煤矿地质学作业题

绪论

简述

1、什么是地质学？

答：研究地球的科学，重点是地球的外表部分（地壳）。

2、什么是煤矿地质学？

答：是一门为矿井生产服务的综合性学科，它包括：动力地质学、矿物学、岩石学、古生物学、地史学、构造地质学、地质力学、煤田地质学、矿井地质学、水文地质学、工程地质学、煤田勘探。

第一章地球概述

一、名词解释

地压：主要指静压力，既由上覆岩石的重量所产生的压力。地压随深度增加而逐渐增大。

地温梯度：深度每增加100米，所升高的温度。以℃/100ｍ表示。

二、填空题

1、地球的外圈层包括（大气圈）、（水圈）、（生物圈）；内圈层包括（地壳）、（地幔）、（地核）。

2、与采矿工作关系较大的地球物理性质有（密度）、（地压）、（重力）、（地磁）和（地热）。

3、地压研究有助于解决（巷道维护）、（煤和瓦斯突出的预报）等矿井开采过程中常遇到的问题。

4、根据地表以下的温度变化可分为（变温层）、（恒温层）、（增温层）三个层。

三、判断题

1、接近地球中心的物质密度比较小。（×）

2、地球内部的压力随着埋藏深度增大而增大。（√）

3、地温梯度小于2℃/100m,在400m以内矿井一般无热害。（×）

4、地球上的重力值，向两极方向逐渐增大。（√）

四、选择题

1、月球为地球的（ B ）。

A行星B卫星C恒星D彗星

2、地球是（ A ）中的一颗行星。

A银河B星团C河外星 D 流星

3、据重力值与纬度的关系，理论上可能计算出各地的重力值叫（ A ）。

A正常重力值 B 重力异常C正重力异常D负重力异常

4、温度常年保持不变，其温度大体上接近常年温度，比当地年平均气温高0.8℃～2℃为（ B ）。

A变温层B恒温层C增温层D外热层

五、简述

1、地压对煤矿安全生产有何影响？

答：由于地压的增大，容易造成煤和瓦斯突出、矿井巷道及回采工作面的支护破坏等。

2、什么是地热增温率？地热对煤矿安全生产有哪些危害？

答:深度每增加100米，所升高的温度。以℃/100ｍ表示。

因为井下温度过高，会直接危害工人健康，影响安全生产和生产效率的提高。

第二章地质作用

一、名词解释

地质作用：使地壳物质发生运动和变化的各种自然作用。

外力地质作用：是由地球外部的能所产生的地质外营力引起的。

内力地质作用：是由地球内部的能所产生的地质内营力引起的。

二、填空

1、内力地质作用可分为（地壳运动）、（岩浆作用）、（变质作用）和（地震作用）。

2、岩浆在上升过程中与（围岩）相互作用，不断改变自身的（化学成份）和（物理状态）。

3、浅成岩的主要产状是（岩床）、（岩盘）、（岩墙）和（岩脉）。

4、变质作用使原岩的（结构）、（构造）、（矿物成份）或（化学成份）发生改变。

5、变质作用类型有（区域变质作用）、（接触变质作用）和（动力变质作用）。

6、物理风化的主要影响因素是（温度变化）和（水的作用）。

三、判断题

1、从地质发展和地球演变的总过程来看，外力地质作用起着主导作用。（×）

2、内力地质作用与外力地质作用都是独立进行的。（×）

3、地壳运动是外力地质作用引起的。（×）

四、选择题

松散的沉积物变成坚硬沉积物的过程为（ C ）。

A胶结作用B 搬运作用C 固结成岩D沉积作用

五、简答题

为什么说地壳运动是地壳发展演变的主导因素？

答：从地壳的发展史看，地壳运动的总趋势是水平运动占主导作用，垂直运动是派生的。地壳运动对地球表面的基本轮廓和地壳内部构造的变化，起着决定性的作用，同时还为其它各种内、外地质作用的进行创造了条件。因此，地壳运动是地壳发展演变的主导因素。

