煤矿地质学1-5

煤矿地质基础知识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。

煤矿地质学煤矿地质学是一门以煤矿为对象，研究可采用的煤的地质条件、储及其开采的技术及其控制的科学。

它综合运用地质学各科和工程技术，侧重研究煤的地质条件、地质资源、开采方式以及其它相关的技术问题，是指导煤矿开采的重要科学科目。

煤矿地质学的基本内容包括综合地质调查、地层调查、勘探寻找煤矿等，并综合利用煤矿地质基础资料、解释煤矿结构、进行煤矿营造及分析煤矿机制，为煤矿规划定位提供良好的依据。

综合地质调查是研究煤矿的基本内容，它是煤矿的研究前提，是解释煤矿地质结构及开采技术的基础，也是判断煤矿质量、规模及利用价值的重要依据。

综合地质调查要求通过详细的勘查调查、室内实验、野外研究等方法，分析煤矿形成及伴生因素，建立煤矿结构模型，了解煤矿质量、规模及储量，从而为煤矿开采及运营提供科学的依据。

地层调查是以解释煤矿地质结构为目的的一项工作。

地层调查要求在煤矿的研究过程中，通过调查记录、室内分析、野外检查等方式，定性描述煤矿的地质特征，综合分析煤层结构、岩层结构、构造特征、变质和成因等地质问题，为后续的开采技术提供有效的科学依据。

勘探寻找煤矿是煤矿地质学的重要内容，它的目的是发现、可采运的煤矿，是煤矿开采的基础。

勘探寻找煤矿主要包括不同深度的地面调查，钻孔勘探以及应用地球物理测试的方式，依据全国性条件和本区域的特殊地质环境，综合分析煤矿成因特征，运用地质调查、勘查技术和地球物理技术，进行煤矿勘探，以探索藏量较大的煤层。

此外，煤矿地质学还要强调解释煤矿结构、煤矿营造及煤矿机制，它起着主导作用，是开采技术和煤矿规划定位的基础。

解释煤矿结构是在综合地质调查和地层调查的基础上，根据煤层的成因特征，运用古地质和地质构造等学术知识，详细地解释煤层的发育形态、结构类型及倾斜角度，以便探明煤矿的发育规律及空间分布。

煤矿营造是建立煤矿开采设计方案的关键。

结合解释煤矿结构及煤矿机制，根据煤层结构、质量、床厚和储量等，综合分析煤矿发育情况，确定开采方式、采掘深度、采区形状和采空隙形态，设计开采系统，为采矿业务提供科学的技术支持。

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。

煤矿地质学基本常识吉煤集团办公室目录绪论 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 2一、煤矿地质学概述地质学 -------------------------------------------------------------------------------- 2二、煤矿地质学的特点及研究方法三、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第一部分矿物与岩石 ------------------------------------------------------------------------------------------------ 3一、矿物 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------- 3二、岩石 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------- 4 第二部分地史学的基本知识--------------------------------------------------------------------------------------- 9一、地质年代单位及年代地层单位的概念 --------------------------------------------------------------- 9二、地层的接触关系 ------------------------------------------------------------------------------------------ 10 第三部分地质构造 -------------------------------------------------------------------------------------------------- 10一、地质构造的概念二、单斜构造三、褶皱构造四、断裂构造五、断层 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- 10六、岩浆岩侵入体 --------------------------------------------------------------------------------------------- 16 第四部分煤、煤层、煤系和煤田 ------------------------------------------------------------------------------- 17一、煤 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 17二、煤层 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- 19三、煤系 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- 20四、煤田 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- 20 第五部分矿井水文地质 ------------------------------------------------------------------------------------------- 21一、一般概念---------------------------------------------------------------------------------------------------- 21二、地下水的分类 --------------------------------------------------------------------------------------------- 21三、矿井涌水量的计算方法--------------------------------------------------------------------------------- 22四、矿井充水因素 --------------------------------------------------------------------------------------------- 22 第六部分矿井资源储量及其管理------------------------------------------------------------------------------- 24一、一般概念---------------------------------------------------------------------------------------------------- 24二、煤炭资源储量估算 --------------------------------------------------------------------------------------- 27三、三量管理---------------------------------------------------------------------------------------------------- 29 第七部分规程、规范、法规部分------------------------------------------------------------------------------- 30一、防治水（煤矿安全规程第二百五十一条—二百九十三条） ---------------------------------- 30二、探放水钻孔布设原则 ------------------------------------------------------------------------------------ 32三、回采工作面掘进地质说明书的主要内容：-------------------------------------------------------- 32四、矿井地质预报及其形式--------------------------------------------------------------------------------- 33五、矿井原始地质编录 --------------------------------------------------------------------------------------- 33六、我公司技术管理规定关于保护煤柱留设规定----------------------------------------------------- 33煤矿地质学基本常识绪论一、煤矿地质学概述地质学地质学主要是研究地壳的科学。

