。

（2）砾岩。

（3）砂岩。

（4）粉砂岩。

（5）泥岩及页岩。

（6）⽯灰岩。

第⼆节煤的形成及煤系⼀、煤的形成煤是由地质历史上植物遗体演变⽽形成的。

在地质历史上成煤时期，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⽣植物。

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，有的变成液体失散，保留下来的部分变成泥炭层。

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。

矿井地质基础知识一、地壳与地质作用㈠地壳及岩石从古到今，人类的活动，都在地壳的表层进行。

煤正是埋藏在地壳的表层。

组成地壳的是岩石，岩石是由一些矿物颗粒组成。

矿物是一种或多种元素在地质作用下自然形成的产物，每一种矿物均有一定的化学成分和物理性质。

因此，岩石的化学成分和物理性质是不均匀的，同一种岩石的化学成分和物理性质可以有很大的差别。

按生成的方式，岩石可以分三大类：1. 岩浆岩岩浆岩又称为火成岩，它是由岩浆冷凝而成。

地壳深处压力和温度都很高，各种物质熔化成岩浆。

当这种高温高压的岩浆沿着地壳裂缝移动到表层或喷出地面时，便冷凝成岩浆岩。

如花岗岩、玄武岩等，都是最常见的岩浆岩。

2. 沉积岩地表原有岩石经风化、剥蚀成碎屑，并经流水的搬运，在湖泊、沼泽地带沉积下来，这些沉积物经过压紧、胶结等作用形成沉积岩。

常见的沉积岩有砂岩、页岩和石灰岩等。

3. 变质岩变质岩是已经形成的各种岩石，在地下深处受到重力、地壳运动或岩浆侵入的高温作用，产生物理化学变化，改变了原来的成分和性质而变成的岩石。

如石灰岩变质成大理岩。

煤属沉积岩类。

在煤矿中遇到的主要是沉积岩，有些煤矿有岩浆岩侵入现象。

㈡地质作用与地壳运动组成地壳的物质，处于不断的运动和变化中。

促使地壳发生运动和变化的自然作用，称为地质作用。

有些地质作用进行得很激烈、明显，例如地震和火山爆发；而更多的地质作用则进行得很缓慢，需经历若干万年、亿年才显现出变化的结果根据引起地质作用的动力来源不同，可将地质作用分为两大类：动力主要来自地球本身内部的内力地质作用，动力主要来自于太阳的外力地质作用，两者之间相互影响。

1. 外力地质作用它主要由于太阳辐射能引起。

地表岩石经过长期风吹雨打、日晒和温度变化、生物活动等，逐渐被破坏剥离或分解，通称为风化剥蚀；风化剥蚀的产物，随风流或水流搬运，当到低洼开阔的地方风流或水流减缓、搬运作用减弱时，剥蚀产物则沉积下来，即所谓的沉积作用。

沉积物在低洼地带一层层的堆积，越来越厚，下面的沉积物被上面的压紧，进而胶结成一个整体岩层，就是沉积岩。

煤矿开采的基本知识一、井田开拓基本知识1、煤田；在地质历史发展的过程中，含碳物质沉积形成的基本连续的大面积含煤地带2、矿区；统一规划和开发的煤田或其一部分3、矿区开发；矿区根据储量、赋存条件、煤炭市场需求量和投资环境等情况，确定矿区规模、划分井田，规划井田开采方式，规划矿井或露天矿建顺序，确定矿区附属企业的类别、数目和生产规模，建设过程等，总称为矿区开发。

