煤地质学—煤化作用ppt-PPT
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煤矿地质学ppt课件
3
第二节
一、污染因素
（一）固体废物 1、矸石
煤矿环境污染因素和危害
2、煤露矸天石矿的剥排离放物量取决于煤层条件、开采方法、选矿工艺等。
3、矸煤石泥的岩性：炭质泥岩、泥岩、砂岩、石灰岩。与煤系中的 岩其性排组放合量有取关决。于煤层埋藏深度和煤层赋存条件。
（1、矸露在二采石天开）矿中矿采废废若剥、水水离运Fe物输S2含的、量岩洗高性选，：过可泥程引岩中起、产自砂生燃岩的，、泥污石状染灰物环岩质境、。。松散沉积物等。 （煤1）泥洁灰净分矿含井量水高，粘土物质多，热值低。
露天开采引起的滑坡。
地表移动的类型：
1、漏斗状陷坑和阶梯状断裂 主2、要缓发波生状在沉浅陷部盆急地倾斜煤层采空区，以及开采深度/开采厚度<20 的缓主倾要斜发煤生层在采深空部区急。倾斜煤层采空区，以及开采深度/开采厚度 >特20点的是缓：倾发斜生煤突层然采、空危区害。严重，但破坏范围较小。
特点是：形成过程缓慢，时空上是连续的，但破坏范围较小6 。
2
第一节 煤矿环境地质研究的内容
煤矿环境地质的研究基础：地质学和环境学的理论和 方法。
研究的对象：由地质因素引起的环境问题。
重 点：煤炭开采引起的环境地质问题。 具体的研究内容： 1、煤矿原始环境地质条件和环境质量 2、矿煤区矿有生害产地活质动体引、起有的害环物境质地种质类问、题特征、迁移、转化等，与地 质3有、关煤的矿原开环始发境环引地境起质状的灾况环害、境质地量质水条平件。、地质因素的变化，以及由此 4而、形煤成矿的环资污境源染地保，质护煤灾和矿害环生的境产成污所因染产、防生类治的型方三、法废诱。发因素、预测方法 5、包煤括矿煤环炭境及地伴质生监矿测产、资评源价的技综术合开发利用。
（2）含悬浮物矿井水
第二节
一、污染因素
（一）固体废物 1、矸石
煤矿环境污染因素和危害
2、煤露矸天石矿的剥排离放物量取决于煤层条件、开采方法、选矿工艺等。
3、矸煤石泥的岩性：炭质泥岩、泥岩、砂岩、石灰岩。与煤系中的 岩其性排组放合量有取关决。于煤层埋藏深度和煤层赋存条件。
（1、矸露在二采石天开）矿中矿采废废若剥、水水离运Fe物输S2含的、量岩洗高性选，：过可泥程引岩中起、产自砂生燃岩的，、泥污石状染灰物环岩质境、。。松散沉积物等。 （煤1）泥洁灰净分矿含井量水高，粘土物质多，热值低。
露天开采引起的滑坡。
地表移动的类型：
1、漏斗状陷坑和阶梯状断裂 主2、要缓发波生状在沉浅陷部盆急地倾斜煤层采空区，以及开采深度/开采厚度<20 的缓主倾要斜发煤生层在采深空部区急。倾斜煤层采空区，以及开采深度/开采厚度 >特20点的是缓：倾发斜生煤突层然采、空危区害。严重，但破坏范围较小。
特点是：形成过程缓慢，时空上是连续的，但破坏范围较小6 。
2
第一节 煤矿环境地质研究的内容
煤矿环境地质的研究基础：地质学和环境学的理论和 方法。
研究的对象：由地质因素引起的环境问题。
重 点：煤炭开采引起的环境地质问题。 具体的研究内容： 1、煤矿原始环境地质条件和环境质量 2、矿煤区矿有生害产地活质动体引、起有的害环物境质地种质类问、题特征、迁移、转化等，与地 质3有、关煤的矿原开环始发境环引地境起质状的灾况环害、境质地量质水条平件。、地质因素的变化，以及由此 4而、形煤成矿的环资污境源染地保，质护煤灾和矿害环生的境产成污所因染产、防生类治的型方三、法废诱。发因素、预测方法 5、包煤括矿煤环炭境及地伴质生监矿测产、资评源价的技综术合开发利用。
