矿井地质学

第一章1、影响煤矿生产的地质条件，主要有煤层厚度、地质构造、岩浆侵入体、岩溶陷落柱等。

2、煤层厚度指煤层顶、底板岩层之间的垂直距离。

总厚度：煤层顶底板之间各煤分层和夹石层厚度的总和。

有益厚度：煤层顶底板之间所有煤分层厚度的总和。

可采厚度：达到煤炭工业指标规定的最低可采厚度的煤层。

最低可采厚度：在当前经济技术条件下可开采的最小煤层厚度。

3、煤层厚度变化原因：分为原生和后生变化。

原生变化指泥炭层堆积过程中，在形成煤层顶板岩层的沉积物覆盖之前，由于各种地质因素影响而引起的煤层形态和厚度的变化。

包括：①、地壳不均衡沉降：含煤岩系形成过程中，聚煤坳陷基底沉降速度往往不平衡，这种差异可导致煤层形态和厚度的变化。

且通常引起的变化具有明显的方向性与分带性。

②、沉积环境及沼泽基底不平：常导致煤层加厚、变薄或者尖灭。

表现为：顶平底不平、煤层厚度变化急剧且不规则等等。

③、同生冲蚀：指在泥潭堆积过程中，煤层顶板沉积物行成之前，河流、海水对泥炭层的冲刷剥蚀。

冲蚀面积一般不大，深度也不大。

在冲蚀带的附近，煤的灰分增高，光泽暗淡，质量较差。

后生变化指泥炭层被新的沉积物覆盖以后，由于河流冲蚀、构造变动、岩浆侵入等后期地质作用所引起的煤层形态和煤层厚度的变化。

①、后生冲蚀：指泥炭层被顶板沉积物覆盖后，以至煤层、含煤岩系形成后，所遭受的河流冲刷剥蚀作用。

冲蚀范围较广，同时破坏煤层的顶板，在冲蚀带附近煤光泽暗淡，灰分增高，后生裂隙发育。

②、构造变动：煤层在构造应力作用下，容易发生塑性流动和变形，致使煤层产生局部加厚、变薄及尖灭等。

③、岩浆侵入：岩浆侵入煤层，使煤层形态和厚度发生很大变化，煤层原始结构、煤质遭到破坏，甚至大片煤层被吞蚀或变成天然焦。

在煤系中常存在呈串珠状、扁豆状和其他不规则状的不规则岩浆侵入体，对煤层的整体性有较大破坏，使煤层形态、厚度和结构产生极不规则的变化。

4、煤层厚度变化对煤矿生产的影响①、煤层采掘部署：开采厚煤层的矿井，若煤层局部地段出现底凸变薄或河流冲蚀现象，就会影响回采分层数、采高地确定和分成巷道的布置。

②、影响回采计划：煤层厚度变化大，经勘探或采掘巷道圈定的煤层厚度和煤炭储量就不可靠，就会导致回采计划不落实，采掘工作被动，甚至造成采掘平衡失调。

③、影响巷道掘进率、煤炭采出率：煤层厚度变化大得矿井，为了探测煤厚，需布置一些专门探巷，因而增加了巷道掘进率。

④影响矿井或采区的服务年限：当煤层厚度变化大，煤层变薄至不可采的地段大面积出现时，可造成煤炭储量减少，因而降低了矿井或采区的服务年限。

5、矿井地质构造类型①、大型构造：指整个煤产地的骨干构造。

它决定着井田的划分和总体构造轮廓。

勘探阶段以查明，不是矿井地质研究的重点。

②、中型构造：分布在井田范围内，影响水平、采区划分和巷道布置的次一级构造。

勘探阶段尚未查明，对生产影响极大，是研究重点。

③、小型构造：规模很小。

在一条巷道或一个工作面内就能看清全貌的更次一级的构造。

其密集发育时，对生产影响很大。

6、褶曲对煤矿生产的影响①、影响井筒位置的选择：为减少保安煤柱的损失，井筒往往布置在向斜翼部的煤系基底内。

因增加了每个开采水平的主要石门的掘金长度，从而增加了石门的掘金费用和石门内的运输费用。

②、影响巷道和工作面布置：由于褶皱构造使煤层起伏不平，影响主要大巷的布置，并给掘进造成困难；同时，对采区的布置和采煤方法的选择也有很大影响。

③、影响煤层开采：受强烈侧压力作用形成的褶曲，其翼部的煤层常被挤压变薄，甚至失去开采价值；而背斜轴部和向斜槽部的煤层又往往增厚，因而增加了开采的困难。

④、影响安全生产：褶曲构造的轴部，尤其是向斜轴部，煤层顶板压力较大，再加瓦斯压力的共同作用，往往是发生瓦斯突出的危险区。

7、褶曲的处理一、大型褶曲的处理：1）大型褶曲的轴线，多作为井田边界，其两翼分别由两个井田开采。

2）大型褶曲包括在井田之内，在开拓部署时，常常把总回风巷布置在背斜轴附近，将总运输巷布置在向斜轴部附近。

二、中型褶曲的处理：1）褶曲轴作为采区的中心，以褶曲轴作为采区的中心布置采区上山或下山，既便利于运输和减少丢煤，又能节省巷道。

2）褶曲轴线作为采区边界，当紧闭褶曲轴部的次一级褶曲和断裂发育时，往往以褶曲轴线作为采区的分界线。

3）工作面直接推过褶曲轴，当褶曲较宽缓时，采区工作面直接推过褶曲轴的处理方法。

三、小型褶曲的处理：1）重新开掘切眼，小型褶曲使煤层厚度产生变化，造成工作面无法推过，需重新开掘切眼。

2）进行巷道改造，小型褶曲使煤层产状变化，造成煤巷弯弯曲曲而不能满足生产要求，需进行巷道改造取值工作。

8、井下判断断层存在和寻找断失翼煤层的方法1）煤、岩层层位对比分析法：根据所揭露断层两盘相接触的岩、煤层层位对比分析结果，结合断层面的产状，判断断层的性质和地层断距；当煤系地层的对比标志明显时，利用综合柱状图，可对所遇断层作出符合实际情况的判断。

