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煤矿基本知识煤矿生产技术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９第三章钻眼爆破安全１２钻眼操作安全１２第二节凿岩作业常见事故的预防和处理１４第三节爆破安全１５第四章巷道掘进与顶板管理２９第一节巷道掘进方法２９第二节巷道矿压４３第三节巷道支护４７（二）拱形支架４９第四节巷道顶板事故及防治６０煤矿生产技术第一节煤矿地质基本知识煤层埋藏特征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。
煤层的顶板。
通常把煤层上部一定范围内的岩层称为顶板。
按其与煤层的相对位置不同以及垮落的难易程度不同，煤层顶板可分为伪顶、直接顶和老顶，如图2-1所示。
⑴伪顶。
伪顶是紧贴在煤层之上，极易垮落的薄岩层，厚度一般小于0.5m，常由炭质页岩等岩层所组成，采煤时，随着落煤而同时冒落。
⑵直接顶。
直接顶一般是位于伪顶或煤层（无伪顶时）之上，由一层或几层泥岩、页岩、粉砂岩等比较容易垮落的岩层所组成，常在回柱或移架后而垮落。
⑶老顶。
老顶一般是位于直接之上或直接位于煤层之上（煤层没有直接顶时）的厚而坚硬的难以垮落的岩层，常由砂岩、砂砾岩、石灰岩等组成。
老顶不随直接顶垮落，能在采空区维持很大的悬露面积。
⒉) 煤层的底板。
位于煤层下部一定距离的岩层称为底板。
底板岩层一般是由砂岩、粉砂岩、泥岩、砂质页岩、粘土岩或石灰岩等组成。
由于岩性和厚度等不同，在采煤过程中破裂、鼓起的情况也不一样，为此，把煤层底板岩石分为直接底和老底，如图2—2所示。
⑴直接底。
直接底是位于煤层下部与煤层直接接触的强度较低的岩层，通常由泥岩、页岩、粘土岩等岩层所组成，当直接底为松软岩石时，易发生底鼓和支柱陷入底板的情况。
在急倾斜煤层中，直接底还可能出现沿倾斜滑动的现象，造成巷道支护困难。
⑵老底。
老底位于直接底的下部，一般多为砂岩或粉砂岩，有的煤可能有石灰岩作煤层的老底。
⒉煤层形态与结构煤层的赋存状况由于受成煤时期的条件和地壳运动的影响，在不同地层的形状、结构差别是很大的。
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。
煤矿地质重点知识概述煤矿地质是煤矿工程中非常重要的一部分，它主要研究和掌握煤矿地质构造、煤层赋存和煤层运动规律等知识。
煤矿地质的研究对于煤矿的资源储量评估、矿井安全和采矿工艺设计都起着至关重要的作用。
本文将介绍煤矿地质的一些重点知识，以帮助读者更好地理解和应用煤矿地质学。
煤矿地质构造煤矿地质构造是指地球内部构造对煤矿地质分布和形成的影响。
主要包括断裂、褶皱、背斜等构造特征。
了解煤矿地质构造对于判断煤矿地质条件的好坏十分重要。
断裂断裂是指岩石在作用力的作用下发生破裂的现象。
对于煤矿来说，断裂会导致煤层的破碎和滑动，增加矿井的围岩稳定性风险。
煤矿地质工作者需要通过对断裂的研究，预测断裂的位置和走向，以便合理布置工作面。
褶皱褶皱是指岩石在受到外力影响下，发生弯曲和变形的现象。
褶皱会导致煤层变形和偏移，影响矿井的开采工艺和煤矿资源的开采效益。
地质工作者需要通过对褶皱的研究，确定煤层的走向和倾角，以便确定开采方案。
背斜背斜是指地层或矿层由于地壳运动形成的凹陷结构。