第三章地壳的物质组成

一、名词解释

矿物：是指地壳中的化学元素经过各种地质作用所形成的，并在一定条件下相对稳定的自然产物。

假色：由某种物理因素引起的呈色现象。

条痕：矿物在条痕板（无釉瓷板）上刻划所留下的粉末的颜色

解理：结晶矿物受外力作用后，沿一定结晶学方向裂成光滑平面的性质。

岩浆岩：是由侵入地壳内的岩浆及喷出地表的熔浆冷凝后形成的岩石。

变质岩：是岩浆岩、沉积岩或变质岩在地壳中受到高温、高压等影响下发生变质形成的岩石。

沉积岩：是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（搬运、沉积、固结成岩作用等）而形成的岩石。

层理：由于岩性在沉积方向上的变化而表现出来的层状构造。

二、填空题

1、地壳中化学元素的分布是极不均匀的，（氧）元素最多，（硅）元素次之。

2、含气泡的石英呈乳白色，这是矿物光学性质中的（假色）。（他色、假色、自色）

3、矿物光泽是矿物表面对（光的反射能力）所引起的性质。

4、矿物硬度是野外地质工作中很重要的识别矿物的物性之一，一般来讲，若矿物新鲜面能用指甲刻动，该矿物硬度一般小于（2.5）（填数字），如能用小刀刻动，该矿物硬度一般小于（5.5），若能用玻璃刻动，该矿物硬度一般小于（6.5）。

5、自然界中的岩石种类很多，按成因可分为三大类，即（岩浆岩）、（沉积岩）、（变质岩）。

6、组成岩浆岩的矿物成分，按颜色可分为（浅色矿物）、（暗色矿物）两大类，其中前者主要包括（石英）、（正长石）、（斜长石）、（白云母）四种，后者主要包括（黑云母）、（角闪石）、（辉石）、（橄榄石）四种。

