煤系地层
煤系地层常见岩石力学参数
0.63
0.145
0.39
0.34
30
0.2
粉砂岩
2650
14.38
8.05
5.98
0.20
15.3
45.4
11.9
5
表土
1860
0.046
0.0383
0.0177
0.3
0.016
27
基层土
1760
0.018
0.0125
0.0071
0.26
0.019
23
6
砂质泥岩（IV类）
2560
2.661
8.5
2790
38.45
20.14
16.27
0.18
3.8
43
6.75
2800
28.85
16.04
12.02
0.2
3.47
43
4.96
2800
28.85
16.04
12.02
0.2
3.47
43
4.96
2597
27
15.28
11.2
0.21
3.1
42
3.48
2586
33.4
18.02
14.02
0.19
3.8
2510
19.5
10.83
8.13
0.2
3.75
38
1.84
2460
19.5
10.83
8.13
0.2
2.75
38
1.84
2630
9.1
5
3.8
0.2
6
35
2.5
2665
煤系地层常见岩石力学参数
24
7-1煤
1370
27
7煤
1400
20
8-1煤
1420
20
9煤
1400
20
III煤
1470
39
II煤
1540
39
IV煤
1500
39
煤
1400
1
28
煤
1430
1
28
煤
1420
20
软煤
1300
30
硬煤
1851
42
砂岩
砂岩
2487
40
2580
25
42
2350
5
35
2350
35
2300
33
2550
9
35
2520
35
2446
35
1
2417
35
2549
35
2520
35
2550
30
3
2600
32
2600
32
4
37
中细砂岩
2721
中细砂岩
2977
粗砂岩
2560
5
34
2890
2700
40
砂页岩
2600
2
37
2
2660
5
35
泥岩
泥岩
2461
30
2483
32
2891
1
2699
39
2768
2650
29
2650
6
29
2250
2437
30
2545
30
华北地区含煤地层与特征
2.三叠纪
晚三叠世华北聚煤区域为温带半干旱、半潮湿气候区，仅 在鄂尔多斯盆地发育次要陆相含煤岩系。
2.早、中侏罗世
早侏罗世：甘肃芨芨山组、阴山五当沟组、陕甘宁鄜县组和 三江河组； 中侏罗世：甘肃青土井群组、祁连地区窑街组、陕甘宁延安 组、大同组、豫西义马组、京西门头沟组等。
华北聚煤带为温带潮湿气候区 ，重要的煤 田均发育于该聚煤带，聚煤作用逐步向南、 向东扩展。
3.古近纪、新近纪
Байду номын сангаас
古近纪：古城子组、乌云组、五图组、黄县组、 沙河街组，主要分布在贺兰山-六盘山以东地区； 新近纪：仅河北等地含有少量的含煤地层。
4.华北地区煤系特征
主要受深成变质作用影响，局部叠加岩浆热变质作用。古生 代石炭二叠纪煤田煤的变质作用较高，主要为烟煤和无烟煤。 中生代煤田除宁夏汝箕沟、北京京西、山东坊子为无烟煤外， 大部分为长焰煤和气煤。新生代古近纪煤田多属褐煤，也有 少量长焰煤。
华北地区含煤地层 序列与特征
地质XX班 XX
1.二叠纪
太原组：规模大，分布广、煤层厚度稳定（成煤环境：海陆交互 相）； 下石盒子组：次之（成煤环境：陆相）； 上石盒子组：局部含不稳定煤层（成煤环境：陆相）； 山西组：煤层厚度大、煤质好，且赋存稳定（成煤环境：陆相）；