背斜会使煤层产生压力，导致煤层下陷，对矿井的稳定性产生不利影响。
煤矿地质工作者需要通过对背斜的研究，预测背斜的位置和规模，以便制定出合理的采矿方案。
煤层赋存煤层赋存是指煤炭分布在地层中的方式和规律。
了解煤层赋存对于评估煤矿资源量、确定矿井的储量和采矿方案都十分重要。
煤层的赋存形式常见的煤层赋存形式有床状煤、阶状煤、矿脉状煤等。
不同的煤层赋存形式对矿井开采的难度和工艺要求不同。
煤层的变异性煤层的变异性是指煤层性质在地质空间上的变化规律。
煤矿地质工作者需要通过对煤层的变异性的研究，了解煤层的性质变化情况，以便制定出合理的采矿方案。
煤层陷落是指煤层在开采过程中发生的下沉和变形。
煤层陷落不仅影响矿井开采效率，还会导致地表沉陷和地面建筑物的破坏。
煤矿地质工作者需要通过对煤层陷落的研究，预测煤层陷落的位置和规模，以便制定出合理的安全支护和采矿方案。
煤层运动规律煤层运动规律是指煤层在开采过程中的移动和失稳情况。
一、煤矿地质知识1、地质作用的概念。
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。
2、内力地质作用、外力地质作用的不同类型。
（一）内力地质作用1). 地壳运动:地壳运动、升降运动、水平运动2)岩浆活动:岩浆活动、火山作用、岩浆侵入活动3)变质作用4)地震作用（二）外力地质作用按其作用方式可分为：风化和剥蚀、搬运和沉积、固结成岩。
3、岩石的类型。
岩浆岩：如：花岗岩、闪长岩、玄武岩沉积岩：如：由石灰岩、白云岩变质而成的大理岩。
变质岩：如：角砾岩、砂岩、泥岩等。
4、煤层生成的影响因素。
煤层的形成受古植物、古气候、古地理及古构造等条件的控制。
5、成煤作用的概念及不同阶段。
古植物从死亡、堆积到转化为煤的演化过程，称为成煤作用。
成煤作用分为泥炭化阶段和煤化阶段。
6、常用的煤质指标。
评价煤质的主要指标包括：水分W、灰分A、挥发分V、胶质层厚度Y、发热量Q、硫S 和磷P 的含量以及含矸率等。
7、煤的工业分类。
按照工业用途，煤可分为动力煤、化工用煤、炼焦用煤等几种。
8、煤层按厚度分类的类型。
薄煤层煤层厚度0.5~1.3m中厚煤层煤层厚度1.3~3.5m厚煤层煤层厚度3.5m 以上9、煤层按倾角分类的类型。
缓斜煤层8°～25°倾斜煤层25°～45°急斜煤层45°～90°通常又把 8°以下的煤层称为近水平煤层10、褶皱、断层概念及类型。
褶皱：岩层受水平力的作用被挤压成弯弯曲曲，但保持了岩层的连续性和完整性的构造形态称为褶皱。
岩层褶皱构造中的每一个弯曲称为褶曲。
岩层层面凸起的褶曲叫背斜；凹下的为向斜。
断层：断裂面两侧的岩层产生了明显位移的断裂构造为断层。
根据断层两盘相对运动的方向，断层分为：正断层、逆断层、平推断层二、煤矿地质图1、高程概念及类型。
地面任一点至水准面的垂直距离称为该点的高程，也称为该点的第三坐标。
分为绝对高程和相对高程2、等高线的概念及特点。
第二章煤矿地质基本知识一、煤矿地质基本概念1、岩石及其分类构成地球外层硬壳的物质叫岩石，它是由一种矿物或数种矿物组成的。
岩石按其成因分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类。
2、岩浆岩或火成岩地壳下部(地幔或更深一些）的高温高压岩浆（岩浆温度通常为700～1300℃）沿着地壳薄弱部位或缝隙向上入侵到地壳乃至喷出地表,经冷凝结晶后而形成的岩石称为岩浆岩(又称火成岩）。