2）断层面构造特征法：利用断层形成工程中在两侧产生的牵引褶曲、平行小断层、羽状断裂，以及断层擦痕和断层角砾岩等来判断断层性质和推断断失煤层方向。

3）经验类推法：根据实践经验，总结出井田内断层的性质及其分布规律，按其规律来判断新揭露断层的性质和寻找断失翼煤层。

适用于开采时间长，资料丰富的矿井。

4）作图分析法：将新揭露的断层填绘到剖面图等图上，与统一煤层的邻近巷道或已查明的断层进行联系对比来判断。

5）生产勘探法：如果遇到断层，通过观测和综合分析，仍不能确定断层性质或已确定断层性质，但断距无法确定时，需用生产勘探的方法来解决，其手段是巷探、钻探、物探。

9、岩浆侵入体的产状1）岩墙：矿井中所见的岩墙，为与围岩层理斜交或近于垂直的切穿煤层及其顶底板岩层的墙状侵入体。

常成组出现，彼此大致平行，并与主断裂线的走向一致。

2）岩床：为与围岩层理大致平行，呈顺煤层层面方向侵入的层状、似层状侵入体。

3）不规则侵入体：多发育在岩床等大型侵入体的边缘，剖面上呈串珠状、扁豆状指状和其他不规则状。

10、岩浆侵入体对煤层的影响岩浆侵入体对煤层的破坏程度，主要决定于岩浆的成分和侵入体的大小、产状，以及侵入体所处位置及其距煤层的远近等。

1）岩浆侵入体产状不同，对煤层影响不同。

岩墙切割煤层对煤层厚度的影响较小，只是造成岩墙两侧的煤变质程度增高。

岩床沿煤层侵入，对煤层影响范围较大。

2）岩浆侵入的位置不同，对煤质的影响程度不同。

煤层变质带的变质程度与距侵入体的距离有关，一般是煤层距侵入体近者变质深，远者较浅。

3）侵入体的大小、厚度直接影响煤的变质程度。

侵入体愈大，热量愈高，煤层的变质程度愈高，影响范围也愈大。

4）侵入体的性质不同，对煤层的影响不同。

由于中性和基性岩浆黏度小，易流动，所以中性岩、基性岩的分布面积较大，对煤层破坏也较严重。

11、采掘过程中对岩浆侵入体的处理1）对岩墙的处理：a、巷道掘进过程中遇到岩墙一般可按原设计直接穿过。

b、岩墙沿煤层的倾向或斜交方向分布时，工作面回采至岩墙时，要重开切眼继续回采。

c、岩墙沿煤层走向分布且延伸较长时，可以岩墙为界限将工作面分为上、下两段，采用2个小采面进行回采。

2）对岩床和不规则侵入体的处理：对于岩床，要求先用探巷和钻孔圈定分布范围，然后决定回采方案。

对煤层破坏不严重的串珠状侵入体，回采工作面可直接推过，但要增加采面工作面处理侵入体的工序；若侵入体分布区大，残留煤层很薄，只能作为不可采区处理。

第二章1、矿井常见灾害事故有：水害、顶板事故、瓦斯事故、煤层自燃火灾、煤层爆炸、地热热害等。

第四章1、煤矿生产过程中产生的废石、废水、废气、噪声、生态破坏、地表沉陷和矿井热害等污染日益严重。

2、矿区环境污染的类型1）、化学污染。

指化学毒物对环境的污染。

它的种类多，数量大，毒性强。

主要有：重金属与类重金属无机毒物、非金属无机毒物、易分解有机毒物和难分解有机毒物以及一氧化碳等有毒气体。

