煤矿地质知介绍
煤矿地质学基本常识
煤矿地质学绪论一、煤矿地质学概述地质学地质学主要是研究地壳的科学。
具体地讲，它是研究地壳的构造、物质组成、发展变化、以及矿产的形成和分布规律等内容的科学。
现今地质学又分为许多有着一定联系、而又具有各自不同特点的学科，归纳起来可分为：静力地质学主要研究地壳的物质组成，包括结晶学、矿物学、岩石学。
动力地质学主要是研究改变地壳地貌、地壳组成和构造变动的因素，包括构造地质学、大地构造学、新构造运动学、地貌学和地质力学等。
历史地质学主要研究地壳发展和生物演化的历史及其演变规律，包括古生物学、地史学等。
矿产地质学主要研究矿产的形成及其分布规律，它包括矿床学、水文地质学、矿山地质学、石油地质学、煤田地质学。
此外还有地质学与其它学科相结合而产生的新学科，如地球化学、地球物理、数学地质和遥感地质。
煤矿地质煤矿地质就是利用地质基础知识，研究煤的生成、煤的赋存状态、确定煤的资源储量及煤的用途，研究分析和解决影响矿井建设与采煤的地质因素，达到指导采掘工程的正常进行而发展起来的一门生产实践性较强的学科。
二、煤矿地质学的特点及研究方法煤矿地质学是运用地质理论，解决煤矿地质问题的应用地质学，它与煤矿建设、开拓、开采紧密结合，是具有实践性很强的学科。
研究方法遵循“实践—认识—实践”的认识过程来进行研究。
一方面要进行大量的直接观察和实验，获得详尽的实际资料；另一方面将获得的大量资料不断加以“归纳、分析研究、判断、推理”，将感性知识上升到理性知识，然后再将得到的理性知识去指导实践，并在实践中加以验证、补充与修改，使之更加符合客观实际。
因此，地质工作者需要采取观察、实验、归纳、总结、去粗取精，去伪存真、由表及里的建立一套完整的地质工作方法。
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煤矿地质资料是煤矿建井、地下采煤、露天采煤的设计依据。
煤矿地质工作不仅是新井建设，矿井持续生产、老矿挖潜、以及解决水、火、瓦斯、冒顶等矿井灾害问题的重要手段，同时又是指导煤矿安全正常生产不可缺少的重要依据。
煤矿开采基本知识
正断层 逆断层
平移（推）断层
压性断层 根据受力性质分张 剪性 性断 (扭层性)断层
复合型断层
3、裂隙
裂隙又称为节理，指沿断裂面两侧没有发生 明显位移的断裂。
原生裂隙
根据成因次生裂隙构造裂隙张剪裂裂隙隙
非构造裂隙
三、陷落柱
岩溶陷落柱是煤系地层下部可溶性岩石在地 下水和重力作用下所产生的塌陷现象。
一、木棚子
二、金属支架
三、锚杆支护
锚杆的种类较多：
金属锚杆
木锚杆
竹锚杆
树脂锚杆
钢筋或钢丝绳砂浆锚杆
第五节 巷道掘进的辅助工序
一、通风工作 二、排水 三、辅轨 四、测量工作
局部通风机通风
第五章 采煤方法
采煤方法主要分为： 露天开采 井工开采 水力采煤 其它（煤炭汽化、液化等）
大型矿井：生产能力为 120万T/a、150万T/a、 180万T/a、240万T/a、300万T/a、400万T/a、 500万T/a及以上的矿井，300万T/a及其以上的矿 井又称特大型矿井。
中型矿井：生产能力为45万T/a、60万T/a、90万 T/a
小型矿井：生产能力为9万T/a、15万T/a、21万 T/a、30万T/a。
我国国有煤矿多为大、中型矿井；地方煤矿多为中 小型矿井；乡镇煤矿多是小煤窑，年产量在多小于 3万T/a。
第三节 矿井生产系统
（一）开拓巷道
1、井筒和平峒 2、井底车场 3、回风井 4、石门 5、运输大巷 6、回风大巷
（二）准备巷道
1、采区车场 2、采区煤仓 3、采区上山 4、采区下山
煤矿安全生产基础知识（4篇）
煤矿安全生产基础知识煤矿安全生产是指在煤矿开采过程中，保证煤矿职工生命安全和财产安全的各项制度、措施和活动。
煤矿安全生产的基础知识是煤矿职工必须了解和掌握的基本知识，它涉及到煤矿安全管理的各个方面，包括煤矿地质、矿山工程、煤层气、爆炸与瓦斯治理、通风与防尘、机电设备、火灾与救援等方面的知识。
下面就煤矿安全生产的基础知识进行详细介绍。
一、煤矿地质知识1. 煤炭的形成和类型：煤炭是经过植物残体在地质作用过程中形成的一种矿石。
根据煤炭的不同形成过程和物质组成，可分为无烟煤、炼焦煤、褐煤等。
