煤矿地质基础知识
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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
煤矿基本地质知识
煤矿基本地质知识第一篇：煤矿基本地质知识聚煤期：地质历史中形成煤炭资源的时期，也称为成煤期。
主要分为古生代的石炭纪、二叠纪，中生代的侏罗纪，新生代的古近纪和新近纪。
含煤岩系：在一定的古构造、古地理、古气候条件下形成的一套含有煤层、具有共生关系、多相组合的沉积岩系，简称煤系。
煤田：同一地质历史时期形成并大致连续发育的含煤岩系分布区。
煤层顶板：赋存在煤层之上的邻近岩层称为顶板。
煤层底板：赋存在煤层之下的邻近岩层称为底板。
根据岩层相对于煤层的位置及垮落性能，将煤层顶板分为伪顶、直接顶和基本顶(老顶)。
伪顶：位于煤层之上随采随落的极不稳定岩层，其厚度一般在0.5米以下，多为炭质页岩、泥页岩，并非所有煤层都有伪顶。
直接顶：位于煤层或伪顶之上具有一定的稳定性，采煤时移驾或回柱后能自行垮落的岩层，多为粉砂岩、泥岩等。
基本顶：又称老顶，位于直接顶或煤层之上，通常为厚度及岩石强度大、难于垮落的岩层。
通常为砂岩、石灰岩、砂砾岩等。
夹矸：煤层中有时含有厚度较小的岩层，这些岩层称为夹矸。
根据煤层中有无较稳定的夹矸层，将煤层分为2类：简单结构煤层：这类煤层不含夹矸层，但可能有较小的矿物质透镜体和结核。
复杂结构煤层：这类煤层中含有较稳定的夹矸层，少则1—2层，多则数层。
煤层按倾角分为四类：近水平煤层小于8°；缓(倾)斜煤层8°至25°；中斜煤层25°至45°；急（倾）斜煤层大于45°。
煤层按厚度分类：薄煤层小于1.3米；中厚煤层1.3至3.5米；厚煤层大于3.5米。
第二篇：煤矿地质一、解释下列概念：1、沉积岩：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而形成的岩石。
2、地质作用：促使地壳物质发生运动和变化的各种自然作用。
3、岩床：地下岩浆沿煤、岩层层面方向侵入的层状侵入体。
4、勘探程度：勘探区在不同阶段，在相应工程基本线距控制的基础上，对各种地质问题及开采技术条件的研究和查明程度5、矿井瓦斯：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。
煤矿地质基础知识
煤矿地质基础知识
一、煤矿埋藏特征
1、煤层的厚度 煤层按厚度不同分成： （1）薄煤层：小于1.3m的煤层； （2）中厚煤层：厚度在1.3~3.5m的煤层； （3）厚煤层：厚度大于3.5m的煤层。 在生产工作中，习惯将厚度大于6m的煤层称特厚煤层。
2、煤层的顶、底板 煤层顶底板是指煤系地层中位于煤层上下一定距离内的岩层。
根据断层走向与岩层的关系，断层又分为： ①走向断层：断层走向与岩层走向平行或基本平行； ②倾斜断层：断层走向与岩层走向垂直或基本垂直； ③斜交断层：断层走向与岩层走向斜交。
根据断层的组合形式不同，又可以有地堑、地垒、阶梯构造 等断层组。
断层对煤矿安全生产影响较大。在断层带附近岩（煤）破碎， 顶板失去完整性，极易发生冒顶事故；断层又是地下水的良好通 道，可能使井下涌水量增加，甚至发生突水事故；另外断层带还 可能积聚大量瓦斯，从而引发瓦斯事故。
厚度基本稳定； （2）似层状煤层，其形状像藕节、串珠或瓜藤等，层位有一定的连