7、岩浆岩的结构按矿物颗粒的结晶程度可分为（全晶质结构）、（半晶质结构）和（非晶质结构）；按矿物颗粒的绝对大小可分为（显晶质结构）和（隐晶质结构）。

8、沉积岩依据沉积作用方式和岩石成分可分为三大类，即（碎屑岩类）、（粘土岩类）、（化学岩及生物化学岩）。

9、沉积岩的胶结类型主要有三种，即（基底胶结）、（孔隙胶结）、（接触胶结）。

三、判断题

1、泥岩的孔隙度大于砂岩的孔隙度。（×）

2、矿物的颜色是由其含有的杂质的颜色所决定的。（×）

3、矿物就是通常所说的矿产。（×）

4、沉积岩成分、结构、颜色等在垂直方向上渐变或相互更替所形成的成层现象，称为层理构造。（√）

5、常见的砂岩、泥岩、石灰岩都属于陆相沉积。（×）

四、选择题

1、纯的石英（水晶）是无色透明的，而紫水晶、茶水晶、烟水晶等颜色变化是石英的一种（ B ）。

A自色B他色C假色

2、下列名称属于矿物的是（ACEG）；属于岩石的是（BDFH）。

A石英B玄武岩C黄铁矿D页岩 E 方解石F煤G石膏H石灰岩

3、下列岩石中属于岩浆岩的是（ADEG ）；属于变质岩的是（BCFH ）。

A花岗岩 B 片麻岩 C 石英岩 D 闪长岩E辉绿岩F板岩G 流纹岩H 大理岩

五、简答题

1、什么是矿物？肉眼鉴定矿物的依据有哪些？

答：矿物是指地壳中的化学元素经过各种地质作用所形成的，并在一定条件下相对稳定的自然产物。通常，对矿物肉眼鉴定的主要依据是矿物的形态、物理性质和化学性质等。

2、矿物的光泽有哪几种？举例说明

答：1、金属光泽：这种光泽最强，如同金属新鲜表面的光泽，如黄铁矿。

2、半金属光泽：金属历时已久的表面所具有的光泽，如磁铁矿。

3、金刚光泽：如金刚石的光泽。

4、玻璃光泽：如同玻璃表面的光泽，如石英、方解石的光泽。

3、解理和断口有何区别？各举一例说明解理与断口的种类。

答：结晶矿物受外力作用后，沿一定结晶学方向裂成光滑平面的性质，叫做解理。

矿物受外力作用后，不沿一定方向裂开，而成不平整的断裂面，这种性质叫断口。

4、什么是硬度？矿物硬度计由哪些矿物组成？

答：指矿物抵抗刻划、压入和研磨的能力。

矿物硬度计由下列矿物组成：

1滑石2石膏3方解石4萤石5磷灰石6正长石7石英8黄玉9刚玉10金刚石

5、根据形成环境的不同岩浆岩分为哪几类？根据其SiO2含量的多少岩浆岩又分为哪几种？

答：根据形成环境的不同岩浆岩分为侵入岩和喷出岩两类。（侵入岩又分为深成岩和浅成岩两类）。根据sio2含量的多少，又将岩浆岩分为超基性岩、基性岩、中性岩和酸性盐四种。

6、沉积岩的一般特征有哪些？

答：1）沉积岩的构造：沉积岩的电性构造标志是层理构造，其次是层面构造；2）沉积岩的结构：①碎屑结构②泥质结构③鲕状结构和豆状结构④生物结构；3）颜色；4）化石；5）结核；6）包裹体。