（2）含悬浮物矿井水
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PPT课件
煤矿地质PPT课件
2024/1/27
1
• 煤矿地质概述 • 煤层与煤质 • 构造与地应力 • 水文地质条件 • 瓦斯地质 • 顶底板条件 • 环境地质问题与对策
2024/1/27
目录
2
01
煤矿地质概述
2024/1/27
3
煤矿地质定义与特点
2024/1/27
煤矿地质定义
研究煤的形成、赋存状态、煤质 变化及煤矿床与周围地质体之间 关系的科学。
9
煤层厚度变化规律
2024/1/27
煤层厚度变化的原因
主要受古地理环境、沉积物供应、构造运动等多种因素影响。不同地区的煤层厚度变化规 律各异。
煤层厚度变化类型
根据煤层厚度变化的特点和规律，可分为稳定型、较稳定型、不稳定型和极不稳定型四种 类型。
煤层厚度变化对煤矿生产的影响
煤层厚度变化直接影响煤矿的开拓部署、采区划分和回采工作面的布置等，对煤矿生产的 安全和经济效益产生重要影响。
01
泥岩：质地松软，承载能力弱。
石灰岩：质地坚硬，但易溶蚀，承载能力中等。
03
顶底板岩石分类
2024/1/27
04
根据岩石强度、稳定性等特征，可将顶底板岩石分为稳定、较稳定、 不稳定三类。
26
顶底板稳定性评价方法
2024/1/27
01
现场观测法
02
通过定期观测顶底板移近量、冒落情况等指标，判 断顶底板稳定性。
16
地下水运动规律
地下水的补给
大气降水、地表水、其他含水层或含水系统的水 通过各种途径进入含水层的过程。
地下水的径流
地下水在重力作用下，由高水位向低水位流动的 过程。
地下水的排泄
2024/1/27
1
• 煤矿地质概述 • 煤层与煤质 • 构造与地应力 • 水文地质条件 • 瓦斯地质 • 顶底板条件 • 环境地质问题与对策
2024/1/27
目录
2
01
煤矿地质概述
2024/1/27
3
煤矿地质定义与特点
2024/1/27
煤矿地质定义
研究煤的形成、赋存状态、煤质 变化及煤矿床与周围地质体之间 关系的科学。
9
煤层厚度变化规律
2024/1/27
煤层厚度变化的原因
主要受古地理环境、沉积物供应、构造运动等多种因素影响。不同地区的煤层厚度变化规 律各异。
煤层厚度变化类型
根据煤层厚度变化的特点和规律，可分为稳定型、较稳定型、不稳定型和极不稳定型四种 类型。
煤层厚度变化对煤矿生产的影响
煤层厚度变化直接影响煤矿的开拓部署、采区划分和回采工作面的布置等，对煤矿生产的 安全和经济效益产生重要影响。
01
泥岩：质地松软，承载能力弱。
石灰岩：质地坚硬，但易溶蚀，承载能力中等。
03
顶底板岩石分类
2024/1/27
04
根据岩石强度、稳定性等特征，可将顶底板岩石分为稳定、较稳定、 不稳定三类。
26
顶底板稳定性评价方法
2024/1/27
01
现场观测法
02
通过定期观测顶底板移近量、冒落情况等指标，判 断顶底板稳定性。
16
地下水运动规律
地下水的补给
大气降水、地表水、其他含水层或含水系统的水 通过各种途径进入含水层的过程。
地下水的径流
地下水在重力作用下，由高水位向低水位流动的 过程。
地下水的排泄
《煤的形成过程》课件
水力开采
利用高压水柱将煤层破碎，然后通 过水将煤冲刷出来。这种方式适用 于松软的煤层。