二叠纪煤层分布规律：晋北、冀中、晋南煤 层厚，煤层数多质量好；向北煤层层数及厚 度逐渐递减；往南含煤层位变高。
煤系地层常见岩石力学参数
24
7-1煤
1370
27
7煤
1400
20
8-1煤
1420
20
9煤
1400
20
III煤
1470
39
II煤
1540
39
IV煤
1500
39
煤
1400
1
28
煤
1430
1
28
煤
1420
20
软煤
1300
30
硬煤
1851
42
砂岩
砂岩
2487
40
2580
25
42
2350
5
35
2350
35
2300
33
2550
9
35
2650
41
2690
41
2650
40
粉砂岩
2460
38
2680
8
38
2460
38
2460
38
2630
5
6
35
2665
2650
2730
8
2160
10
4
细砂岩
2873
42
2540
2
35
1
3258
42
2570
9
2790
43
2800
43
2800
43
2597
27
42
2586
43
中粗砂岩
2630
22
36
中砂岩
2580
常见岩层力学参数
组号
岩石名称
容重d/ (kg/m3)
煤矿地质基本知识
走向地层还表现为地层重复或缺失。
化开采更为困难。
煤层的空间形态及展布方向用产状要素
二、地质构造
• 原始沉积的煤（岩）层，由于后来地质变迁、地壳运动而造成岩层空 间形态个产状发生变化，形成新的结构称为地质构造。
• 地质构造可归纳为三种基本类型，即单斜构造、褶曲构造、断裂构造。 • 单斜构造 • 在一定范围内（通常一个井田）岩层向一个方向倾斜的构造形态叫单
2）煤层的底板。
• 煤层的底板岩石可分为直接底和老底两种， 如图2－1b所示。
• a－煤层顶板；b－煤层底板 • 1－中粒砂岩；2－砂质页岩；3－炭质页
岩；4－煤；5－粘土岩；6－粉砂岩
• （1）直接底――以富含炭质的粘土岩最为常见， 厚度一般几十厘米。如果直接底的岩性是遇水后 膨胀粘土岩，则可造成巷道底板隆起（底鼓）现 象，轻者影响巷道运输于支护，重者使巷道遭受 破坏。
着一个面，而是沿着一个破碎带发生时，这个带称为断层破碎带。②断层线。 断层面与地面的交线，即断层面在地面的出露线。它大致反映断层的延伸方 向。 • ③交面线。断层面与煤层底板面的交线。 • ④断盘。被断层面分开的两侧岩块。若断层面是倾斜面的，根据岩块与断层 面的相对关系，分为上盘和下盘。上盘位于断层面上方；下盘位于断层面下 方。 • ⑤断距。断层两盘相对移动的距离。未错开前的某点，错动后分裂为两点， 分别在两个盘上，测得两点的实际距离称总断距。 • ⑥落差。断层两盘上对应点的铅直断距，如图2－7所示。
煤系地层岩石的性质之浅谈
这一部分是由于与煤系形成 的沉积旋 回有关 的 ： 岩层 一般 比页岩和煤层 厚。普赖斯提 出 了岩 ： 作面前方 的支撑压力往往足以引起剪切和拉伸 上翘 曲和下翘 曲造成的。 在发生侵蚀的地方 ， ： 厚度和节理 间距之 间的一个近似 的线性关 ： 也 层 而造成顶板 、 煤层和底板的破坏。 当它与长壁工 可能出现与垂直方向成 ２ ｏ３ ￣ ０－ ０ 的逆 断层 。这 ・ ， 系 这在某种程度 上解 释．煤 中的节理 间距要 － 面相交 的角度很小时将造成附加解理 ，由此 ｊ 作
《 新课程 》
２１年 骨２＋・ ００ １ ８ ２ 日