7、沉积岩的层理有哪几种类型？

答：①水平层理；②波状层理；③斜层理和交错层理。

第四章地质构造

一、名词解释

地质构造：指构成地壳的岩层或岩体在外力作用下所发生的变形与变位。

背斜：褶皱构造中向上弯曲的称为背斜。

向斜：褶曲构造中向下弯曲的称为向斜。

节理：断裂面两侧岩块没有明显的位移。

断层：断裂面两侧岩块有明显的位移。

正断层：上盘相对下降，下盘相对上升。

逆断层：上盘相对上升，下盘相对下降。

二、填空题

1、沉积岩层的原始产状是（水平或近似水平）的，并在一定范围内（连续完整）。

2、真倾角与视倾角比较，真倾角恒（大于）视倾角。

3、因岩层产状变化而造成地层在地表的对称重复出露，中间出露岩层老，两侧出露岩层新，为（背斜）；中间出露岩层新，两侧出露岩层老，为（向斜）。

4、由外力地质作用形成的节理叫（非构造节理）。

5、正断层上盘（下降），逆断层上盘（上升）。

三、判断题

1、现在地表出露的沉积岩层有些产状是水平的，说明这些地区岩层形成后地壳没有发生过运动。（×）

2、某方向的方位角为SW250°，用象限角表示则为S10°W. （×）

3、轴面是褶曲两翼的对称面。（×）

4、如果确定地层层序正常，则岩层向上弯曲为背斜，岩层向下弯曲为向斜。（√）

5、核部地层老，两翼地层新为背斜。（√）

6、只要断层面上有擦痕，根据擦痕就可以确定对盘煤层断失方向和地层断距。（×）

四、选择题

1、倾斜的岩层代表（ A ）。

A原始水平岩层经受地壳水平运动后变形而导致产状发生了改变

B沉积物堆积时沿古地形坡向堆积的结果

C外力地质作用的结果

2、在确定岩层层序正常的情况下，岩层向上弯曲一定是（ C ）。

A 存在断层

B 向斜

C 背斜

3、褶曲的核部和翼部二者之间（ B ）明确的界限。

A 有B没有 C 有时有，有时没有

4、断层的产状表示方法与岩层产状表示方法（ A ）。

A 相同B不同 C 相似

5、判断断层两盘相对运动方向，（ B ）依靠在断层面上找到的擦痕、阶步等其中一种标志确定。

A不能单独B可以单独 C 一般可以单独

五、简答题

1、怎样表示岩层产状？

答：一般用走向、倾向和倾角来表示岩层的产状。

2、如何判断断层的存在？

答：1、岩层的不连续；2、煤（岩）层的重复与缺失；3、褶曲的突然变宽变窄；4、牵引褶曲；5、断层角砾岩；6、地形上的陡壁、悬崖；7、水文特征。

第五章地史的基本知识

一、名词解释

地层：一般是指某一时代形成的一套成层岩石，就称那个时代的地层。因此地层是有时间概念和新老空间关系的。

标准化石：生存时间短、演化快、分布地区广、数量多的古生物化石。

整合接触：是指上、下两套地层产状彼此平行，两者连续沉积，没有时间间断。

假整合接触：是指上、下两套地层产状互相平行，但不是连续沉积，曾发生过沉积间断；两套地层的时代不连续，岩性和所含化石内容明显不同，其间具有侵蚀面。

不整合接触：是指上、下两套地层以一角度斜交，两者时代不连续，岩性和化石内容显著不同，其间有明显的凹凸不平剥蚀面。

地层单位：将地层划分不同级别的单位，称为地层单位。

二、填空题

1、常用的地层单位有（岩石地层单位）和（年代地层单位）。

2、地层的接触关系有（整合）、（假整合）和（不整合）。

3、我国地史上的三个主要聚煤期是（古生代）（中生代）、（新生代）。

4、年代地层单位的宇、界、系、统、阶，分别与地质年代单位的（宙）、（代）、（纪）、（世）、（期）相对应。

三、判断题

1、生物化石皆可以划分对比地层。（×）

2、正常层序中风化剥蚀的砾岩层，应该和下部的岩层划分为同一地质时代。（×）

3、岩石地层单位的群、组、段、层，属于地方性地层单位。（√）

4、国际性地层单位的系都分成三个统。（×）

四、选择题

1、确定地层相对新老关系，在同一沉积盆地划分对比地层，应用广泛、行之有效的方法是（ B ）。

A 生物地层学法B岩石地层学法C地层接触关系分析法 D 地质事件法

2、国际最大的地质年代单位是（ D ）。

A代 B 世C纪D宙

五、简答题

地层的接触关系有哪几种？各有何特点？用适当的图来表示。

答：地层的接触关系有：整合接触（特点是上、下两套地层产状彼此平行，两者连续沉积，没有时间间断）、假整合接触（特点是上、下两套地层产状互相平行，但不是连续沉积，曾发生过沉积间断；两套地层的时代不连续，岩性和所含化石内容明显不同，其间具有侵蚀面）、不整合接触（特点是上、下两套地层以一角度斜交，两者时代不连续，岩性和化石内容显著不同，其间有明显的凹凸不平剥蚀面）。

整合接触假整合接触不整合接触

第六章煤田地质

一、名词解释

灰分：煤完全燃烧后，其中矿物质的固体残余。

挥发份：在隔绝空气的条件下，将煤加热到900℃，从煤中有机物质分解出来的液体和气体产物称为挥发分。

胶质层厚度：是指煤样在密闭的条件下加热到350℃，煤中有机质开始分解、软化，形成胶质体，继续加热到510℃，使其重新固结成焦炭为止。在这一过程中，所连续测得的胶质体最大厚度，称为胶质层厚度。