煤的利用方式
火力发电
利用煤燃烧产生的热量 发电。
工业锅炉
利用煤作为燃料，为工 业生产提供蒸汽或热水
。
炼焦
将煤加热到一定温度， 经过一系列化学反应，
生产出焦炭和煤气。
化工原料
煤经过加工可以生产出 各种化工产品，如化肥 、塑料、合成橡胶等。
煤化程度
随着温度和压力的增加，泥炭逐渐转 化成不同种类的煤，如褐煤、烟煤和 无烟煤等。
04 煤的开采和利用
CHAPTER
煤的开采方式
露天开采
将煤层上方的土层移除，使煤暴 露出来，再进行开采。这种方式
适用于煤层较浅的情况。
地下开采
通过挖掘矿井或巷道进入煤层，再 进行开采。这种方式适用于煤层较 深的情况。
煤的形成时间和地点
煤的形成时间跨度较大，从石炭纪到新近纪都有成煤作用发 生。
不同煤阶的煤形成于不同的古地理环境和气候条件下，例如 石炭纪的湿润气候和沼泽环境有利于泥炭的形成，而二叠纪 和三叠纪的干旱气候则有利于形成低煤阶的煤。
煤的形成环境和条件
煤的形成环境主要包括沼泽、湖泊、河流和海岸等水体环境以及森林、草原等陆地 环境。
《煤的形成过程》ppt课件
目录
CONTENTS
• 煤的形成概述 • 煤的种类和特征 • 煤的形成过程 • 煤的开采和利用 • 煤的形成与环境变化
01 煤的形成概述
CHAPTER
煤的形成过程简介
煤的形成过程是一个长期的地质作用过程，主要包括成煤植物的生长、死亡、堆 积和转化等阶段。
在成煤过程中，植物遗体在沼泽环境中不断堆积，在缺氧或微氧环境下，经过生 物化学作用和物理作用，逐渐转化为泥炭、褐煤、烟煤和无烟煤等不同煤阶。
利用高压水柱将煤层破碎，然后通 过水将煤冲刷出来。这种方式适用 于松软的煤层。
煤的利用方式
火力发电
利用煤燃烧产生的热量 发电。
工业锅炉
利用煤作为燃料，为工 业生产提供蒸汽或热水
。
炼焦
将煤加热到一定温度， 经过一系列化学反应，
生产出焦炭和煤气。
化工原料
煤经过加工可以生产出 各种化工产品，如化肥 、塑料、合成橡胶等。
煤化程度
随着温度和压力的增加，泥炭逐渐转 化成不同种类的煤，如褐煤、烟煤和 无烟煤等。
04 煤的开采和利用
CHAPTER
煤的开采方式
露天开采
将煤层上方的土层移除，使煤暴 露出来，再进行开采。这种方式
适用于煤层较浅的情况。
地下开采
通过挖掘矿井或巷道进入煤层，再 进行开采。这种方式适用于煤层较 深的情况。
煤的形成时间和地点
煤的形成时间跨度较大，从石炭纪到新近纪都有成煤作用发 生。
不同煤阶的煤形成于不同的古地理环境和气候条件下，例如 石炭纪的湿润气候和沼泽环境有利于泥炭的形成，而二叠纪 和三叠纪的干旱气候则有利于形成低煤阶的煤。
煤的形成环境和条件
煤的形成环境主要包括沼泽、湖泊、河流和海岸等水体环境以及森林、草原等陆地 环境。
《煤的形成过程》ppt课件
目录
CONTENTS
• 煤的形成概述 • 煤的种类和特征 • 煤的形成过程 • 煤的开采和利用 • 煤的形成与环境变化
01 煤的形成概述
CHAPTER
煤的形成过程简介
煤的形成过程是一个长期的地质作用过程，主要包括成煤植物的生长、死亡、堆 积和转化等阶段。
在成煤过程中，植物遗体在沼泽环境中不断堆积，在缺氧或微氧环境下，经过生 物化学作用和物理作用，逐渐转化为泥炭、褐煤、烟煤和无烟煤等不同煤阶。
《煤质分析》PPT课件
3．其它分析
• 如伴生元素分析.煤中的伴生元素很多,但一般是指 有提取价值的锗、镓、铀、钒、铝、钽等常见的 稀有元素.
