01第一章 煤矿地质知识(河南理工)

辽宁工程技术大学
《采煤概论》
第一篇 煤矿地质
第1章 煤矿地质知识
本章主要内容
• 第一章 煤矿地质知识
– 第一节 概念 – 第二节 – 第三节 – 第四节 – 第五节 地质作用、 地质作用、地壳的物质组成及地史的 煤的形成及煤系 煤的性质及工业分类 煤层的埋藏特征 煤田地质勘探及矿井资源/储量 煤田地质勘探及矿井资源 储量
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第四节 煤层的埋藏特征
• 四、影响开采工作的其他因素
– 1）煤的自燃倾向性
• 煤的自燃性决定于煤的疏松程度及氧化过程的剧烈程度。煤愈 松软，煤层愈厚或氧化愈快，其自燃危险就愈大。
– 2）煤和岩层的含瓦斯性 2
2.6 2.5 1.2～1.4
金刚光泽
无烟煤
似金属光泽
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第三节 煤的性质及工业分类
• 二、煤的工业分类
– 1．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。
– 2．煤的工业分类
• 一、煤层赋存状态
– 1）煤层的厚度
• 薄煤层 • 中厚煤层 • 厚煤层 煤层厚度从最小可采厚度至1.3m 煤层厚度1.3m至3.5m 煤层厚度3.5m以上
– 2）煤层的稳定性
• 稳定煤层、较稳定煤层、不稳定的煤层、极不稳定煤层 。
– 3）煤层的倾角
• • • •
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缓斜煤层 0°～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。
• 二、煤系的概念
– 煤系是指含有煤层的沉积岩系，它们彼此间大致连续 沉积，并在成因上有密切联系。
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第三节 煤的性质及工业分类
• 1．煤的物理性质 – 光泽、颜色、条痕、硬度、脆度、比重和容重、导电 性等。 • 2．煤的化学组成：有机质和无机质，主要元素有：碳、 碳 氢、氧、氮、硫、磷。 硫
第五节 煤田地质勘探及矿井储量
• 一、煤田地质勘探的任务
– 了解矿井资源/储量、井田地质条件、煤层赋存 条件、水文地质条件、开采技术条件、煤种煤 质等矿井的资源条件。
• 二、煤田地质勘探工作的阶段划分
– 煤田地质勘探工作划分为煤田普查、矿区详查 和井田精查三个阶段依次进行。
• 三、矿井储量
– 矿井储量分为：矿井地质资源量 、矿井工业储 矿井地质资源量 量 、矿井设计储量 、矿井设计可采储量 。
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第一节 地质作用、地壳的物质组成及地史的概念 • 三、地史的概念
– 地壳的发展历史简称地史。在45亿年以前形成的地球， 在漫长的岁月里，其地壳在不停地运动，地球上的生 物也在不断地发展演化。研究表明，地球上的任何一 种矿物、岩石，任何地貌和构造形态以及任何一种动 植物，都是地壳发展演化的产物。 – 通常根据地壳运动及古生物的发展，将地壳发展历史 的主要阶段及其顺序，从古到今划分为太古代、元古 代、古生代、中生代和新生代五个大的时期。
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思考题
• • • • • • • • • • 1．什么叫地质作用？内、外力地质作用有哪几种作用形式？ 2．常见的沉积岩主要有哪几种？ 3．简述煤的形成过程？ 4．煤的物理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？ 5．煤层按厚度可分为哪几类？ 6．反映煤层赋存状态的指标主要有几种？煤层按厚度和倾角如 何分类？ 7．反映煤岩层产状要素是什么？ 8.断层的要素有哪几部分？什么叫正断层、逆断层、平推断层？ 9.煤田地质勘探的任务是什么？煤田地质勘探划分为哪几个阶 段？煤田地质勘探有哪几种方法？ 10.矿井储量是如何分类的？
• 瓦斯的涌出和积聚不但给矿井生产带来许多困难，还可能造成 严重的灾害。因此，在开采含瓦斯较大的煤层时，应当在技术 上采取特殊措施。
– 3）矿井的充水程度
• 矿井开采时，由于巷道开掘和采空区塌陷，必然波及煤层上下 的含水层以及地表下的水源，而造成矿井充水。严重时还可能 威胁矿井安全。
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2011-9-22辽宁工程术大学 采矿概论5第二节 煤的形成及煤系
• 一、煤的形成
– 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。 – 我国最主要的三个聚煤时期为：石炭二迭纪、侏罗纪 石炭二迭纪、 石炭二迭纪 和第三纪。 和第三纪。 – 古植物从死亡、堆积到转化为煤的演化过程，称为成 煤作用。分为泥炭化阶段 和煤化阶段 。
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第一节 地质作用、地壳的物质组成及地史的概念
埋藏在地下的煤和其他矿产资源，都是地壳物质运动和 各种地质作用的产物。
一、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，它包括地壳运动、岩浆 地壳运动、 地壳运动 活动、变质作用和地震作用等。 活动、变质作用和地震作用
• 2.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。按其作用方式可分为：风化和剥 风化和剥 蚀、搬运和沉积 、固结成岩 。
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第一节 地质作用、地壳的物质组成及地史的概念
• 二、地壳的物质组成
– 组成地壳的岩石种类繁多，按照生成原因，可 以将岩石划为岩浆岩、沉积岩、变质岩三大类 别。 – 沉积岩分布最广，地表约75%的面积都覆盖有 沉积岩，有许多重要的矿产如煤、油页岩、岩 盐等本身就是沉积岩。
变质程度 褐煤 长焰煤 气煤 肥煤 烟煤 焦煤 瘦煤 强玻璃光泽 2.6 最大 黑色 黑灰色 灰黑色 钢灰色 3.5～4.0 最小 1.35～1.8 良好 光泽 无光泽暗淡沥青光 泽 沥青光泽 强沥青光泽 弱玻璃光泽 玻璃光泽 颜色 褐色 黑褐色 褐黑色 2.8 不良导体， 导电性随变 质程度增高 而增加 硬度 2.0～2.5 脆度较小有 一定韧性 脆度 容重 1.05～1.2 导电性
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• 我国现行的工业分类，是以炼焦煤为主的分类方案， 分类指标主要用挥发分和胶质层的最大厚度y(mm) 为指标划分煤的种类，从无烟煤到褐煤分为十大煤 种，即无烟煤、烟煤（贫煤、瘦煤、焦煤、肥煤、 气煤、弱粘煤、不粘煤、长焰煤）、褐煤 。
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第四节 煤层的埋藏特征
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第四节 煤层的埋藏特征
• 二、煤层顶底板岩石
– 煤层顶底板岩石是指煤系中位于煤层上下一定距离内 的岩层。按照沉积的次序，在正常情况下，先于煤生 成的岩石是煤层的底板，较煤后生成的岩层叫做顶板。
• 三、地质构造对煤层的影响
– 地质构造的形态多种多样，概括起来可分为单斜构造、 单斜构造、 单斜构造 褶曲构造和断裂构造 断裂构造。 褶曲构造 断裂构造 – 岩层的空间位置及特征通常用产状要素来描述。产状 要素有走向、倾向和倾角 走向、 走向 倾向和倾角。 – 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。