2. 煤层的结构和分层规律：煤层是煤炭存在的地质层位，它由多种不同的岩石和矿物组成，在矿井中采用不同的开采方法。
3. 煤层的产状和斜层煤层的开采：煤层的产状指煤层的起伏、倾角和厚度等特征。
斜层煤层是指倾角大于10度的煤层，其开采需要采用斜井或斜巷等方式。
二、矿山工程知识1. 井巷的分类和工程结构：根据其用途和形式，井巷可以分为主井巷、副井巷、联络井巷等。
井巷的结构包括井筒、巷道、门控、支护等。
2. 煤矿开拓和采矿工艺：煤矿开拓是指通过煤矿井巷等工程设施将煤矿开采出来的过程。
采矿工艺包括采煤、运输、支护、通风等一系列工作。
3. 矿山水文地质和地下水的抽排：矿山水文地质是指矿山周围地区的水文地质条件。
地下水的抽排是指将矿井中的地下水抽出，以防止水灾事故发生。
三、煤层气知识1. 煤层气的产生、储存和释放：煤层气是指在煤层中储存的气体，主要成分是甲烷。
煤层气的产生和储存与煤炭的形成过程有关。
2. 煤层气的勘探和开发：煤层气的勘探主要是通过钻探、测井等方法找到煤层气的存在和储量。
煤层气的开发则包括钻井、井眼完善、井筒设备安装等工作。
四、爆炸与瓦斯治理知识1. 煤尘爆炸的危害和防治措施：煤尘爆炸是指煤矿井巷中煤尘与火源接触产生爆炸的现象。
煤尘爆炸具有破坏力强、速度快等特点，应采取防尘措施和消防措施来预防。
2. 煤矿瓦斯爆炸的危害和防治措施：煤矿瓦斯爆炸是指煤矿井巷中瓦斯与火源接触产生爆炸的现象。
煤矿地质知识
1、煤的形成和分类1、煤的形成我国的主要成煤时期为石炭纪、二叠纪、侏罗纪和第三纪。
煤是由古代植物的遗体变化而成的，需要经过漫长的极其复杂的生物化学、物理化学作用。
植物分为低等植物和高等植物。
由低等植物形成的煤称为腐泥煤，在我国俗称“石煤”（因其灰分即矿物质含量高，外观似黑色岩石而得名）；由高等植物形成的煤称为腐植煤，因其含有大量的腐植酸而得名。
在自然界，腐植煤占绝大多数，目前开采的也主要是腐植煤。
从植物遗体堆积到转变为煤的一系列演变过程称为成煤作用，大致分为三个阶段，即泥炭化阶段、煤化阶段和变质阶段，如图3-1所示。
在泥炭化阶段，低等植物及浮游生物遗体经腐泥化作用形成腐泥，高等植物遗体经泥炭化作用形成泥炭；在煤化阶段，腐泥转变为腐泥煤，泥炭经煤成岩作用转变为褐煤，褐煤经煤变质作用转变为烟煤和无烟煤等。
褐煤、烟煤、无烟煤均属腐植煤类。
（2）煤的分类衡量煤炭质量的指标主要是煤中的水分、灰分、挥发分、固定碳、胶质厚度、发热童及含岩率等。
我国煤炭主要分类方法根据不同标准有不同分法，以煤的挥发分、黏结性指数、胶质层厚度为依据，把煤分为14个大类29个小类。
1）无烟煤，是煤化程度最高的一类煤。
挥发分低，含碳量最高、光泽强、硬度高、密度大、燃点高、无黏结性、燃烧时无烟。
这类煤还按其挥发分产率及用途分为3个小类别：挥发分产率在3. 5%以下的无烟煤一号，作碳素材料等高碳材料较好;挥发分产率为3.5%〜6.5%的无烟煤二号，是生产合成煤气的主要原料；挥发分产率大于6.5%的无烟煤三号，可作为高炉喷嘴燃料。
这三类无烟煤都是较好的民用燃料。
2）贫煤，是烟煤中煤化程度较高、挥发分最低而接近无烟煤的一类煤，国外也称之为半无烟煤。
这种煤燃烧时火焰短，但热值较高，无黏结性，加热后不产生胶质体，不结焦，多作动力或民用燃烧使用。
3）贫瘦煤，在烟煤中煤化程度较高、挥发分较低的煤，受热后只产生少量胶质体，黏结性较差，其性质介于贫煤和瘦煤间，大部分作为动力或民用燃料，少量用于制造煤气燃料。
第一节 煤矿地质基本知识
三、煤的形成
古代植物
泥炭化阶段
成煤阶段
高温、高压
浸泡、厌氧细菌
（三）矿图知识
有了正确的矿图，才能进行新的采掘工程设计， 才能进行通风、排水、运输、供电等系统的规划 设计，才可以指导持续的安全生产。 矿图主要有下几种: １、矿山测量图 矿山测量图是反映矿区地形地物情况、采煤巷 道位置和煤层的采掘情况的重要图纸。 （１）矿区地形图：地形图是矿山勘探、设计、 施工与开采必不可少的图纸。通过野外测得的地 形原图或经过编绘得到的编绘原图。
（二）、煤层的厚度
薄煤层
中厚煤层 厚煤层
＜1.3m
1.3～3.5m 3.5m以上
（三）、煤层的产状要素