续性，厚度变化较大； （3）非层状煤层，形状像鸡窝或扁豆状，层位连续性差，常有大范
围尖灭。层状煤层比较方便，而非层状煤层常给开采带来一定难度。
煤层除在形态上有所不同以外，在构造上也有很大差别，在 有的煤层中，有时含有厚度较薄且很不稳定的岩层，这类含在煤 层内的岩层称作夹石或夹石（矸）层。根据煤层中有无稳定的夹 石层，可将煤层分为两类，即简单结构煤层和复杂结构煤层。简 单结构煤层一般不含夹石层，复杂结构煤层含夹石层者1—2层， 多者可达几层或十几层。由于夹石层的存在，不仅使煤的灰分增 高，而且给开采带来一定的难度。
按照沉积顺序，先于煤生成的岩石是煤层底板，后生成的是煤层 顶板。在正常情况下，煤层顶板位于煤层之上，而煤层底板位于 煤层之下。当地质构造破坏较剧烈时，有可能发生倒转。
一、煤矿埋藏特征
1、煤层的厚度 煤层按厚度不同分成： （1）薄煤层：小于1.3m的煤层； （2）中厚煤层：厚度在1.3~3.5m的煤层； （3）厚煤层：厚度大于3.5m的煤层。 在生产工作中，习惯将厚度大于6m的煤层称特厚煤层。
2、煤层的顶、底板 煤层顶底板是指煤系地层中位于煤层上下一定距离内的岩层。
根据断层走向与岩层的关系，断层又分为： ①走向断层：断层走向与岩层走向平行或基本平行； ②倾斜断层：断层走向与岩层走向垂直或基本垂直； ③斜交断层：断层走向与岩层走向斜交。
根据断层的组合形式不同，又可以有地堑、地垒、阶梯构造 等断层组。
断层对煤矿安全生产影响较大。在断层带附近岩（煤）破碎， 顶板失去完整性，极易发生冒顶事故；断层又是地下水的良好通 道，可能使井下涌水量增加，甚至发生突水事故；另外断层带还 可能积聚大量瓦斯，从而引发瓦斯事故。
厚度基本稳定； （2）似层状煤层，其形状像藕节、串珠或瓜藤等，层位有一定的连
续性，厚度变化较大； （3）非层状煤层，形状像鸡窝或扁豆状，层位连续性差，常有大范
围尖灭。层状煤层比较方便，而非层状煤层常给开采带来一定难度。
煤层除在形态上有所不同以外，在构造上也有很大差别，在 有的煤层中，有时含有厚度较薄且很不稳定的岩层，这类含在煤 层内的岩层称作夹石或夹石（矸）层。根据煤层中有无稳定的夹 石层，可将煤层分为两类，即简单结构煤层和复杂结构煤层。简 单结构煤层一般不含夹石层，复杂结构煤层含夹石层者1—2层， 多者可达几层或十几层。由于夹石层的存在，不仅使煤的灰分增 高，而且给开采带来一定的难度。
按照沉积顺序，先于煤生成的岩石是煤层底板，后生成的是煤层 顶板。在正常情况下，煤层顶板位于煤层之上，而煤层底板位于 煤层之下。当地质构造破坏较剧烈时，有可能发生倒转。
煤矿地质基础知识概述(ppt 45页)
例：在-150m顺槽中一点实测正断层上盘煤层断失点F点，测得煤层 产状158°∠ 30°；断层面产状202°∠40°；垂直断层走向方向落差为 H=17m。求作-150m以下的煤层底板等高线及断煤交面线。
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
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
煤矿地质知识讲解
1) 地壳运动—即地球内部动力引是喜起马的拉雅地山壳主峰变，形也是和世变界第位一。高峰。珠穆朗玛在藏族神话中被认
为是五位仙女中的第三女神。她是万山之尊、地球之巅。