淮北煤田常见岩浆岩有辉绿岩、闪长岩或闪长玢岩等；其硬度较大,锤击易帽火星。
3、沉积岩沉积岩:由地质作用形成的岩石碎屑(泥、砂、砾石）、各种有机物以及溶解在水中的物质，在低洼的海洋、湖泊、沼泽等水盆地中沉淀下来，逐层堆积，经过压实、脱水、胶结而形成的坚硬岩石称为沉积岩。
根据沉积岩的成因、成分及结构等特征分为碎屑岩、粘土岩和化学及生物化学岩等类别。
煤矿井下常见的沉积岩有角砾岩、砾岩、砂岩、粉砂岩、泥岩和页岩、石灰岩、煤等。
沉积岩主要的特征是有层理和化石的存在。
4、变质岩由于地壳运动和岩浆活动的影响，使已经形成的岩浆岩、沉积岩或先期变质岩,在地下深处受到高温和高压的作用，改变了原来的成分和性质，变成新的岩石——变质岩。
变质岩的常见类型：板岩、千枚岩、片岩、片麻岩、糜棱岩、石英岩、大理岩、矽卡岩（常见的矿产有铁、铜、铅、锌、钨等）5、成煤的条件成煤的必要条件：煤的形成是许多地质因素综合作用的结果。
在地史中并不是每个地质时代，各个地区都能成煤。
因为煤的形成是有条件的。
成煤的必要条件包括：植物条件、气候条件、地理环境条件和地壳运动条件等。
如果地壳升降交替出现，则可形成多个煤层。
淮北矿区含煤地层的沉积环境为滨海平原的海陆交互沉积;成煤时代为石炭、二叠纪。
6、煤层及其厚度在聚煤时期，连续或大致连续沉积的一套含有煤层的沉积岩系，称为煤系或含煤岩系、含煤地层（或叫煤系地层)也和其它沉积岩一样，在地下呈层状埋藏，所以把沉积岩系中赋存的层状煤体叫煤层。
煤层厚度是指煤层顶底板之间的垂直距离。
7、煤（岩）层的走向、倾向与倾角为了说明煤（岩）层层位的形态，就需要用煤(岩）层产状要素来表示。
产状要素有煤（岩）层走向、倾向及倾角（简称煤(岩）层产状三要素).煤（岩)层层面与水平面相交的线叫走向线，走向线是一条水平线。
走向线两端的延伸方向叫煤(岩）层的走向。
走向线上各点的高程都相等,它表示倾斜煤（岩）层在水平面上的延展方向。
煤（岩)层层面上与走向线垂直，并沿层成向下所引的直线叫倾斜线或真倾斜线，它在水平面上的投影所指的方向称为倾向或真倾向。
倾斜线只有一条，倾向也只有一个，并与走向相差90°，反映了煤（岩）层的倾斜方向。
真倾角也只有一个。
煤（岩）层层面的真倾斜线与其在水平面上投影线的夹角叫煤（岩）层的倾角或真倾角.倾角的大小表示煤层的倾斜程度。
煤（岩）层层面上不与走向线垂直的向下直线称视倾斜线或伪倾斜线，它所指的方向称为视倾向或伪倾向、伪倾斜，它与水平面上投影线的夹角称为视倾角或伪倾角。
视倾斜线或伪倾斜线有数条，视倾角或伪倾角也有数个.2-1煤(岩）层产状要素8、煤层厚度划分很薄或特别厚的煤层，其开采技术都比较困难和复杂。
根据开采技术的特点,煤层按厚度划分为三类：薄煤层—-1.3m以下；中厚煤层——1.3～3.5m；厚煤层——3.5m以上（大于8m的又叫特厚煤层）。
9、煤层倾角划分倾角的变化在0°～90°之间，煤层倾角越大,开采难度就越大。
根据采煤技术的特点，按煤层倾角的大小不同，可分为三类:近水平煤层――倾角小于5°；缓倾斜煤层——倾角小于5°～25°；倾斜煤层—-倾角25°~45°；急倾斜煤层——倾角大于45°。
10、煤层的顶板与底板赋存在煤层之上的临近岩层叫煤层的顶板。
赋存在煤层之下的临近岩层叫煤层的底板。