走向：煤层层面与水平 线相交的线叫走向线， 走向线延伸的方向叫煤 层的走向。 倾向：煤层层面上与走 向垂直的线叫倾斜线， 倾斜线由高水平指向低 水平的投影方向。 倾角：煤层层面与水平 面的夹角
一、煤的埋藏特征
断层对煤矿生产的影响： （１）断层破碎带是径流的良好通道，地表水和地下水 往往沿通道流入井下，使涌水量增加，在水文地质复杂 的矿井还可能引起突水事故。 （２）瓦斯矿井中，在断层破碎带附近，容易聚集大量 瓦斯，可能会造成瓦斯突出事故，给生产带来危险。 （３）断层及其附近，由于岩石破碎，降低了岩石强度， 容易发生垮落冒顶，因此，在施工中必须注意安全。
-30 A B
-10
-20 -30
-10
-20
-30 下盘交线 N M
-10
-20
-30
上盘交线
a
正断层
b 逆断层
一、煤的埋藏特征
３、其它矿图
（１）通风系统图：表示矿井通风系统的线路、 通风设备和通过井下巷道及工作面的风量、风速 等情况的总图。(演示)(演示) （２）运输系统图：表示从工作面开始到主井井 底为止的整个井下运输系统、运输方法、运输设 备和各级运输量的综合图纸。 （３）排水系统图：表示井下各个水平、各个地 段涌水排出井外的排水路线、排水设备和排水量 的综合图纸。
煤矿地质基本知识
、煤层埋藏特征我们开米的煤层赋存在煤系岩层之中。
煤系中的煤层的层数、层间距、煤层的厚度、结构、倾角、埋深等等，都是我们选择合理的开拓方案和采煤方法的主要依据。
采矿工作者只有对煤系中含煤情况及煤系地层各段的岩性了解清楚，那么从设计方案的确定到基建、生产才能顺莉进行。
1・煤层的顶、底板•煤系是含煤岩系的简称，它是指有成因联系且含有煤层的一套连续沉积而形成的沉积岩层。
主要由各种粉沙岩、砂岩、页岩以及泥岩等沉积岩组成。
煤层的顶底版是指煤系中位于煤层上下一定距离内的岩层。
了解这些岩层的岩性特征、层厚、层理及节理发育程度、强度，可塑性等，对确定采煤方法、设备选择、顶板管理和巷道支护方式、估计煤与瓦斯突出的危险性均有•通常用煤系地层地质柱状图来表示煤层的顶鹿板。
•煤层的顶板。
从采煤工作的角度，根据顶板岩层变形和垮落特征以及与煤层的位置关系，可将顶板分为伪顶、直接顶和老顶三种,如02 —1 a厉示。
•根据岩层的相对位置及开釆过程中岩层变形、垮落的难易程度，顶板可分为伪顶、老顶和基本顶3部分。
・（1）伪顶一一直接与煤层接触，极易垮塌的薄层岩石，常随采随落，厚度一般仅几厘米到几十厘米；岩性多为炭质页岩。
・（2）直接顶一一比伪顶不易垮落，但将煤采出后, 一般自行垮落；它是顶板维沪和管理的对象，一般厚厦可达几米，岩性常为籟砂岩、泥岩。
・（3）老 -一一般在长时间内不易自行垮塌，往往只変生缓慢下沉。
一般厚应裱大，岩性多头砂岩、石灰岩。
・值得注意的是并不是每一煤层顶板都可分为上述三种。
这取决于煤系沉积过程，比如山西大同等地于煤层直宸接触的是老顶，为河相砂岩。
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 —1 b所示。
• a—煤层顶板；b—煤层底板・1—中粒砂岩；2—砂质页岩；3 —炭质页哮；4—煤；5—粘主岩；6 —粉砂岩一・(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。
煤矿地质基础知识概述(ppt 45页)
二、矿井原始地质编录
❖ 经常性和及时性； ❖ 准确性和全面性； ❖ 系统性和统一性； ❖ 突出重点性
石门的编录
石门编录示意图
三、矿井生产中的“三量管 理❖ ”三量：
煤矿采掘生产的准备工作，包括水平开拓、采区准备和回采工作面的切割等 三个阶段。根据上述三个阶段的井巷工程的性质和用途，定为开拓巷道、准备巷 道和回采巷道；由三类巷道圈定的可采储量分别称为：开拓煤量、准备煤量和回 采煤量，简称“三量”。
小井：<3m，通风、行人等 暗井、溜井（溜煤眼）
平硐；石门；平巷：总运输巷，煤层运输巷 总回风巷，煤层回风巷
主要巷道
倾斜巷道 斜井：主斜井、付斜井；上山、下山，溜眼
开采巷道
总运输巷，总回风巷； 采区运输巷，采区回风巷；
采区巷道 运输巷，回风巷；开切眼
掘进巷道 巷道迎头，两帮，顶棚；探巷
第七章 矿井地质
➢褶曲的判断
• 在构造简单、标志层明显的矿井；识别背、向斜并不困难； • 在构造复杂、岩层杂乱地区，要认真、具体进行分析。