4、井田；划分给一个矿井开采的那一部分煤田5、立井：直接与地面相通的直立巷道6、暗立井：不与地面直接相通的垂直巷道7、斜井：与地面直接相通的倾斜巷道8、暗斜井：没有出口直接通到地面，用来联系上、下两个水平并担负提升任务的斜巷9、上山\下山:服务于一个采盘区的倾斜巷道，上山用于开采其开采水平以上的煤层；下山用于开采其开采水平以下的煤层11、平硐：直接与地面相通的水平巷道12、石门：不与地面直接相通的水平巷道，其长轴线与煤层直交或斜交的岩石平巷13、煤门：与煤层走向垂直或斜交的煤层平巷14、平巷；没有出口直接通到地面，沿岩层走向开掘的水平巷道15、开拓巷道；为全矿井或一个开采水平服务的巷道16、准备巷道；为采区、一个以上区段、分段服务的运输、通风巷道17、回采巷道；形成采煤工作面及为其服务的巷道18、矿井生产系统；在煤矿生产过程中的提升、运输、通风、排水、人员安全进出、材料设备上下井、矸石出运、供电、供气、供水等巷道线路及其设施19、阶段；在井田范围内，沿煤层倾斜方向，按一定标高把煤层划分为若干个平行于走向的长条部分，每个长条部分具有独立的生产系统，称之为一个阶段20、水平；布置大巷的某一标高水平面21、开采水平；简称水平，指地下采煤时，将井田沿倾斜方向按一定高度划分的开采范围22、采区式划分；在阶段范围内，沿走向把阶段划分为若干个具有独立生产系统的块段，每一块段称为采区23、分段式划分；在阶段范围内沿倾斜方向将煤层划分为若干平行于走向的长条带，每个长条带称为分段，每个分段沿倾斜布置一个采煤工作面24、带区式划分；在阶段内沿煤层走向划分为若干个具有独立生产系统的带区，带区内又划分成为若干个倾斜分带，每个分带布置一个采煤工作面。