地壳运动对煤矿床的形成及赋存条件有着重要影响。 地壳沿地球半径方秦向岭运动时，表现为地壳的缓慢上升或下降（海陆变迁），称 为升降运动。地球物质沿地球切线方向运动时，呈水平运动。表现为激烈的造山 运动。 2) 岩浆活动—是地下的岩浆沿地壳的裂缝上升，侵入地壳或喷出地表，在上 升过程与围岩相互作用，不断改变自身的成分和状态直至冷凝的全部过程。
4) 地震作用—地震是地壳的快速颤动，是岩石能量积 累突然释放的结果。
在上述地质作用中，最活跃的、起主导作用的是 地壳运动。
7
神戶大地震破壞 (高速公路倒塌)
美國加州聖安德烈斯斷層
8
第一节 地壳的组成与地质作用
2．外力地质作用—主要是由地球以外的太阳辐射能、日月引力能等 引起的地质作用。它能使地表形态发生变化和地壳表层化学元素产生 迁移、分散和富集。按作用方式分为：
常见矿物:石英、正长石、斜长石、白云母、黑云母、橄榄石、蒙脱石、伊利石、 方解石、白云石、褐铁矿、石膏、滑石、石墨等。 岩石的分类：
1、岩浆岩
岩浆岩是三大类岩石的主体，占地壳岩石体积的64.7%。岩浆是来自地壳深部或 地幔中的具有高温、高压的硅酸盐熔融体。岩浆沿岩石裂缝或薄弱带上升，侵入到地 壳表层或喷出地表，便冷凝固结成坚硬的岩浆岩。如花岗岩；玄武岩等。
化学风化作用空气中的氧和水溶液不仅使岩
石和矿物化學成分发生变化，而且使一部分被
溶液帶走，或使稳定的矿物变为不稳定的矿物，
这种对岩石的破坏作用称为化学风化作用。
1. 氧化作用 氧氣與各種礦物混合，產生 新的礦物。 黄铁矿FeS2(++)氧化成褐铁矿 Fe2O3.H2O(3+)，由铜黄色变为褐红色，颜 色变深，结构变疏松。在地表称铁帽，地
为是五位仙女中的第三女神。她是万山之尊、地球之巅。
地壳运动对煤矿床的形成及赋存条件有着重要影响。 地壳沿地球半径方秦向岭运动时，表现为地壳的缓慢上升或下降（海陆变迁），称 为升降运动。地球物质沿地球切线方向运动时，呈水平运动。表现为激烈的造山 运动。 2) 岩浆活动—是地下的岩浆沿地壳的裂缝上升，侵入地壳或喷出地表，在上 升过程与围岩相互作用，不断改变自身的成分和状态直至冷凝的全部过程。
4) 地震作用—地震是地壳的快速颤动，是岩石能量积 累突然释放的结果。
在上述地质作用中，最活跃的、起主导作用的是 地壳运动。
7
神戶大地震破壞 (高速公路倒塌)
美國加州聖安德烈斯斷層
8
第一节 地壳的组成与地质作用
2．外力地质作用—主要是由地球以外的太阳辐射能、日月引力能等 引起的地质作用。它能使地表形态发生变化和地壳表层化学元素产生 迁移、分散和富集。按作用方式分为：
常见矿物:石英、正长石、斜长石、白云母、黑云母、橄榄石、蒙脱石、伊利石、 方解石、白云石、褐铁矿、石膏、滑石、石墨等。 岩石的分类：
1、岩浆岩
岩浆岩是三大类岩石的主体，占地壳岩石体积的64.7%。岩浆是来自地壳深部或 地幔中的具有高温、高压的硅酸盐熔融体。岩浆沿岩石裂缝或薄弱带上升，侵入到地 壳表层或喷出地表，便冷凝固结成坚硬的岩浆岩。如花岗岩；玄武岩等。
化学风化作用空气中的氧和水溶液不仅使岩
石和矿物化學成分发生变化，而且使一部分被
溶液帶走，或使稳定的矿物变为不稳定的矿物，
这种对岩石的破坏作用称为化学风化作用。
1. 氧化作用 氧氣與各種礦物混合，產生 新的礦物。 黄铁矿FeS2(++)氧化成褐铁矿 Fe2O3.H2O(3+)，由铜黄色变为褐红色，颜 色变深，结构变疏松。在地表称铁帽，地
煤矿地质基本知识