➢褶曲观测内容
• 应系统查明：褶曲轴的位置、延伸方向、是否倾伏及倾伏方向、倾伏角大小； 两翼煤层、岩层产状； 褶曲宽度、幅度； 对煤厚的影响。
➢断层的观测与判断
• 应系统查明：断层的产状、延伸方向、断层断距，断层素描；
三、岩浆岩对煤层的影响
四、矿井瓦斯和地热
（一）矿井瓦斯
❖ 概述 瓦斯是影响煤矿生产的一个重要因素；是深部开采的三大障
煤矿基本知识
煤矿生产技术 .............................................................................................................................................. １第一节煤矿地质基本知识................................................................................................................... １第二节矿井开拓......................................................................................................................... ５第二章工作面炮眼布置 .................................................................................................................. １０第三章钻眼爆破安全 ........................................................................................................................ １３钻眼操作安全 .................................................................................................................................. １３第二节凿岩作业常见事故的预防和处理............................................................................... １５第三节爆破安全 .......................................................................................................................... １６第四章巷道掘进与顶板管理........................................................................................................... ３０第一节巷道掘进方法............................................................................................................... ３０第二节巷道矿压........................................................................................................... ４４第三节巷道支护................................................................................................................... ４８（二）拱形支架 ...................................................................................................................... ５１第四节巷道顶板事故及防治................................................................................................... ６１煤矿生产技术第一节煤矿地质基本知识一、煤层埋藏特征⒈煤层顶、底板煤层顶板和底板是指煤系中位于煤层上、下一定距离的岩层。