• 如煤中的锗含量在20 g∙g-1以上时即可计算储量 而有一定的提取价值,镓含量在50 g∙g-1以上和铀 含量在300～500 g∙g-1以上时也有提取价值,
3．其它分析
• 再如有害元素分析.煤中的有害元素种类很多,如硫, 磷、氯、砷、氟、铬、镉、汞等.硫、磷、氯主要 是指工业利用中对生产有害,后几种则是对人体和 环境有害,根据特殊的需要进行检测.
收到基〔ar〕 as received 空气干燥基〔ad〕 air dry 干基〔d〕 dry 干燥无灰基〔daf〕 dry af 干燥无矿物质基〔dmmf〕 mineral matter free
收到基〔ar〕 就其含义而言,是从收到的一批煤样中取出具有代表性的 煤样,以此种状态的煤样测定的结果并以此基表示的值,称 为收到基.
二、发热量的种类和基准
• 煤的发热量分类： • 弹筒发热量 • 高位发热量 • 低位发热量
1．弹筒发热量：〔Qb〕
• 是指单位质量的煤样在量热计和弹筒内,在过量的高压氧气 条件下〔初始压力为27～35大气压〕燃烧后产生的热量,也 就是用弹筒量热计实测出的热量.
1.外在水分的测定
1〕粒度小于13mm的煤样1kg左右〔精确到0.1g,G〕,倒入已恒重的白铁皮浅 盘中〔长280mm,宽230mm,高30mm〕；
2〕摊平试样于45~50oC烘箱中干燥8h,冷却至室温称量； 3〕放置8h自然干燥后,再称量；直至两次称量之差不大于0.3%为止,试样减
轻为G1
Mf
空气干燥基〔ad 〕
❖ 是指煤样所处环境与水蒸气压达到平衡时的煤样.在新标 准中规定：煤样若在空气中连续干燥1小时后质量变化不 超过0.10%,则认为达到空气干燥状态.
《煤矿地质知识》课件
煤层通常呈层状分布，具 有一定的厚度和延展面积 ，这为煤炭开采提供了基 础。
伴生矿产
煤层中常常伴生有其他的 矿产，如硫铁矿、油页岩 等，这些矿产具有一定的 经济价值。
煤的分类与特点
烟煤
褐煤
烟煤是煤的一种主要类型，其特点是 具有明显的烟熏味，含碳量较高，发 热量较大。
褐煤是一种较为年轻的煤，其特点是 含水量较高，颜色多为褐色或深褐色 ，发热量较低。
产损失。
排水费用
矿井排水是煤矿生产的重要环节， 水文地质条件直接影响排水费用和 生产效率。
采掘工程影响
矿井水文地质条件对采掘工程的布 置和设计有重要影响，需要考虑防 水、排水等措施。
矿井水文地质的防治与利用
防水措施
针对矿井突水灾害，应采取防水 、排水、截流等措施，降低灾害
风险。
排水系统设计
根据矿井水文地质条件，合理设 计排水系统，确保排水能力满足
数值模拟
综合研究
利用计算机技术，建立煤矿地质模型，进 行数值模拟和分析，预测煤矿开发过程中 的各种地质现象和灾害。
将上述方法综合运用，结合实际生产情况 ，开展煤矿地质研究，为煤炭工业的发展 提供科学依据和技术支持。
02 煤的形成与分布
煤的形成过程
01
02
03
煤的形成
煤是古代植物遗体在地下 经过长时间的高温高压作 用形成的，主要成分为碳 、氢、氧、氮等元素。
应用
将资源储量管理与生产计划、采掘方案、安全管理等相结合 ，实现资源的合理配置和高效利用，促进矿山可持续发展。
06 煤矿地质灾害与 环境保护
