第1章煤田地質(zhì)及礦圖知識(shí)

1、二二0 0一一0 0年三月年三月 博士博士 教授教第一節(jié)煤田地質(zhì)概述第二節(jié)煤田地質(zhì)勘探及煤炭?jī)?chǔ)量第三節(jié)礦圖基本知識(shí)第一節(jié)煤田地質(zhì)概述 一、成煤作用 1.成煤作用：從植物死亡、堆積到轉(zhuǎn)變?yōu)槊旱难葑冞^(guò)程，以及在這個(gè)演變過(guò)程中經(jīng)受的各種作用。成煤作用大致分為兩個(gè)階段： 第一階段：泥炭化階段。 第二階段：煤化作用階段。 煤是古代植物遺體經(jīng)成煤作用后轉(zhuǎn)變成 的固體可燃礦產(chǎn)。 煤的形成過(guò)程煤的形成過(guò)程 成煤過(guò)程泥炭化階段成巖階段變質(zhì)階段高等植物遺體泥炭褐煤煙煤無(wú)煙煤不粘結(jié)煤弱粘結(jié)煤氣煤肥煤焦煤瘦煤長(zhǎng)焰煤貧煤生物化學(xué)作用物理化學(xué)作用低等植物遺體泥炭腐泥煤（石煤） 二、成煤的必要條件

2、F形成有形成有開(kāi)采價(jià)值開(kāi)采價(jià)值的煤需要四個(gè)條件：的煤需要四個(gè)條件：有溫暖潮濕利于植物大量生長(zhǎng)的氣候條件；有大量植物的生長(zhǎng)與死亡；有大面積沼澤化的自然地理?xiàng)l件；有地殼運(yùn)動(dòng)的良好配合。 三、煤層賦存特征（一）煤層的結(jié)構(gòu)和頂、底板 1. 煤層的結(jié)構(gòu)煤層的結(jié)構(gòu) 煤層通常是層狀的。 根據(jù)煤層中有無(wú)較穩(wěn)定的夾矸層，分為兩類(lèi)： （1）簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)煤層 （2）復(fù)雜結(jié)構(gòu)煤層 2. 煤層的頂、底板煤層的頂、底板 頂板： 賦存在煤層之 上的鄰近巖層。 底板：賦存在煤層之 下的鄰近巖層。偽頂直接頂基本頂直接底老底0.25m0.1m底板底板0.4m0.6m0.5m頂板頂板（二）煤層厚度（二）煤層厚度煤層的厚度：煤層頂?shù)装逯?/p>

3、間的垂直距離。 總厚度和有益厚度總厚度：包括所有煤分層和夾矸層厚度總和。有益厚度：是煤分層厚度的總和，不包括夾矸層厚 度。 煤層最低可采厚度：當(dāng)代技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下，可開(kāi)采 的最小煤層厚度。 圖1-1 煤層的總厚度及有益厚度0 .2 5m0 .1 m底 板0 .4 m0 .6 m0 .5 m頂 板煤煤層層厚厚度度圖1-2 煤層的產(chǎn)狀要素走 向傾 斜煤 層 層 面傾 向水 平 面（三）煤層的構(gòu)造形態(tài)（三）煤層的構(gòu)造形態(tài) 1. 單斜構(gòu)造單斜構(gòu)造描述煤（巖）層的空間形態(tài)，通常用產(chǎn)狀要素：走向、傾向及傾角走向、傾向及傾角 第一節(jié)煤田地質(zhì)概述單斜構(gòu)造斷褶曲構(gòu)造斷裂構(gòu)造層斷層2. 褶皺構(gòu)造褶皺構(gòu)造褶皺構(gòu)造：煤