2）、生物污染：指病源微生物（病菌、寄生虫、病毒）对环境的污染。

3）、物理污染：指噪声和各种辐射对环境的污染。

3、煤矿地面塌陷的危害煤矿地面塌陷的分布具有较明显的地域性，大多数只限于局部地区，但它具有突发性、渐变性和滞后性等特点。

A、破坏耕地：我国土地资源紧张，地面塌陷对耕地的破坏不断加剧。

同时，矿山开采塌陷还导致土壤退化、耕作条件恶化。

B、对塌陷区水环境的影响：地面塌陷会极大的改变区域水文地质条件，对塌陷区水环境构成破坏或导致灾害事故发生。

C、对地面建筑物的破坏：地面塌陷或沉陷可导致地面建筑物基础开裂、倒塌，甚至整体陷落。

D、对交通设施的破坏：地面塌陷会破坏交通设施，使之开裂或起伏不平而导致事故发生。

第五章1、巷道展开图的编录①、两壁一顶展开图：即巷顶下落，两壁向外展开。

相当于人从巷道外侧观察的结果。

②、两壁一底展开图：即巷底保持不动，两壁向外展开。

这种方式，由于巷底往往被掩盖，地质情况不易观测，因此，巷底地质界线的连接主要靠两壁来推测。

③、迎头两壁展开图；2、一、工程代号：ZK钻孔、TC探槽、BT剥土、SJ竖井、QJ浅井、YM沿脉、CM穿脉、PD平硐、CK采坑、PX平巷。

二、勘察线号：以勘探阶段最密的间隔编号，用2位数字，中央为00号，图左和下位奇数，图右和上方为偶数，向外顺序编号。

三、编号方法：工程代号+勘察线号+工程序号。

（6位数）第六章A、矿区必备的综合性图包括：矿区地层综合柱状图、矿区煤系地层综合柱状图、矿区煤岩层地层对比图、矿区地形地质图或基岩地质图、矿井主要地质剖面图、矿区或区域地质构造纲要及矿区可采煤层底板等高线图。

B、矿井必备的综合性地质图包括：矿井煤系地层柱状图、矿井煤层对比图、矿井地形地质图或基岩地质图、矿井可采煤层底板等高线及储量计算图、矿井地质剖面图及矿井水平地质切面图C、矿井必备的日常生产用图有：采区煤层底板等高线图、采区水平地质切面图和采区地质剖面图第七章矿井地质勘查的主要技术手段一般原则：先物探后钻探、先井下后地面、先钻探后巷探。

A、钻探：是矿井地质主要的勘查技术手段。

按钻探工程场所和要求的不同，可分为地面钻探和井下钻探。

地面钻探主要用于矿井资源勘查、补充勘查和专门工程勘查。

井下钻探主要用于矿井生产勘查，是在井下采掘地段探查各种局部地质变化常用的技术手段。

B、巷探：是矿井地质常用的勘查技术手段。

凡无钻探条件或钻探达不到预期地质效果，且生产需要提前掘进巷道时，则可布置巷探。

种类有：平行巷道超前掘进、阶段石门超前控制、延长顺层煤巷和布置短探巷、穿层掘进专门探巷、调整采面巷道施工顺序和布置处理巷道。

C、物探：矿井物探具有简便、快捷、经济和有效的特点，在探测工作面内和巷道前方的小断层、陷落柱、煤层厚度变化、采空区及地下岩溶等方面，取得了一定成效。

第九章:地质说明书，分为建井地质说明书、开拓区域地质说明书、采区地质说明书、回采工作面地质说明书、掘进地质说明书、等。