煤矿地质学课件

煤层的物理化学性质
煤的物理性质
煤的物理性质是煤的一定化学组成和分子结构的外部表现。它是由 成煤的原始物质及其聚积条件、转化过程、煤化程度和风、氧化程度等因 素所决定。包括颜色、光泽、粉色、比重和容重、硬度、脆度、断口及导 电性等。其中，除了比重和导电性需要在实验室测定外，其他根据肉眼观 察就可以确定。煤的物理性质可以作为初步评价煤质的依据，并用以研究 煤的成因、变质机理和解决煤层对比等地质问题。
研究地球（地壳）的物质成分、内部构造、表面特征及地球演化历史的 科学。
地质应用学科
开发资源：煤田地质学、石油地质学、 冶金地质学、矿床学、水文地质学
环境： 工程地质学、 环境地质学、 城市地质学、 旅游地质学
地质学的三大岩类
(1)岩浆岩：是由地幔或地壳岩石经熔融或部分熔融作用形成的岩浆， 在侵入地下一定深度或喷出地表冷凝而成的岩石。①高温岩浆侵入 地下形成的岩石称为侵入岩, 如花岗岩。②高温岩浆喷出地表（或 在近地表就位）形成的岩石称为火山岩 (2)沉积岩 ：主要由地表分化产物、生物、火山碎屑物等，在外力 作用下搬运、沉积、固结而成。 (3)变质岩：是由岩浆岩、沉积岩经变质作用转化而成的岩石。原来 的岩石经过了成分和构造上的改造而形成，所以有一些比较特殊的 属于变质岩的专有矿物或矿物组合
大运华盛
煤矿地质学 课件
翟晓东
煤矿地质的两大方面
一、煤矿地质
1、煤矿地质概述 2、地质三大类岩石 3、煤层 4、地质构造
二、矿井水文地质及水害防治
矿井地质简介
煤矿地质学作为地质学的一个分支学科，基本上属于矿产 地质学的范畴，其重要特点之一就是研究内容具有很强的的综合 性，即研究内容广泛，不仅涉及到地质学的基础理论，而且涉及 地质学的许多应用分支。
三大类岩石的区别 三大类岩石的主要区别：一是各大岩石由于成分的侧重性有所区别；二
是结构构造有各自特点。
岩浆岩从颜色上来说由肉红色、灰白色、黑色变化。从结构上来说,侵入 岩浆岩里面的矿物应该是较均匀的分布，岩石呈现块状；而喷出的流纹岩中 会呈现一些流动构造；以及喷出的安山岩和玄武岩中会有气孔和杏仁状构造。
②直接顶：位于伪顶之上或直接位于煤层之上的一层或几层岩层， 一般由砂质页岩、泥岩、粉砂岩等比较容易垮落的岩层组成。通常 在采动后随支护回收自行垮落，有时需要人工放顶。
③老顶：位于直接顶之上或直接位于煤层之上的厚而坚硬的岩层，一般 由砂岩、砾岩、石灰岩等坚硬岩层组成。在采空区可悬挂较长时间不垮 落，只发生缓慢的下沉弯曲变形。 2、底板 ：根据底板性质及与煤层的位置关系分为直接底和老底两种类 型。
煤层顶底板介绍
在正常的沉积层序中，位于煤层之上的一定距离内的岩层称为 煤层的顶板；位于煤层之下一定距离内的岩层称为煤层的底板。 1、顶板 ：根据顶板在煤层开采中垮落的难易程度及其与煤层的相 对位置，将顶板分为伪顶、直接顶、老顶三种类型。
①伪顶：直接位于煤层之上的较薄岩层，极易破碎垮落，随采 随落。一般多为炭质泥岩、页岩等，厚度几厘米到几十厘米。
煤的化学性质
煤的化学组成很复杂，但归纳起来可分为有机质和无机质两大类，以有 机质为主体。 煤中的有机质主要由碳、氢、氧、氮和有机硫等五种元素组 成。其中，碳、氢、氧占有机质的95%以上。此外，还有极少量的磷和其他元 素。一般来讲，煤化程度越深，碳的含量越高，氢和氧的含量越低，氮的含 量也稍有降低。唯硫的含量则与煤的成因类型有关。煤中的无机质主要是水 分和矿物质，它们的存在降低了煤的质量和利用价值，其中绝大多数是煤中 的有害成分。另外，还有一些稀有、分散和放射性元素，例如，锗、镓、铟、 钍、钒、钛、铀……等，它们分别以有机或无机化合物的形态存在于煤中。 其中某些元素的含量，一旦达到工业品位或可综合利用时，就是重要的矿产 资源。
煤矿地质勘探：研究煤矿地质勘探方法和技术，包括煤炭资源地质勘 探和矿井生产地质勘探的任务、手段和方法。重点研究矿井建设和生产过程 中所进行的地质勘探工作，查明影响采掘生产的地质条件，提高资源储量的 控制程度，增加可采储量，满足矿井各种设计的需要，保证矿井生产正常接 续和安全生产
什么是地质学？
地质学的概念
构造地质学：研究构造运动和构造运动引起的岩石圈的构造变动及 其发展演化规律
矿井地质学：研究煤矿开采地质条件，主要研究煤层厚度变化规律， 矿井地质构造、火成岩侵入体、陷落柱的探测和处理办法；研究煤矿安 全地质条件；研究矿井地质编录，矿井地质图件、矿井地质报告及说明 书的编制以及矿井储量管理等
水文地质与水害防治：研究地下水的赋存状态和分布规律
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煤煤田的形地成 质
煤是由古代植物的遗体经过漫长的煤化作用形 成的
有开采价值的大面积含煤地层叫做煤田。 煤产地是煤田受后期地质构造作用而分割 开的面积不大的产煤地区，或是面积和储量都较小的 煤2 、盆煤地的。分类
煤层与沉积岩
煤层是一种特殊的沉积岩：
在地表常温、常压下，由堆积在停滞水体中的植物遗体经泥炭化作 用或腐泥化作用，转变成泥炭或腐泥；泥炭或腐泥被埋藏后，由于盆地 基底下降而沉至地下深部，经成岩作用而转变成褐煤；当温度和压力逐 渐增高，再经变质作用转变成烟煤至无烟煤。泥炭化作用是指高等植物 遗体在沼泽中堆积经生物化学变化转变成泥炭的过程。腐泥化作用是指 低等生物遗体在沼泽中经生物化学变化转变成腐泥的过程。腐泥是一种 富含水和沥青质的淤泥状物质。冰川过程可能有助于成煤植物遗体汇集 和保存。
沉积岩都是经过了风化和搬运，在成分上相对较简单，在构造上一般都 是呈现出层状结构，还有一大特点就是生物的出现，尤其是碳酸盐岩里面贝 壳等生物的出现很普遍。
变质岩的主要鉴别依据是其结构构造，应力作用下形成的变质岩很多都 具有片状结构。
三大岩类的转化关系
煤层
1 煤的形成及分类 2 煤的物理化学性质 3 煤层顶底板介绍 4 煤层自燃及防灭火 5 煤田构造
煤矿地质学的任务就是研究从矿井基本建设开始直至开 采结束为止全过程的所有地质现象，找出其规律，提出解决煤矿 建设、生产中出现的各种地址问题的技术和措施。
煤矿地质的主要内容
矿井地质工作指在矿井建设和生产时期，直接为煤矿生产建设服务的地质 工作。主要包括以下几个方面
地质作用：研究地球物质变化、内部构造和地表形态改变和演变的 各种地质作用