中的铜置换出来。 再进一步推广： 钠遇到盐溶液 ： 】 质 银白色、 有金属光泽、 质软、 密度小、 熔点低； 水反应的实验并对其进行分析。
时， 先与水反应 ， 而不是与溶质直接反应 。
反应 。
【 化学性质 】 常温下 ， 能与氧气 、 、 、 水 酸 盐溶液 反
这是进行研究性学习的基础 。 接着 ，探索研究设计并亲 自动手完成钠与
最后 ， 学生归纳总结 出钠的性质 ： 【 物理性
煤 系地层岩石的性质之浅谈
◎ 山西汾西煤 化高级技工 学校
摘
李 雪琴
要： 由于各种岩石 的破坏特性不同， ： 中许多高的水平一 因 际 垂直应力 比是和逆断层相 ： 面一般充填有次生沉积物 ， 常是方解石或铁 通
切带） 断层、 、 节理和其他不连续面， 些都影响 一 这 层附近 ， 可能有 相当大 的应力在井底 车场 巷道 一 的高 品位煤 中， 解理的频度可达每米 ２０面 。 １ 在
岩石， 特别是较坚硬岩石的性质。 本文就这几点 ： 施工 中， 在该处遇到很大 的困难 。 ’
进 行 如 下论 述 。 ｒ ：
我国主要含煤地层分布
我国主要含煤地层分布2007-12-26晚石炭世至早二叠世晚石炭世至早二叠世的聚煤作用在我国北方形成海陆交互相石炭－二叠系含煤地层，主要赋存在华北赋煤区，含煤面积80万km2，构成了我国最主要的煤层气聚气区，即华北聚气区。
该区大地构造单元为华北地台的主体部分，地理分布范围西起贺兰山－六盘山，东临勃海和黄海，北起阴山－燕山，南到秦岭－大别山，包括了北京、天津、山东、河北、山西、河南、内蒙南部、辽宁南部、甘肃东部、宁夏东部、陕西大部、江苏北部和安徽北部的广大地区。
在华北赋煤区内，还广泛发育了早－中侏罗世含煤盆地，并见零星上三叠统和第三系含煤地层分布。
晚二叠世晚二叠世聚煤作用在我国南方十分强烈，含煤地层广泛分布于秦岭－大别山以南、龙门山－大雪山－哀牢山以东的华南赋煤区内，构成了我国华南煤层气聚气区。
该区大地构造单元属扬子地台和华南褶皱系，地理分布范围包括西南、中南、华东和华南的12个省区。
华南赋煤区内除有以龙潭组为代表的上二叠统含煤地层外，还有上石炭统、上三叠统－下侏罗统、第三系等含煤地层分布。
下－中侏罗统下－中侏罗统含煤地层主要分布在西北赋煤区，在华北赋煤区的分布也较为广泛。
西北赋煤区由塔里木地台、天山－兴蒙褶皱系西部天山段和秦祁昆仑褶皱带、祁连褶皱带、西秦岭褶皱带等大地构造单元组成，地理分布范围包括秦岭－昆仑山一线以北、贺兰山－六盘一线以西的新疆、青海、甘肃、宁夏等省区的全部或大部。
早－中侏罗世的聚煤作用在西北赋煤区广泛而强烈，所形成的煤炭资源在该区占绝对优势地位，并构成了我国西北煤层气聚气区的主体。
此外，该区局部地带尚有石炭－二叠系和上三叠统含煤地层赋存。
下早白垩统下早白垩统含煤地层主要分布在东北赋煤区，是我国东北煤层气聚集区煤层气赋存的主要地层。
其大地构造单元为兴蒙褶皱系东段、华北地台东北缘及滨太平洋褶皱系，地理范围包括黑龙江、吉林、辽宁中部和北部以及内蒙东部。
此外，本区内还有石炭－二叠系、第三系等含煤地层分布。
煤系地层常见岩石力学参数
煤系地层常见岩石力学参数
煤系地层常见岩石力学参数包括：
1. 抗压强度（Compressive strength）：煤的抗压强度指的是煤
岩石在受到垂直外力作用下，能够承受的最大压力。
煤的抗压强度通常为几兆帕至几十兆帕。
2. 抗剪强度（Shear strength）：煤的抗剪强度指的是煤岩石在
受到剪切力作用下的抵抗能力。