煤矿地质灾害的类型与特点
总结词
类型多样、特点各异
地面塌陷
由于地下采空导致地面塌陷，影响范围广，破 坏性强。
伴生矿产
煤层中常常伴生有其他的 矿产，如硫铁矿、油页岩 等，这些矿产具有一定的 经济价值。
煤的分类与特点
烟煤
褐煤
烟煤是煤的一种主要类型，其特点是 具有明显的烟熏味，含碳量较高，发 热量较大。
褐煤是一种较为年轻的煤，其特点是 含水量较高，颜色多为褐色或深褐色 ，发热量较低。
产损失。
排水费用
矿井排水是煤矿生产的重要环节， 水文地质条件直接影响排水费用和 生产效率。
采掘工程影响
矿井水文地质条件对采掘工程的布 置和设计有重要影响，需要考虑防 水、排水等措施。
矿井水文地质的防治与利用
防水措施
针对矿井突水灾害，应采取防水 、排水、截流等措施，降低灾害
风险。
排水系统设计
根据矿井水文地质条件，合理设 计排水系统，确保排水能力满足
数值模拟
综合研究
利用计算机技术，建立煤矿地质模型，进 行数值模拟和分析，预测煤矿开发过程中 的各种地质现象和灾害。
将上述方法综合运用，结合实际生产情况 ，开展煤矿地质研究，为煤炭工业的发展 提供科学依据和技术支持。
02 煤的形成与分布
煤的形成过程
01
02
03
煤的形成
煤是古代植物遗体在地下 经过长时间的高温高压作 用形成的，主要成分为碳 、氢、氧、氮等元素。
应用
将资源储量管理与生产计划、采掘方案、安全管理等相结合 ，实现资源的合理配置和高效利用，促进矿山可持续发展。
06 煤矿地质灾害与 环境保护
煤矿地质灾害的类型与特点
总结词
类型多样、特点各异
地面塌陷
由于地下采空导致地面塌陷，影响范围广，破 坏性强。
煤化学-PPT课件
4、瓦斯和煤层气的生成
瓦斯突出和瓦斯爆炸是煤炭开采过程中的主要危害形式， 但瓦斯又是宝贵的资源。煤中的瓦斯主要是在煤化作用过程中形 成的。在煤化作用过程中，煤分子上的侧链和官能团不断分解和 脱落，生成低分子气体，即煤层气，其主要成分为甲烷（70%～ 96%）。在自然条件下，生成1吨褐煤可产生68 m3甲烷，生成1 吨肥煤、瘦煤、无烟煤分别可产生甲烷230 m3、330 m3和400m3。
1.4.4 蛋白质
蛋白质：由若干个氨基酸结合而形成的结构复杂的高分 子。由于含羧基和羟基，蛋白质具有酸性和碱性官能团， 强烈亲水性胶体。
高等植物中蛋白质含量少；低等植物中蛋白质含量高。 植物死亡后，完全氧化条件下，蛋白质完全分解为气 态物质；在泥炭沼泽和湖泊的水中，蛋白质分解成氨基 酸、喹啉等含氮化合物，参与成煤作用，但对煤的性质 没有决定性的影响。 煤中硫、氮元素的来源之一。
可用于研究煤结构的仪器主要有：
方法
密度测定 比表面积测定 小角X射线散射(SAXS) 计算机断层扫描(CT) 核磁共振成象
所提供的信息
孔容、孔结构、气体吸附与扩散、 反应特性
电子投射/扫描显微镜(TEM/SEM) 扫描隧道显微镜(STM) 原子力显微镜(AFM)
形貌、表面结构、孔结构、微晶结 构
X射线衍射(XRD) 紫外－可见光谱(UV-Vis) 红外光谱(IR)－Raman光谱 核磁共振谱(NMR) 顺磁共振谱(ESR)
第三节 成煤作用过程