大型断层；落差在20~50m之间的称为中型断层；落差小于20m 的称为小型断层。 • 图2－9 根据断层走向与所在煤层走向关系分类 • F1－走向断层；F2－倾斜断层； • F3－斜交断层 • （3）断层特征。①断层岩层两盘产状可能不同，地层不连续，有地层擦痕和地层牵引现象。
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。
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。
煤矿地质基础知识
煤矿地质构造对安全生产的影响
1.单斜构造 在一定范围内，一套岩层大致向同一个方向倾斜并 且倾角变化不大的煤岩层的空间位置和形态叫单斜构造。 在较大的区域范围内，单斜构造往往是其它构造的一部分， 如褶曲的一翼或断层的一盘。描述单斜构造空间位置和形 态最常用的方法是煤岩层的产状要素。 2.褶皱构造 岩层受地壳运动的作用，被挤压的弯弯曲曲，但仍 保持着连续完整性，岩层的这种构造形态叫褶皱构造。褶 皱构造是岩层柔性变形的结果。褶皱构造的基本单位是褶 曲，褶曲是褶皱构造的一个弯曲，褶曲有两种基本类型， 即背斜和向斜，背斜和向斜往往是相间存在的。
煤矿地质构造对安全生产的影响
节理对煤矿安全与生产影响主要表现在以下几个方面：
①影响爆破效果和劳动生产率。由于节理的存在，在爆破时，会使大量的
爆生气体漏掉，影响爆破效果。在打眼时，如果用一字花钻头，很容易出现卡 钎子的现象，影响劳动生产率。为减小节理对煤矿生产的影响，可改用十字花 钻头，并使打眼的方向与主要的节理面尽可能地形成最大夹角。 ②使顶板破碎，容易引发冒顶事故。由于节理对顶板岩层的切割破坏，使 顶板岩层的整体性变差，强度降低，易于发生冒落，不利于顶板管理。因此， 当顶板节理发育时，应考虑适当缩小控顶面积和防顶步距。 ③使工作面淋水增大，恶化生产条件。由于节理的发育，使工作面的淋水 明显增大，恶化生产条件。同时，由于淋水可减小岩层断裂面间的摩擦力，容 易引起片帮和冒顶。此外，节理还是地下水的良好通道，有时可引起水灾。 ④影响工作面的布置。当节理面与工作面平行时，工作面很容易发生片帮事 故。若顶板岩层主要节理面与工作面平行或节理发育时，容易发生冒顶事故， 给顶板管理造成困难。因此应严禁空顶作业。 ⑤容易引发瓦斯事故。节理发育地段是瓦斯涌出的良好通道和积聚的良好场 所。
第一章 煤矿地质知识
第一章煤矿地质知识1.常见的沉积岩主要有哪几种？角砾岩、砾岩、砂岩、粉砂岩、泥岩及页岩、石灰岩2.什么叫地史？地层和地史的区别是什么？地壳的发展历史简称地史。
地层是在地史的发展阶段形成的沉积岩层。
3.简述煤的形成过程。
第一阶段——泥炭化阶段。
在古代成煤时期，地球上气候温暖而潮湿，植物生长茂盛，特别是湖泊沼泽地带密布着茂密的森林或水土植物。
死去的植物遗体堆积在湖泊沼泽底部，随着地壳缓慢下沉逐渐被水覆盖与空气隔绝，在细菌参与的生物化学作用下，植物遗体开始腐烂分解，有的变成气体跑掉，有的变成液体流失，被保留下来的部分变成泥炭层。
植物遗体演变成为泥炭的过程称为泥炭化阶段。
第二阶段——煤化阶段。
随着时间推移，地壳继续缓慢下沉，泥岩层被水携带来的泥砂等物质覆盖，并且覆盖层逐渐加厚，在压力和温度的作用下，泥炭层逐渐脱水、压紧，碳的含量也逐渐增加，这时泥炭就变成了褐煤。