煤系：又称含煤建造。它是指在一定地质时期内，形成的具有成因联系且连续沉积的一套含煤岩系。

旋回结构：指在含煤岩系垂直剖面上，一套有成因联系的岩性或沉积相的规律性组合重复或交替出现的现象。

煤田：是在同一地质历史发展过程中，所形成的具有连续发育的的含煤岩系分布的广大区域，虽经后期构造破坏或侵蚀冲刷而有分割，但基本是连成一片或有规律的分布。

含煤岩系：是指在一定地质时期内，形成的具有成因联系且连续沉积的一套含有煤层的沉积岩系。

煤的氧化带：在地表较深处，煤主要受化学风化作用影响而发生以化学、工艺性质变化为主的地带，称为次风化带。风化带和次风化带合称为氧化带。

煤的风化带：将位于地表浅处的煤，由于受物理风化和化学风化而发生了物理、化学、工艺性质变化的地带，称为风化

带。

瓦斯：是指在煤矿生产过程中，从煤和围岩中释放出来的一种多成分的混合气体。

瓦斯梯度：矿井瓦斯相对涌出量每增加1 m3/t时，深度增加米数。

二、填空题

1、煤的形成需要具备（植物条件）、（气候条件）、（自然地理条件）和（地壳运动条件）四个基本条件。

2、煤的元素组成中属于有益元素的主要是（碳）和（氢），有害元素主要是（硫）和（磷）。

3、对动力用煤评价，发热量采用（应用基低位发热量）作为评价指标。

4、煤的宏观煤岩成分包括（丝炭）、（镜煤）、（亮煤）和（暗煤）；腐植煤的宏观煤岩类型分为（光亮型煤）、（半亮型煤）、（半暗型煤）和（暗淡型煤）四种类型。

5、煤层厚度分级，（厚度≤1.3m的煤层）称为薄煤层，（厚度介于1.3m~3.5 m的煤层）称为中厚煤层，（厚度＞3.5 m 的煤层）称为厚煤层。

6、煤层厚度原生变化的主要原因有（地壳不均衡沉降）、（沉积环境及沼泽基底不平）和（同生冲蚀）；后生变化的主要原因有（后生冲蚀）、（构造变动引起煤厚变化）和（岩浆侵入引起煤厚变化）。

7、中国煤田的六大聚煤区分别是（华北石炭二叠纪聚煤区）、（华南二叠纪聚煤区）、（东北侏罗纪聚煤区）、（西北侏罗纪聚煤区）、（西藏滇西中生代及第三纪聚煤区）和（台湾第三纪聚煤区）。其中（华北石炭二叠纪聚煤区）是最大聚煤区。

8、煤层垂向瓦斯带划分为（N2-CO2带）、（N2带）、（N2-CH4带）和（CH4带）四个分带，其中前三个分带合称（瓦斯风化带）。

9、影响煤层瓦斯含量的主要因素有（煤的变质程度）、（围岩和煤层的渗透性）、（地质构造）、（地下水活动）、（煤田的暴露程度）和（煤层埋藏深度）等。

三、判断题

1、因为煤的形成需要具备生长植物的沼泽环境条件，所以只有陆地上有了植物以后才开始有煤形成。（√）

2、压力在煤的变质作用阶段起决定性作用。（×）

3、岩浆热变质作用可以使煤变成天然焦而丧失工业价值，也可使低变质煤变成有较高工业价值的烟煤。（√）

4、因为氢的发热量是碳发热量的4.2倍，而腐泥煤中氢的含量高于腐植煤，所以腐泥煤的发热量高于腐植煤。（×）

5、煤中的氮元素虽然含量较少，但可以在煤加工过程中被回收利用，有一定的工业价值。（×）

6、煤层顶板是指煤层之上且与煤层直接接触的岩层。（×）

7、煤的氧化带是煤性质发生改变的地带，所以这部分煤没有工业价值。（×）

8、甲烷是一种无毒的气体，其密度比空气小，因而容易在巷道上部积聚。（√）

9、矿井瓦斯等级分为低瓦斯矿井、高瓦斯矿井和煤与瓦斯突出矿井三种类型。（√）

10、矿井瓦斯中有一部分来自采空区。（√）

四、选择题

1、矿井瓦斯中有毒气体成分是（ A ）.

A CO2、CO、H2S等

B CH4、CO2、、H2S等

C N2、CH4、H2S等

2、煤层中瓦斯有（ B ）两种状态。

A 游离状态和吸附状态

B 游离状态和吸着状态

C 游离状态和吸收状态

3、我国矿井瓦斯等级划分低瓦斯矿井标准是（ B ）

A 绝对瓦斯涌出量小于40m3/min或相对瓦斯涌出量小于10 m3/t.

B 绝对瓦斯涌出量小于40m3/min且相对瓦斯涌出量小于10 m3/t.