11、煤层顶、底板分类1）煤层顶板按其部位与垮落情况分成三种:（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。
伪顶通常由炭质页岩、泥岩等强度较低的岩层构成，一般情况下随着采煤工作面的落煤而同时垮落。
(2)直接顶：位于煤层或伪顶之上具有一定的稳定性，移架或回柱后能自行垮落的岩层.直接顶多数由、泥岩、粉砂岩、砂岩等岩层构成。
（3）老顶：位于直接顶之上，通常是厚度及岩石强度较大，难于垮落的岩层。
老顶由较坚硬的砂岩、粉砂岩、岩浆岩等岩层构成。
2)煤层底板按其部位可分成两种：（1）直接底：位于煤层之下厚度较薄的岩层，常由泥岩、粉砂岩、砂岩等组成。
如果直接底的岩性是遇水后膨胀的粘土岩，可造成巷道底鼓与支架插底，轻者影响巷道运输与工作面支护，重者可使巷道遭受严重破坏。
(2）老底:位于直接底之下，一般由砂岩、粉砂岩或等坚固岩层所组成.12、围岩和原岩岩体中因采掘而受到影响的部分,一般为井巷最大直线尺寸的3～5倍。
习惯上将此范围内的岩体称为围岩，而将该范围以外的岩体称为原岩。
13、围岩分类为了区分在各种岩石中支护的难易程度，用围岩稳定性将各类岩石分为五类；第Ⅰ类：稳定岩层.第Ⅱ类：稳定性较好岩层.第Ⅲ类：中等稳定岩层。
第Ⅳ类：稳定性较差岩层。
第Ⅴ类：不稳定岩层.根据围岩的稳定性程度分类,选择不同用途、服务年限和断面巷道的支护类型和参数，以及在巷道掘进中制定加强顶板管理的措施.14、煤层结构煤层结构是指煤层中有无夹石层。
不含夹石层的煤层叫简单结构煤层。
含有夹石层的煤层则称复杂结构煤层。
复杂结构煤层中的夹石层俗称“矸石”或“夹矸层”。
煤层中夹矸的岩性可以是多种多样的。
最常见的是炭质泥岩、黏土岩及粉砂岩，也有油页岩、石灰岩及细砂岩等。
15、含煤岩系含煤岩系是指一套含有煤层，并具有成因联系的沉积岩系,简称煤系。
煤系指含有煤层的沉积岩系，它们彼此大致连续沉积,并在成因上有密切联系。
16、单斜构造在一定范围内，一系列岩层大致向同一方向倾斜,这种构造形态称为单斜构造.在较大的区域内，单斜构造往往是某种构造形态的一部分，如褶曲的一翼，或断层的一盘。
17、褶皱构造、褶曲当煤岩层受外力作用后，被挤成弯弯曲曲，但仍保持连续完整的形态叫褶皱构造。
褶皱构造的基本单位叫褶曲,它是褶皱中的一个弯曲部分。
褶曲的基本形态有背斜和向斜,背斜的煤层凸起向上弯曲,向斜的煤层凹陷向下弯曲。
在地层中，背斜和向斜往往是彼此相连的。
a、背斜b、向斜背斜、向斜立体示意图18、断裂构造、断层与节理当煤（岩）层受地壳变化或造山运动的影响，发生断裂失去连续性的现象叫断裂构造。
根据岩层破裂面两侧岩块有无明显位移，可将断裂构造分为断层和节理两种。
断层：煤（岩)层被切断并破坏其连续性，而且两侧的煤(岩）层发生明显的位移叫断层。
为了描述断层的性质和空间的形态，分别给予断层的各个部位以一定的名称,这些断层的基本组成部分称为断层的要素。
其中包括：（1）断层面：岩层断裂后，两侧的岩块沿着破裂面发生相对位移，该破裂面称为断层面。
(2)断盘：断层面两侧发生相对位移的岩块,称为断盘.（3)断距：断层两盘岩层同一岩层相对位移的距离，称为断距。
2-2断层要素示意图节理（也称裂隙)：煤(岩）层被切割破坏，产生许多裂隙,而且裂隙两侧的煤(岩)层没有明显的位移叫节理。
节理与层理是不相同的，一是成因不同，层理是在形成沉积岩时生成的;而节理是沉积岩形成后,受外力破坏而生成的。