如果地壳继续下沉，覆盖岩层不断加厚，褐煤在高温、高压的作用下，引起内部分子结构物理性质的变化，含碳物质进一步富集，氧和水分含量进一步减小，密度增大，颜色变深，硬度增加，逐渐地变成了烟煤，煤的这种变质过程称为煤化阶段。
4.煤的物理性质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？煤的物理性质包括光泽、颜色、条痕、硬度、脆度、密度和容量、导电性等。
煤的物理性质与煤中所含杂质有关，成分相同的煤的物理性质是随变质程度而改变的。
煤的化学组成主要是有机质和无机质两大类。
有机质是煤的主要组成部分，它包括碳、氢、氧、氮和有机硫，还有少量磷等；无机质包括矿物质和水分，绝大多数是煤中的有害成分，对加工利用不利。
常用的煤质指标：水分Ｗ、水分Ａ、挥发分Ｖ、发热量Ｑ、胶质层厚度Ｙ、含矸率工业分类指标：可燃基挥发分Ｖdaf(%)和胶质层的最大厚度5.反映煤岩层产关要素是什么？走向：煤层或岩层面与水平面相交的线称为走向线。
倾向：煤层层面上与走向线垂直向下的倾斜线的水平投影所指的方向。
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煤层底板可分为直接底和基本底。直接底位于煤层之下，厚 度数十厘米至数米，多为泥岩、页岩或黏土岩。有的直接底遇水 膨胀，容易发生底鼓现象，致使巷道遭到破坏。基本底是位于直 接底之下的较坚硬岩层，常为厚层状砂岩、砾岩或石灰岩。
3、煤层的形态与结构 （1）层状煤层，其层位有显著的连续性，厚度变化有一定的规律或 厚度基本稳定； （2）似层状煤层，其形状像藕节、串珠或瓜藤等，层位有一定的连 续性，厚度变化较大； （3）非层状煤层，形状像鸡窝或扁豆状，层位连续性差，常有大范 围尖灭。层状煤层比较方便，而非层状煤层常给开采带来一定难度。
1）单斜构造 岩（煤）层受地质作用力的影响，产生向一个方向倾斜的形态， 这样的构造形态称为单斜构造。单斜构造往往是其他构造形态的 一部分，或是褶曲的一翼，或是断层的一盘。
2）褶曲构造 岩（煤）层在地壳运动中受水平方向挤压力的作用，呈现波状 弯曲，但依然保持其连续性和完整性，这种构造形态称为褶曲构 造。岩（煤）层褶曲构造中的每一个弯曲为一个基本单位，称为 褶曲，褶曲的基本形态有背斜和向斜两种：岩（煤）层向上弯拱 的褶曲称为背斜；岩（煤）层向下弯拱的褶曲称为向斜。在自然 界中，背斜和向斜在位置上往往是彼此相连的，褶曲是由于地壳 运动所产生的水平挤压形成的，因此，在褶曲两翼必然存在一个 压应力，当地壳运动停止后，由于任何物体都有一个恢复原来状 态的趋势，所以又产生了一个拉应力。因此，在褶曲构造带势必 储存一个应力能，我们把它叫做构造应力。据测定，构造应力是 原始应力的20倍，这就给顶板管理和安全生产带来一定的困难， 尤其是在有冲击地压的煤层中困难就更大。
根据断层走向与岩层的关系，断层又分为： ①走向断层：断层走向与岩层走向平行或基本平行； ②倾斜断层：断层走向与岩层走向垂直或基本垂直； ③斜交断层：断层走向与岩层走向斜交。
根据断层的组合形式不同，又可以有地堑、地垒、阶梯构造 等断层组。 断层对煤矿安全生产影响较大。在断层带附近岩（煤）破碎， 顶板失去完整性，极易发生冒顶事故；断层又是地下水的良好通 道，可能使井下涌水量增加，甚至发生突水事故；另外断层带还 可能积聚大量瓦斯，从而引发瓦斯事故。