由高等植物转化为腐植煤要经历复杂而漫长的过程，一般需要几千万 年到几亿年的时间。整个成煤作用可划分为两个阶段：即泥炭化作用过程 和煤化作用。图示如下：
煤化作用
植物
泥炭化
泥炭
成岩作用 褐煤
煤田地质学 ppt课件
（上下册） 1993年中国矿业大学编写出版《煤田地质学》 杨起院士著《煤地质学进展》 2005年山东科大编写《煤地质学》
绪论
二、煤地质学的研究领域
（1）煤的物理组成和性质的研究 （2）成煤作用的研究 （3）煤层及煤系沉积学研究-成煤沉积体系 （4）聚煤盆地的研究 （5）煤聚积与分布规律的研究
❖ 西汉开始用于冶铁。如在河南巩县西汉冶铁遗址中（公元前205～25年） 曾发现加工过的煤饼
❖ 晋《北史王邵传》：今温酒炙肉用石炭； 《水经注》：屈茨（今新疆库车）北二百里有山，夜则火光，昼则
但烟，人取此山石炭，冶此山铁，衡充三十六国用 ❖ 唐代煤的开采日盛，用途日广。如在抚顺煤矿中发现有唐代器皿；太行
煤田地质学
36学时
煤田地质学
绪论
利用和认识煤的简史
煤称谓的演变
❖ 春秋战国时期
石涅或涅石
❖ 汉代
石涅和石墨
❖ 魏晋时期
石墨或石炭
❖ 唐宋时期
石墨或石炭
❖ 明代
煤
此外，煤也曾有黑石脂和焦石之称
❖ 最早见于文字记载的是著于两千五、六百年前春秋战国时期的地理名著 《山海经》，其中将煤称为石涅，所记载的几处石涅产地都是现今煤田
❖ 明代以前认为煤是采自山中一种可燃黑石，燃烧与薪无异，其火候较薪为优， 火力足而价亦廉。明代开始对煤的开采和分类进行了总结。
➢ 方以智《物理小识》：“煤则各处产之，臭者烧熔而闭之成石，再凿而入炉曰礁，可五 日不绝火，煎矿煮石，殊为省力”。可见，我国也是世界上最早用煤炼焦冶铁的国家
➢ 宋应星《天工开物》中按块度把煤分成明煤、碎煤和末煤，并指出“明煤产北，碎煤产 南”，按用途分为饭炭和铁炭：“炎高着曰饭炭用于炊烹，炎平者曰铁炭用以冶锻”
绪论
二、煤地质学的研究领域
（1）煤的物理组成和性质的研究 （2）成煤作用的研究 （3）煤层及煤系沉积学研究-成煤沉积体系 （4）聚煤盆地的研究 （5）煤聚积与分布规律的研究
❖ 西汉开始用于冶铁。如在河南巩县西汉冶铁遗址中（公元前205～25年） 曾发现加工过的煤饼
❖ 晋《北史王邵传》：今温酒炙肉用石炭； 《水经注》：屈茨（今新疆库车）北二百里有山，夜则火光，昼则
但烟，人取此山石炭，冶此山铁，衡充三十六国用 ❖ 唐代煤的开采日盛，用途日广。如在抚顺煤矿中发现有唐代器皿；太行
煤田地质学
36学时
煤田地质学
绪论
利用和认识煤的简史
煤称谓的演变
❖ 春秋战国时期
石涅或涅石
❖ 汉代
石涅和石墨
❖ 魏晋时期
石墨或石炭
❖ 唐宋时期
石墨或石炭
❖ 明代
煤
此外，煤也曾有黑石脂和焦石之称
❖ 最早见于文字记载的是著于两千五、六百年前春秋战国时期的地理名著 《山海经》，其中将煤称为石涅，所记载的几处石涅产地都是现今煤田
❖ 明代以前认为煤是采自山中一种可燃黑石，燃烧与薪无异，其火候较薪为优， 火力足而价亦廉。明代开始对煤的开采和分类进行了总结。
➢ 方以智《物理小识》：“煤则各处产之，臭者烧熔而闭之成石，再凿而入炉曰礁，可五 日不绝火，煎矿煮石，殊为省力”。可见，我国也是世界上最早用煤炼焦冶铁的国家