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。

煤矿地质学(1)第一章1.地压：是指地球内部的压力，主要是静压力。

2.滨海：是指涨潮线与退潮线之间。

3.浅海:退潮线到水深200m的区域。

4.深海：水深200m以下区域。

第二章地质作用地质作用：由于自然动力促使地壳的物质成分、内部构造和地表形态等方面发生的变化作用。

第一节内地质作用1.内力地质作用包括地壳运动、岩浆作用、变质作用和地震作用。

2.内力地质作用结果：①形成高山或盆地使岩层褶皱或断裂。

②造成海陆位臵变迁，造成地表起伏不平，同时会引起岩浆作用、变质作用、地震形成岩浆岩、变质岩。

3地壳运动的基本形式有两种:垂直运动和水平运动。

4.垂直运动：又称造陆运动，结果：造成地壳大规模的隆起与拗陷，引起地势高低变化和海陆变迁。

5.水平运动：又称造山运动，结果：使岩层褶皱，断裂形成高山或盆地。

6.深成侵入作用：是指发生在地下深处（距地表3km以下）的岩浆浸入作用。

7.浅成侵入作用：只发生在地壳浅部（3km深度以上）的岩浆侵入作用。

8.变质作用的因素：①温度②压力③化学性质活泼的气态和液态物质9.变质作用的类型：①区域变质作用②接触变质作用（接触热变质作用、接触交代变质作用）③动力变质作用第二节外力地质作用1.外力地质作用包括：①风化作用②剥蚀作用③搬运作用④沉积作用⑤固结成岩作用2.外力地质作用的结果：使高地不断遭受风化，夷为平地（削高补低）。

3.风化作用分为：①物理风化作用②化学风化作用③生物风化作用4.风化作用的产物：①碎屑物质②溶解物质③残余物质5.剥蚀作用分为:机械剥蚀作用、化学溶蚀作用6.机械搬运的营力有流水、风、冰川和海水。

其中以流水搬运为主。

7.沉积作用分为机械沉积作用、化学沉积作用和生物沉积作用。

第三章地壳的物质组成第一节组成地壳的化学元素第二节矿物1.矿物的概念：矿物是在地质作用下，由一种元素或由一种以上元素化合在一起形成的具有一定化学成分、物理性质和形态特征的自然物质。

它们是化学元素在地壳中存在的形式，也是组成岩石和矿石的物质基础。

煤矿地质学第1章复习思考题一、名词解释大陆基、大陆架、岩石圈、地温梯度、磁异常、平流层、对流层、莫霍面、古登堡面二、问答题1 地球外圈可分为哪几种？简单叙述之。

2 地球内圈可分为哪几种？简单叙述之。

3 地球的物理性质主要有哪几种？简单叙述之。

第2章复习思考题一、名词解释升降运动、水平运动、震源、震中、地震波、地震烈度、震级、地质作用二、问答题1 按地震成因可分为哪几种类型？简单叙述之。

2 什么叫内力地质作用？简述内力地质作用的4种表现？3 什么叫外力地质作用？它包括哪几种类型？4 沉积岩是怎么形成的？第3章复习思考题一、名词解释晶质矿物、非晶质矿物、条痕、解理、断口、摩氏硬度、自色、他色、假色、交错层理、水平层理、侵入岩、喷出岩二、问答题1 什么叫矿物？矿物的物理性质主要有哪些?2 简述岩石的基本概念。

3 根据SiO2含量不同，可将火成岩分为哪几种类型？含量各为多少？4 沉积岩的结构有哪几种类型？5 沉积岩的构造有哪几种类型？6 变质岩的结构、构造包括哪几种类型？7 侵入岩的产状有哪些，解释之。

8 喷出岩的产状有哪些，解释之。

第4章复习思考题一、名词解释化石、化石层序律、组合带、延限带、顶峰带、群、组、段、层、年代地层单位、地质年代单位二、问答题1 地层划分、对比的基本概念？地层划分、对比的方法有哪些？2 古生代、中生代和新生代从老到新包括了哪几个纪？3 地层的接触关系有哪些，解释之。

第5章复习思考题一、名词解释岩层产状、褶曲、褶皱、核部、翼部、枢纽、轴面、背斜、向斜、倒转褶曲、节理、张节理、剪节理、落差、正断层、逆断层二、问答题1 在横剖面上，褶曲形态分类有哪几种，分别给予简单解释？2 在纵剖面上，褶曲形态分类有哪几种，分别给予简单解释？3 什么叫断层要素？分别给予解释？4 判定井下断盘位移方向对井下煤炭开采有何意义？怎么判定？5 如何判识断层的存在？6 逆断层根据断层面倾角大小可分为哪几类？第6章复习思考题一、名词解释腐植煤、腐泥煤、水分、挥发分、固定碳、灰分、内生裂隙、外生裂隙、煤田、煤产地、煤层厚度、可采厚度二、问答题1 简述煤的形成过程？2 简述煤的煤岩成分和宏观煤岩类型？3 什么叫煤系？有何特点？4 近海型煤系有何特点？5 内陆型煤系有何特点？6 煤的工业分析包括那几个指标项目？第7章复习思考题一、名词解释陷落柱、地压二、问答题1、试分析煤层厚度变化的原因？2、煤层厚度变化对煤矿生产有何影响？3、煤矿生产中如何判断褶曲的存在？4、如何寻找断失的煤层？5、煤矿生产建设各阶段对断层是如何处理的？6、断层揭露前有何征兆？7、岩浆侵入对煤矿生产有何影响？8、试分析煤与瓦斯突出的地质因素？9、引起矿井地温异常的因素有哪些？第8章复习思考题一、名词解释：地下水、含水层、隔水层、上层滞水、潜水、承压水、孔隙水、裂隙水、地下水的硬度、地下水的总矿化度、上升泉二、问答题：1 地下水按埋藏条件（含水层空隙性质）可分为哪几类？简单解释各类特点？2 试分析矿井水的来源？3 试分析矿井充水的通道有哪些？4 影响矿井涌水量的因素有哪些？5 矿井水的综合治理包括哪些重要内容？第9章复习思考题一、名词解释地质勘探、探槽、探井、探巷、物探二、问答题1 地质勘探主要的技术手段有哪些？2 煤田地质勘探可分为哪几个阶段？各阶段最主要的任务有哪些？3 构造复杂程度可划分为哪几种类型？4 煤层稳定程度如何划分类型？。