二是形态不同,节理与煤层垂直或斜交；层理与煤层面呈平行状态。
19、断层的分类（1）根据断层两盘相对位移的方向分类:①正断层：其特点是上盘相对下降，下盘相对上升。
②逆断层：其特点是上盘相对上升，下盘相对下降。
③平移断层：两盘沿断层面走向作水平相对位移的断层，又称平推断层。
2—3断层位移分类2—4断煤交线示意图（2）根据断层走向与两盘岩层走向的关系分类：①走向断层：断层走向与岩层走向平行或基本平行。
②倾向断层：断层走向与岩层走向垂直或基本垂直。
③斜交断层：断层走向与岩层走向明显斜交.20、断层对煤矿生产的影响(1）影响井田划分。
(2）影响井田开拓方式。
（3）影响采区和工作面布置.（4）影响安全生产.（5）增加煤炭损失量。
（6)增加巷道掘进量。
（7）影响煤矿综合经济效益。
21、断层的征兆在断层出现前,可能遇到的征兆主要有以下几种现象:(1）煤层、岩层的产状发生显著的变化；（2）煤层厚度发生变化，煤层顶底板出现不平行现象。
(3）掘进巷道中经常出现明显的小褶曲，或煤层常发生强烈揉皱，以及滑面增多或变为鳞片状碎煤等现象。
（4）煤层和其顶底板中的裂隙显著增加，并有一定的规律性.（5）在大断层附近常伴生一系列小断层，这些小断层是判断大断层的重要标志；(6）在高瓦斯的矿井，在巷道中瓦斯涌出量常有明显变化地段。
(7）充水性强的矿井,当巷道接近断层时，常出现滴水、淋水以至涌水的现象.在实际工作中,应根据上述各种征兆,再结合矿井的具体地质条件和已采掘地段断层资料,进行综合分析，使判断更符合实际.22、平巷掘进阶段对断层的处理平巷过断层分为穿过煤层顶板（或底板)和顺断层面掘进两种方式。
当煤层平巷遇断层后，要求不改变巷道坡度而改变巷道的方向过断层，其中有破顶板掘进和破底板掘进两种情况。
前者是煤层平巷过断层在断层上盘改向破顶板进入下盘煤层，后者是煤层平巷过断层在断层下盘改向破底板进入煤层。
至于是选择前者还是后者，应根据岩性有利于施工、距离短和少丢煤等因素综合考虑。
当煤层平巷遇斜交正断层，如果断层带的压力不大且没有瓦斯及水的威胁时,可沿断层带掘进并进入另一盘煤层;如果断层带岩石破碎、压力大且又有瓦斯和水的威胁时，则不能紧靠断层开掘巷道，而应使巷道穿过断层后，距断层面一定距离，平行断层走向开掘石门进入另一盘煤层。
26、上山或下山等倾斜巷道掘进遇走向断层或斜交断层后，可根据生产上的要求，采取改变巷道坡度的形式通过断层的处理方法（1）当断层落差较小（小于煤厚）时，根据被断失煤层是上盘还是下盘,分别采用挑顶、卧底，或挑顶与卧底相结合的方式通过断层。
无论选择什么方式通过断层，都必须使改2—5顺断层面过断层示意图变后的巷道坡度有利于运输。
（2)当断层落差大于煤厚时，为防丢失煤层和少掘岩巷，采用石门、立眼或加大巷坡等方式进入断层的另一盘煤层。
至于采用那种方法，应在查明断层的性质、产状和落差的前提下，除考虑断失翼煤层所在位置之外，主要取决于生产上的要求和巷道的用途。
23、回采工作面对断层的处理(1)采用强行通过的方法.当断层落差较小,并满足下列情况之一者，可以采用强行通过断层的方法。
①在普采及爆破采煤工作面内，断层落差小于煤厚时。
②在综采工作面内，当断层两盘对接部分的煤厚大于液压支架的最小支撑高度时。
③在综采工作面内，当断层两盘对界部分的煤厚小于液压支架的最小支撑高度，但煤层顶底板岩性较软，采煤机能切割时。