煤的抗剪强度通常较低，一般为几百千帕至几兆帕。
3. 弹性模量（Elastic modulus）：煤的弹性模量指的是煤岩石
在外力作用下产生弹性变形的能力。
煤的弹性模量较低，通常为几千兆帕至几十兆帕。
4. 应变硬化指数（Strain hardening index）：煤的应变硬化指
数描述了煤岩石在应变增大时的抵抗形变的能力。
煤的应变硬化指数一般较低。
5. 断裂韧度（Fracture toughness）：煤的断裂韧度描述了煤岩
石在受到外力作用下发生断裂的抗力。
煤的断裂韧度较低，一般为几十千帕·米之间。
6. 孔隙压力（Pore pressure）：煤岩石中的孔隙中的流体压力。
煤岩石中由于煤的吸湿性，孔隙中通常存在一定的水蒸气或液体水，对煤岩石的力学性质有一定的影响。
这些参数可以用于描述和分析煤系地层中的岩石力学性质，对采矿、地下工程等方面具有重要意义。
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代号
岩性特征
厚度（m）
界
系
统
组
新生界
第四系
全新统
Q42eol
Q42al+p1
主要为冲积沙砾石层及风成沙
0～30
上更
新统
马兰组
Q32m
岩性为浅黄色粉砂质亚粘土，疏松。
0～40
萨拉乌苏组
Q31s
岩性为浅灰黄色、土黄色粉砂质亚砂土、亚粘土。
0～90
中更
新统
离石组
Q2l
岩性为浅褐－土黄色砂质粘土夹棕色薄层状亚粘土，含钙质结核。
0～220
中生界
上
白垩系
下统
洛河组
K1l
岩性为砖红色，棕红色粗粒砂岩，砂砾岩。
150～210
侏罗系
中统
安定组
J2a
岩性为紫红色泥岩与细砂岩的韵律层为主，夹杂色泥岩、砂质泥岩、灰色钙质泥岩，局部有粗砾岩及炭质泥岩。
105～185
直罗组
J2z
岩性以灰、灰绿色中粗粒砂岩为主，夹浅灰绿色细砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩及细砾岩，底部有灰色粗粒砂岩。
90-400
二叠系
下统
山西组
P1sh
石炭系
上统
太原组
C3t
中统
本溪组
C2b
175～250
延安组
J2y
岩性为灰白色粗粒长石砂岩、细砂岩，深灰色、灰色粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩，夹有炭质泥岩、煤层。
103～395
下统
富县组
f
岩性为灰色中厚层砂岩，杂色砂质泥岩，顶部为黑色薄层状炭质泥岩。
0～144
三
三叠系
上统
瓦窑
堡组
T3w
岩性为灰白色浅灰色砂岩、粉砂岩、泥岩、黑色泥岩夹煤线。
600
纸房组
T2z
下段为紫灰灰绿色块状细砂岩夹粉砂质泥岩；上段为暗紫色粉砂质泥岩夹页岩、细砂岩。
330-1000
下统
和尚沟
T1h
湖泊相为主的棕红桔红紫红色泥岩、砂质泥岩，以富含钙结核为特征。
65-128
刘家沟
T1l
以河流相为主的灰白色紫红紫灰色砂岩，夹有少量粉砂岩泥质粉砂岩和砂质泥岩以及多层不稳定的砾岩。
190～228
永坪组
T3y
岩性为灰白色巨厚层状中细粒砂岩夹薄层状泥岩，具大型楔形交错层理。
156～200
胡家村组
T3h
灰色灰绿色厚层块状中粒砂岩为主,夹泥质岩.为延长群主要含油层位之一.含植物、介形虫化石.
210-325
中统
铜川组
T2t
下段以黄绿灰绿黄灰色细砂岩为主夹粉砂质泥岩粉砂岩；下段为灰黑灰绿色页岩油页岩、泥质粉砂岩与粉砂质泥岩。