4、矿井瓦斯涌出量随（ A ）而变化。

A 矿井生产能力的改变

B 矿井通风能力的改变

C 技术装备的改变

5、煤层风化带的深度（ B ）氧化带的深度。

A 大于

B 小于

C 等于

6、煤层顶板是指（ C ）。

A 位于煤层之上与煤层直接接触的那一层岩层。

B 煤层巷道顶部的岩层

C 煤层之上一定范围内的岩层

7、煤的自燃倾向性分为（A）。

A 容易自燃、自燃、不易自燃和不自燃四类

B 容易自燃、自燃、不易自燃三类

C 自燃和不自燃两类

8、当前煤的综合利用途径主要有（A）。

A 炼焦、低温干馏、直接气化和加氢液化等

B 气化、炼焦、发电、化工等

C 炼焦、煤化、发电、民用等

9、在煤化作用的两个阶段中，影响成岩作用的主要因素是（ A ）。

A 压力

B 温度

C 时间

五、简答题

1、比较近海型煤系和内陆型煤系特征有何差异？

答：近海型煤系沉积区往往是滨海平原或海边的泻湖、海湾以及浅海。

内陆型煤系形成于内陆地区的山间盆地和内陆盆地。

2、瓦斯爆炸条件有哪些？

答：瓦斯爆炸的条件是：一定浓度的瓦斯、高温火源的存在和充足的氧气。

(1)瓦斯浓度：瓦斯爆炸界限为5％～16％；

(2)引火温度：瓦斯的引火温度为650℃～750℃；

(3)氧的浓度：氧气浓度达到12％以上。

3、预防瓦斯爆炸的措施有哪些？

答：预防瓦斯爆炸的措施主要有防止瓦斯积聚和消除能够引燃瓦斯的火源。

第七章矿井水文地质

一、名词解释

矿井水：流入井筒、巷道和工作面的水。

水的总硬度：是指水中C a2+和M g2+含量的总和，又是暂时硬度和永久硬度的总和。

潜水：埋藏在地表以下第一个稳定隔水层之上，具有自由水面的重力水。

含水层：含有地下水且又透水的岩层称为含水层。

承压水：埋藏并充满两个稳定隔水层之间的含水层中的重力水。

二、填空题

1、自然界中水的循环按其范围不同分为（大循环）和（小循环）两种。

2、地下水的物理性质包括（温度）、（颜色）、（透明度）、（气味）、（臭）、（比重）。

3、地下水根据PH值大小分（强酸性）、（弱酸性）、（中性）、（弱碱性）和（强碱性）。

4、地下水按照矿化度的大小分为（淡水）、（微咸水）、（咸水）、（盐水）和（卤水）。

三、判断题

1、小循环是指在海洋范围内的循环。（×）

2、饮用水要求PH值在6-9之间。（×）

3、淡水是指矿化度<2g/L的水。（×）

4、断层一定均能导水。（×）

四、简答题

1、地下水按照埋藏条件是如何分类的？

答：地下水按埋藏条件分（1）饱气带水（上层滞水）；（2）潜水；（3）承压水。

2、矿井充水水源有哪些？

答：①地表水；②冲积层水；③岩溶水；

④煤层顶、底板含水层水；

⑤老塘、老空、采空区和废弃的井巷积水；

⑥断层水；⑦灌浆水；⑧封闭不良的钻孔水。

3、矿井充水通道有哪些？

答：①岩石的孔隙；

②岩石的裂隙；

③岩石的溶隙；

④人工通道。

第九章煤矿常用地质图件

一、填空题

矿井三大基本地质图件是（矿井地质剖面图）、（水平切面图）、（煤层底板等高线图）。

二、判断题

1、矿井三大地质图件中最重要的是矿井剖面图。（×）

2、因为水平切面图是矿井三大基本地质图件之一，所以任何矿井都需作水平切面图。（×）

3、地形地质图是矿井生产过程中经常修改的一种地质图件。（×）

三、作图题

1、识别下图中哪些是背斜，哪些是向斜（在图上标出），并完成图中构造形态，画出轴面的位置（下图为未完成的地质剖面图，图中字母为地层代号，剥蚀掉的地层请用虚线连接）。

P C P T J T P C

P C D S O S D C P T J T P C D S O

2、下图为一煤层底板等高线图，请回答下列问题

（1）煤层产状（倾角请在图上标出）；

（2）断层产状（倾角请在图上标出）；

（3）指出断层上、下盘，并标出上、下盘断煤交面线；

（4）判断断层性质；逆断层

（5）求断层的落差H=12m

比例尺1：2000

3、下图是一煤层等高线图，请回答下列问题。

（1）试判断存在哪些构造？在图上用符号或文字表示出来

（2）用符号表示出F1、F2的断煤交面线。

（3）判断出断层的上、下盘及断层的性质

（4）用作图法求F1、F2断层面的产状。F1为正断层；F2为逆断层。（5）求F1、F2的落差。H1=20m; H2=25m.