4、層及巖層受到水平擠壓力后，變成彎曲形狀，但仍保持其連續(xù)性。3. 斷裂構(gòu)造斷裂構(gòu)造煤（巖）層受地殼運(yùn)動(dòng)作用力，作用力超過(guò)煤（巖）層的強(qiáng)度，就產(chǎn)生斷裂，失去了連續(xù)性和完整性的構(gòu)造形態(tài)稱為斷裂構(gòu)造斷裂構(gòu)造。節(jié)理：節(jié)理：斷裂后，兩側(cè)巖層若沒(méi)有發(fā)生明顯位移；斷層：斷層：斷裂面兩側(cè)的巖層發(fā)生了明顯位移的斷裂構(gòu)造。斷層對(duì)礦井生產(chǎn)影響特別顯著。 斷層分類(lèi)斷層分類(lèi): : 如如圖 根據(jù)斷層上下盤(pán)相對(duì)移動(dòng)的方向，可分為：(1)(1)正斷層：正斷層：巖層斷裂后，上盤(pán)相對(duì)下降，下盤(pán)相對(duì)上升。(2)(2)逆斷層：逆斷層：上盤(pán)相對(duì)上升，下盤(pán)相對(duì)下降。(3)(3)平推斷層：平推斷層：斷層兩盤(pán)沿水平方向移動(dòng)。圖1-5 斷層示意

5、圖上盤(pán)下盤(pán)斷 層 面正斷層平推斷層逆斷層圖1-6 斷距示意圖ab-垂直斷距 bc-水平斷距bca鉆 孔鉆 孔鉆 孔勘 探 線圖1-8 地面勘探線、鉆孔、與煤層斷層的關(guān)系示意圖（四）常用的煤層分類(lèi)（四）常用的煤層分類(lèi) 1. 按煤層傾角分類(lèi)按煤層傾角分類(lèi) 根據(jù)當(dāng)前開(kāi)采技術(shù)，我國(guó)將煤層按傾角分為四類(lèi)： 近水平煤層 45 2. 按煤層厚度分類(lèi)按煤層厚度分類(lèi) 根據(jù)當(dāng)前開(kāi)采技術(shù)，我國(guó)將煤層按厚度分為三類(lèi)： 薄煤層 3.5m 3. 按煤層穩(wěn)定性分類(lèi)按煤層穩(wěn)定性分類(lèi) 煤層穩(wěn)定性是煤層形態(tài)、厚度、結(jié)構(gòu)及可采性的變化程度。按煤層穩(wěn)定性，可分為： 穩(wěn)定煤層 較穩(wěn)定煤層 不穩(wěn)定煤層 極不穩(wěn)定煤層雞窩狀煤層雞窩狀煤層串

6、珠狀煤層串珠狀煤層第二節(jié)煤田地質(zhì)勘探及煤炭?jī)?chǔ)量 一、煤田地質(zhì)勘探階段及其任務(wù)一、煤田地質(zhì)勘探階段及其任務(wù) 1.煤田普查：煤田普查：煤田普查可分為找煤和普查勘探。 找煤為尋找煤炭資源，并對(duì)工作地區(qū)有無(wú)進(jìn)一步工作價(jià)值作出評(píng)價(jià)所進(jìn)行的地質(zhì)調(diào)查工作。 煤田普查為煤炭工業(yè)的遠(yuǎn)景規(guī)劃和詳查提供必要資料所進(jìn)行的地質(zhì)工作。 2.礦區(qū)詳查：礦區(qū)詳查：在普查的基礎(chǔ)上進(jìn)行。根據(jù)國(guó)家建設(shè)需要和普查結(jié)果，選擇資源條件好、開(kāi)發(fā)條件有利的礦區(qū)進(jìn)一步查明資源的情況，為礦區(qū)總體設(shè)計(jì)提供依椐。 3.井田精查：井田精查：為煤礦初步設(shè)計(jì)提供地質(zhì)資料所進(jìn)行的詳查勘探工作。 二、煤炭?jī)?chǔ)量二、煤炭?jī)?chǔ)量 煤炭?jī)?chǔ)量煤炭?jī)?chǔ)量：煤田內(nèi)埋藏的具有一