煤矿地质学知识点大一煤矿地质学是地质学的一个分支学科，主要研究煤炭的形成、煤层的分布、煤炭资源的评价以及煤炭勘查与开采等内容。

作为大一学生，我们需要了解一些煤矿地质学的基本知识点，下面将详细介绍其中的几个方面。

一、煤的形成煤是由古代植物经过演化、压实形成的有机岩石，它是一种可燃的矿石。

煤的形成主要经历了植物残体的堆积、物质分解和压实化学反应等过程。

煤炭的形成与煤层的厚度、煤质等因素有关。

二、煤层的分布煤炭资源广泛分布于全球各个国家和地区，但分布并不均匀。

煤层的分布与地质构造、沉积环境、煤质特征等因素密切相关。

大一学生主要了解煤炭资源在我国的分布情况，包括华北、华东、华南、西南和内蒙古等地区。

三、煤炭的分类根据煤的形成过程和煤质特征，煤炭可以分为无烟煤、炼焦煤、褐煤和泥炭等不同类别。

它们在燃烧特性、能源利用以及煤炭加工利用等方面有着不同的应用价值。

四、煤炭资源的评价煤炭资源的评价是指对煤层的储量、品质和可采性等进行评估。

评价方法主要包括地质勘探、地质统计学和煤质分析等内容。

这些评价结果对于煤炭资源的合理开发和利用具有重要意义。

五、煤炭的勘查与开采煤炭的勘查是指通过地质勘查技术，对潜在的煤炭资源进行调查和确定，目的是为了实现煤炭的开采利用。

煤矿地质学的内容之一就是研究煤炭的勘查方法和技术，为煤炭资源的开发提供科学依据。

六、煤矿地质灾害防治煤矿地质灾害是指在煤炭开采过程中可能发生的各类地质灾害，如煤与瓦斯突出、煤与瓦斯爆炸、顶板事故等。

煤矿地质学通过研究地质灾害的成因和防治措施，为煤矿安全生产提供技术支持。

七、煤炭资源的可持续利用在当前能源危机和环境污染问题日益突出的形势下，煤炭资源的可持续利用成为了一个重要的课题。

大一学生需要了解煤炭的高效利用、清洁燃烧以及煤矸石的综合利用等内容，为煤炭资源的应用和环境保护提供科学依据。

总结起来，煤矿地质学作为地质学的一个重要分支学科，涉及到煤的形成、煤层分布、煤的分类、煤的勘查与开采、地质灾害防治以及煤的可持续利用等知识点。

煤矿基础必学知识点1. 煤的形成与分类：煤是一种有机质，在地壳中形成的过程被称为煤化。

根据煤的碳含量和成熟度等因素，煤可以分为无烟煤、烟煤、瘦煤和褐煤等不同类型。

2. 煤矿地质学：煤矿地质学是研究煤矿地质条件和煤矿床特征的学科。

通过煤层的构造、厚度、倾角等参数，可以对煤矿的储量、开采方式等进行评估。

3. 矿井通风：矿井通风是指在矿井中采用机械通风设备进行气体交换和控制，以保证矿井内空气的新鲜和正常温度、湿度等条件。

合理的矿井通风设计对于煤矿安全生产至关重要。

4. 煤矿开采技术：煤矿开采技术包括地下采煤和露天采煤两种方式。

地下采煤主要通过井工和巷道工程等方式进行，而露天采煤则是在地表进行的开采方式。

5. 煤矿安全：煤矿安全是煤矿生产中的重要问题，涉及煤矿作业人员的安全、矿井通风安全、瓦斯治理、瓦斯防治设施等多个方面。

煤矿安全措施的严格执行对于避免事故的发生至关重要。

6. 煤矿井下工作环境：煤矿井下工作环境通常存在高温、高湿、高压、有害气体等不利因素。

这些不利因素对煤矿工人的健康会产生一定的影响，因此需要采取相应的措施进行保护。

7. 煤矿安全生产管理：煤矿安全生产管理是指通过制定安全生产规章制度、组织安全生产培训和教育、严格执法等手段，保证煤矿生产过程中的安全，并预防事故的发生。

8. 煤矿环境保护：煤矿开采和燃煤过程中会产生废水、废气和固体废弃物等污染物，对周围环境会产生一定的影响。

煤矿环境保护包括废物管理、矿区复垦和矿区水资源管理等。

9. 煤矿安全救护：煤矿安全救护是指在煤矿事故发生后进行的紧急救援和抢救工作。

救护人员需要具备相关的急救知识和技能，在救援过程中及时处理伤员和瓦斯等灾害。

10. 煤矿开采管理：煤矿开采管理包括煤矿生产计划制定、矿井配套设施管理、矿工安全培训等内容。

通过合理的管理措施，可以提高煤矿生产效率和安全性。

第二章煤矿生产技术第一节煤矿地质基本知识一、煤层埋藏特征由于煤层的形成条件和受地壳运动的影响各不相同，煤层的埋藏特征也各有差异，诸如煤层的顶底板、煤层结构、煤层厚度和煤层的产状等，了解煤层的埋藏特征对我们安全经济地完成煤炭开采有着显著的现实意义。

(一)煤层的顶底板煤层的顶底板是指煤系地层中位于煤层上下一定距离内的岩层。

按照沉积的顺序，在正常情况下，位于煤层之下、先于煤层形成的岩层是底板；位于煤层之上、在煤层之后形成的岩层是顶板。

煤层的顶、板岩层的岩石性质、结构构造、岩石强度、含水性是煤矿生产中确定支护方式、采空区处理方法的重要依据，对煤矿生产和安全管理有着直接影响。

根据顶、底板岩层与煤层相对的位置、垮落性能和强度等特征的不同，从上至下，顶板可划分为基本顶(又称老顶)、直接顶、伪顶，底板可分为伪底、直接底和老底。

但是，不是每个煤层的顶、底板都具有完整的这六个部分组成的岩层，可能缺失某一个或几个组成部分岩层。

(1)伪顶：是紧贴煤层之上，厚度一般为0．3～0．5m的较薄及易垮落的软弱岩层，随采随落，多由页岩、炭质页岩组成。

(2)直接顶：是直接位于伪顶或煤层(如无伪顶)之上、具有一定稳定性的岩层，厚度一般可达几米，多由泥岩、页岩、粉砂岩等较易垮落的岩石组成，常随支架的回撤而垮落。

(3)基本顶：是位于直接顶之上或煤层(如无直接顶和伪顶)之上的厚而坚硬的岩层。

一般在采空区悬露相当面积后才垮落，常由砂岩、砾岩、石灰岩等坚硬岩石组成。

(4)伪底：直接位于煤层之下的薄弱岩层，厚度一般为0．2～0．3m，多为炭质页岩或泥岩。

(5)直接底：直接位于伪底或煤层(如没有伪底)之下的硬度较低的岩层，厚度一般为几十厘米至lm左右，通常为页岩、泥岩或粘土岩。

由于粘土岩遇水易膨胀，当直接底为粘土岩时，可造成巷道底鼓与支架插底的现象，轻者给巷道运输与工作面支护带来困难，重者可使巷道遭受严重破坏。

(6)老底：位于直接底下面的比较坚硬的岩层，多为砂岩、石灰岩等。