4、煤层的产状要素 煤层原始生成时呈水平状态，但由于地壳运动的影响，煤层及 岩层由水平状态变成为倾斜或弯曲状态。描述煤层的储存状态和 位置用产状要素来表示。煤层产状要素就是它的走向、倾向和倾 角。这3个要素就能表示出煤层在空间的位置。
（1）走向。煤层层面与水平面的交线称为走向线，走向线两端所 指的方向就是走向。 （2）倾向。在煤层层面上与走向线垂直向下延伸的直线叫做倾斜 线，倾斜线的水平投影所指的方向称为倾向。 （3）倾角。煤层层面与水平面的夹角称为倾角。倾角的大小反映 煤层的倾斜程度，倾角变化在0°～90°之间。煤层倾角越大，开 采难度越大。
（1）伪顶：位于煤层之上随采随落的极不稳定岩层，其厚度一般在0.5m 以下，多为炭质页岩和泥质页岩等。 （2）直接顶：位于伪顶或直接位于煤层（无伪顶时）之上，具有一定的 稳定性，移架或回柱后能自行跨落的岩层，多由砂质岩等组成。 （3）基本顶：位于直接顶或煤层之上，其厚度及岩石强度较大，是坚硬 又难以跨落的岩层。通常由粗砂岩、砾岩、石灰石等组成。在采煤过程 中，基本顶是顶板管理的主要对象。
煤矿地质基础知识
一、煤矿埋藏特征
1、煤层的厚度
煤层按厚度不同分成：
（1）薄煤层：小于1.3m的煤层；
（2）中厚煤层：厚度在1.3~3.5m的煤层；
（3）厚煤层：厚度大于3.5m的煤层。
在生产工作中，习惯将厚度大于6m的煤层称特厚煤层。
2、煤层的顶、底板 煤层顶底板是指煤系地层中位于煤层上下一定距离内的岩层。 按照沉积顺序，先于煤生成的岩石是煤层底板，后生成的是煤层 顶板。在正常情况下，煤层顶板位于煤层之上，而煤层底板位于 煤层之下。当地质构造破坏较剧烈时，有可能发生倒转。 根据顶板岩层相对于煤层的位置及开采过程中岩层变形、跨落 的难易程度，顶板可分为伪顶、直接顶和基本顶3种类型。
根据采煤技术特点，煤层倾角分为4类： 近水平煤层 缓倾斜煤层 倾斜煤层 急倾斜煤层 <8° 8°—25° 25°—45° >形成初期，一般都是水平或近水平的，并在一定范围 内是连续完整的，后来受到地壳运动的影响，使岩层的形态发生 了变化，出现了倾斜、褶皱，有的还发生了断裂或延断裂面产生 了位移，使岩层失去了完整性。这种有地壳运动造成的岩石的空 间形态（如褶曲、断层等）称为地质构造。地质构造的形态多种 多样，大致可分为单斜构造、褶皱构造和断裂构造。
煤层除在形态上有所不同以外，在构造上也有很大差别，在 有的煤层中，有时含有厚度较薄且很不稳定的岩层，这类含在煤 层内的岩层称作夹石或夹石（矸）层。根据煤层中有无稳定的夹 石层，可将煤层分为两类，即简单结构煤层和复杂结构煤层。简 单结构煤层一般不含夹石层，复杂结构煤层含夹石层者1—2层， 多者可达几层或十几层。由于夹石层的存在，不仅使煤的灰分增 高，而且给开采带来一定的难度。
3）断裂构造 岩层受地质作用力后遭到破坏，失去了连续性和完整性的构造 形态称为断裂构造。 断裂面两侧的岩层没有发生明显位移的断裂构造称为裂隙或节 理。 断裂面两侧的岩层发生了明显位移的断裂构造，称为断层。
（1）断层面。岩层发生断裂位移时，相对滑动的断裂面。 （2）断盘。断层面两侧产生相对位移的岩体称为断盘。如果 断层面为倾斜时，通常将断层面以上的断盘称为上盘，断层面以 下的断盘称为下盘。 （3）断距。断层的两盘相对位移的距离。断距可分为垂直断 距（两盘相对位移垂直距离）和水平断距（两盘相对位移水平距 离）。
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