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矿物具有确定的内部结构，即内部的原子或离子 是在三维空间成周期性重复排列的，具有这种结 构的称为晶体，所以矿物是晶体。
绝大多数矿物都是晶体，具有各自特定的晶体结 构，当生长条件合适时，同种矿物的单个晶体往 往都有自己常见的形态，称晶体习性，如针状、 柱状、粒状、板状、片状等习性。
剥蚀作用：吹蚀（风） 潜蚀（地下水） 冲蚀（湖水、海水） 刨蚀（冰川）
搬运作用：机械搬运 化学搬运
沉积作用：机械沉积作用 化学沉积作用 生物沉积作用
成岩作用：胶结作用、压实作用、重结晶作用
煤岩层产状三要素
地质构造类型有哪些： 单斜、褶曲（向斜、背斜）、穹窿、盆地
断层
二、 煤的形成及赋存特征
3.变质岩：
石英岩、大理岩、片岩、片麻岩、千枚岩等。
岩浆岩 地幔中成流动状态的炽热岩浆向地表上升冷
凝结晶形成。可分为两种，一种是侵入岩，一种 是喷出岩。
侵入岩：岩浆侵入地壳，在地壳中慢慢冷却 形成的。如花岗岩。
喷出岩：岩浆快速上升，直到喷出地表冷却 形成。如玄武岩。
花岗岩
玄武岩
沉积岩
岩石风化成颗粒后，经流水、风、冰川等的 作用，使风化颗粒搬运到沉积盆地或海洋中，形 成巨厚的层状堆积物，在高温高压下固结成岩， 这种岩石称为沉积岩。如石灰岩、白云岩等。
人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。
地质作用 煤岩层产状三要素 地质构造类型有哪些 断层产状三要素、断层的类型
1、内力地质作用又分为 ①地壳运动（水平运动、垂直运动） ②岩浆活动（侵入作用、喷发作用） ③变质作用（热力变质作用、动力变质作用、区
域变质作用） ④地震作用（构造地震、火山地震、陷落地震）
2、外力地质作用
风化作用：物理风化 化学风化 生物风化
煤的物理、化学性质 煤的工业分类及指标 煤的赋存特征及条件
煤层顶、
地质勘探的任务 地质勘探的阶段 矿井储量
四、 矿图基础知识
坐标 高程 标高投影 等高线
煤层底板等高线 各种不同的地质构造在等高线图上的表现 煤矿常用地质图件 读图
矿物的性质 光学性质：透明度、光泽、颜色、条痕。
力学性质：硬度、解理、端口等。
石英：
石英：
正长石：
斜长石：
橄榄石
普通辉石
普通角闪石
白云母
方解石
岩石
岩石是矿物的自然集合体，由一种或几种凿 岩矿物按一定方式结合而成，它是组成岩石圈的 基本单位。
元素——矿物——岩石。
自然界的三大类岩石
1.岩浆岩： 形成：高温熔融状态的岩浆喷出地表或侵入地壳的上部逐渐冷却、 凝固而形成的岩石，又称火成岩。
花岗岩、玄武岩、闪长岩、安山岩、流纹岩、辉长岩等
2.沉积岩： 沉积岩在地壳岩层中分布最广。占地表面积的75%。
许多重要的矿产资源本身就是沉积岩，如煤、油页岩、盐矿、石灰 石等。
第一章 煤矿地质知识
复习与回顾
一、 地壳运动及地质构造
地球的物理性质包括哪些？
密度、压力、重力、地磁、地热
地壳的组成
内圈层：地壳、地幔、地核 外圈层：大气圈、水圈、生物圈
元素、矿物质、岩石之间的关系
元素构成矿物质，矿物质构成岩石
地壳的物质组成 元素： 地壳是由90多种化学元素组成的，其中 O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg
泥质条带状灰岩
变质岩
在地壳中早先形成的岩石，在地质作用下为 了适应新的温度、压力条件，矿物成分和岩石结 构发生变质作用，形成的岩石叫变质岩。如大理 岩、片麻岩等。
大理岩
矿产形成规律 矿产指富集在地壳中对人类有用的矿物、岩石。 矿产的形成与三大类成矿作用有关 内生成矿作用——岩浆岩 外生成矿作用——沉积岩 变质成矿作用——变质岩