➢ 宋应星《天工开物》中按块度把煤分成明煤、碎煤和末煤，并指出“明煤产北，碎煤产 南”，按用途分为饭炭和铁炭：“炎高着曰饭炭用于炊烹，炎平者曰铁炭用以冶锻”
煤的生成 各地质年代成煤期(煤化学课件)
三
哺乳动物时
纪 早第三纪
代
中
白垩纪
1.4
生 侏罗纪
代
三叠纪
二叠纪
古 石炭纪
生
泥盆纪
代
志留纪
奥陶纪 寒武纪 元 震旦纪 古 代 太 古 代
地球初期发展阶段
1.95 2.5 2.85 3.3 4.0
4.4 5.2 6.0 9.0 25
38 46
爬行动物时 代
裸子植物时代
两栖动物时 代
鱼类时代
海洋无脊椎 动物时代
法、沈阳、抚顺、鸡西、七台河、双鸭山、鹤岗矿区 • 8、两淮基地：淮南、淮北矿区 • 9、鲁西基地：兖州、济宁、新汶、枣滕、龙口、淄博、肥城、巨野、黄河北矿区 • 10、河南基地：鹤壁、焦作、义马、郑州、平顶山、永夏矿区 • 11、冀中基地：峰峰、邯郸、邢台、井陉、开滦、蔚县、宣化下花园、张家口北部、平原大型煤田 • 12、云贵基地：盘县、普兴：、水城、、六枝、织纳、黔北、老厂、小龙潭、昭通、镇雄、恩洪、筠连、
该区煤炭资源量巨大，约占全国总量的33%。
3．华北聚煤区
又称华北石炭——二叠纪聚煤区，这是我国最重要的聚煤区。
其范围为贺兰山构造带以东，秦岭构造带以北，阴山构造 带以南的广大地区，包括山西、山东、河南全部，甘肃、宁夏 东部，内蒙古、辽宁、吉林南部，陕西、河北大部，以及苏北、 皖北。
该区内石炭—二叠纪煤田分布最广，储量最多，占全区储 量的80%以上。其次为早、中侏罗纪煤田，其中以内蒙古东胜， 陕西神木、榆林、黄陵、彬县最为著称。尤其是东胜——神木 煤田，储量之大，煤质之好，为世界罕见！此外在山东黄县、 山西繁峙有古近纪煤田分布。
古近纪。 该区煤炭资源约占全国煤炭总资源的8%。
煤矿地质学 第五章 煤与含煤岩系PPT幻灯片
有大量的腐植酸而得名）。
• 在自然界中，腐植煤占绝大数，目前开采
的也主要是腐植煤，所以腐植煤是介绍的 重点。
（二）煤化阶段 泥炭或腐植煤转变为褐煤、烟煤、无烟煤、超无烟煤的物理
化学变化称为煤化作用。煤化作用分为煤成岩作用和煤变 质作用两个阶段 1. 成岩作用 泥炭形成后，由于地壳运动的影响，使其沉降 到地壳较深处，在上覆泥砂等沉积物的压力作用下，泥炭 逐渐被压紧、脱水、固结，趋于致密。同时，泥炭中有机 质的分子结构和化学成分也发生一定变化，其中碳含量增 加、氢氧含量减少，腐植酸含量降低。泥炭转变为褐煤， 这一过程为成岩作用。 腐泥形成后，经成岩作用，转变为腐泥煤。 2.变质作用 褐煤形成后，当地壳继续下降，使其沉降到地 壳更深处，在温度和压力的作用下，褐煤内部的分子结构、 物理性质、化学性质等发生变化，碳含量进一步增加，氢 氧含量继续减少，光泽增强，密度增大，挥发分逐渐减少， 腐植酸完全消失。褐煤转变为烟煤、无烟煤。这一过程为 变质作用。 腐泥煤形成后，经变质作用，使煤的变质程度不断提高， 形成高变质的腐泥煤。
（四）地壳运动条件 形成具有工业价值的厚煤层，需要有很厚的泥炭层。