7、定工業(yè)價(jià)值和一定勘探研究程度的煤炭資源量。 根據(jù)勘探和地質(zhì)研究程度，將煤炭?jī)?chǔ)量按精度依次分為A、B、C、D四級(jí)。其中： A、B級(jí)儲(chǔ)量之和為高級(jí)儲(chǔ)量； A、B、C級(jí)儲(chǔ)量之和為工業(yè)儲(chǔ)量； D級(jí)儲(chǔ)量稱為遠(yuǎn)景儲(chǔ)量。煤炭?jī)?chǔ)量 能利用儲(chǔ)量（A+B+C+D） 暫不能利用儲(chǔ)量 工業(yè)儲(chǔ)量 （A+B+C） 遠(yuǎn)景儲(chǔ)量 （D） 可采儲(chǔ)量 設(shè)計(jì)損失量 第三節(jié)礦圖基本知識(shí) 一、礦圖的基本知識(shí)一、礦圖的基本知識(shí) 在采礦設(shè)計(jì)、施工和生產(chǎn)過(guò)程中，需要一套圖紙分別反映地形、地物、地下煤層形態(tài)、地質(zhì)構(gòu)造、礦井巷道與煤層或礦體之間的關(guān)系；礦井各種巷道、工作面以及它們之間的關(guān)系等，這類(lèi)圖紙稱為礦圖礦圖。礦圖投影方法礦圖投影方法：正投影

8、和標(biāo)高投影。圖19 三面正投影關(guān)系H (水 平 投 影 面)YV (正 立 投 影 面)X水 平 投 影OZ側(cè) 投 影正 立 投 影W ( 側(cè) 投 影 面 ) 我國(guó)以黃海的平均海水面為標(biāo)準(zhǔn)的零點(diǎn)高程(標(biāo)高)，空間一點(diǎn)與這個(gè)水準(zhǔn)面的垂直距離稱為核點(diǎn)的標(biāo)高。高于水準(zhǔn)面的取正值，低于水準(zhǔn)面的取負(fù)值。在水平投影圖上，在各投影點(diǎn)位置的旁邊標(biāo)注各點(diǎn)的標(biāo)高數(shù)值，叫標(biāo)高投影標(biāo)高投影。+ 2 0投 影 面A -1 0 01B -1 0 02-1 0 0A1B-1 0 0C+ 2 0C圖110 標(biāo)高投影原理1-大巷; 2-上山; A、B、C-標(biāo)高點(diǎn) 二、地質(zhì)圖二、地質(zhì)圖煤礦地質(zhì)圖：煤礦地質(zhì)圖：反映煤礦各種地質(zhì)現(xiàn)象

9、與井巷工程之間相互關(guān)系及它們空間分布情況的所有圖件。 煤礦常用地質(zhì)圖有: a.鉆孔柱狀圖鉆孔柱狀圖 b. 地質(zhì)剖面圖地質(zhì)剖面圖 c.煤層底板等高線圖煤層底板等高線圖 d.地形地質(zhì)圖地形地質(zhì)圖1. 鉆孔柱狀圖鉆孔柱狀圖32151413107456118129mm2. 地質(zhì)剖面圖地質(zhì)剖面圖123050100130-50-100圖114 地質(zhì)剖面圖之一3煤層底板等高線圖煤層底板等高線圖-100-50-200mm-200-150mm0mmmm-50-100-150mm0圖115 煤層底板等高線圖概念之一某礦某礦3煤層底板等高線圖煤層底板等高線圖4地形地質(zhì)圖地形地質(zhì)圖(a) (b)圖120 山嶺與湖泊等高線+40+20+80+60+0-20+20V IV沙NV I I河33000325003200031500310003050030000v勘 探 線v建 筑 物公 路鐵 路河 流鉆 孔露 頭 線斷 層 線+ 0+ 2 0+ 4 02 5. 32 3 .62 0 5 0 02 1 0 0 02 1 5 0 0+ 1 1 0+ 3