而泥炭层的堆积和保存与地壳的升降运动有关。首先泥炭 层的堆积，要求地壳不断缓慢地沉降，其沉降的速度最好 与植物遗体堆积的速度大致平衡，这种平衡持续的时间越 长，形成的泥炭层就越厚，否则就形不成泥炭层或形成的 泥炭层较薄。其次，泥炭层的保存也需要地壳不断沉降。 此外，为使一个地区能形成较多的煤层，又要求地壳在总 的沉降过程中发生多次小型升降或间歇性沉降。因此，形 成煤要求地壳运动总的趋势是不断地缓慢沉降。
在地壳缓慢沉降过程中，同一地区，如果其沉降的幅 度不同，会造成煤层厚度的变化，出现分叉、变薄、尖灭 现象。
总之，在地壳发展过程中，只要某个地区同时具备以 上四个条件，而且彼此之间配合的较好，持续的时间也较 长，就能形成具有工业价值的煤层。如果彼此之间的配合， 只是短暂的，虽然也可能形成煤，但不可能形成具有工业 价值的煤层。
• 在自然界中，腐植煤占绝大数，目前开采
的也主要是腐植煤，所以腐植煤是介绍的 重点。
（二）煤化阶段 泥炭或腐植煤转变为褐煤、烟煤、无烟煤、超无烟煤的物理
化学变化称为煤化作用。煤化作用分为煤成岩作用和煤变 质作用两个阶段 1. 成岩作用 泥炭形成后，由于地壳运动的影响，使其沉降 到地壳较深处，在上覆泥砂等沉积物的压力作用下，泥炭 逐渐被压紧、脱水、固结，趋于致密。同时，泥炭中有机 质的分子结构和化学成分也发生一定变化，其中碳含量增 加、氢氧含量减少，腐植酸含量降低。泥炭转变为褐煤， 这一过程为成岩作用。 腐泥形成后，经成岩作用，转变为腐泥煤。 2.变质作用 褐煤形成后，当地壳继续下降，使其沉降到地 壳更深处，在温度和压力的作用下，褐煤内部的分子结构、 物理性质、化学性质等发生变化，碳含量进一步增加，氢 氧含量继续减少，光泽增强，密度增大，挥发分逐渐减少， 腐植酸完全消失。褐煤转变为烟煤、无烟煤。这一过程为 变质作用。 腐泥煤形成后，经变质作用，使煤的变质程度不断提高， 形成高变质的腐泥煤。
（四）地壳运动条件 形成具有工业价值的厚煤层，需要有很厚的泥炭层。
而泥炭层的堆积和保存与地壳的升降运动有关。首先泥炭 层的堆积，要求地壳不断缓慢地沉降，其沉降的速度最好 与植物遗体堆积的速度大致平衡，这种平衡持续的时间越 长，形成的泥炭层就越厚，否则就形不成泥炭层或形成的 泥炭层较薄。其次，泥炭层的保存也需要地壳不断沉降。 此外，为使一个地区能形成较多的煤层，又要求地壳在总 的沉降过程中发生多次小型升降或间歇性沉降。因此，形 成煤要求地壳运动总的趋势是不断地缓慢沉降。
在地壳缓慢沉降过程中，同一地区，如果其沉降的幅 度不同，会造成煤层厚度的变化，出现分叉、变薄、尖灭 现象。
总之，在地壳发展过程中，只要某个地区同时具备以 上四个条件，而且彼此之间配合的较好，持续的时间也较 长，就能形成具有工业价值的煤层。如果彼此之间的配合， 只是短暂的，虽然也可能形成煤，但不可能形成具有工业 价值的煤层。
煤地质ppt课件
开采技术选择
根据煤田的实际情况，选 择合适的开采技术，如露 天开采、井工开采等。
采煤工艺流程
介绍采煤工艺流程，包括 落煤、装煤、运煤、支护 等环节，以及各环节中使 用的设备和技术。
实践经验总结
分享实际开采过程中的经 验教训，对常见问题进行 分析和解决。
煤的加工与利用
煤的洗选与加工
介绍煤的洗选、破碎、筛分、磨 矿等加工过程，提高煤的品质和
利用率。
煤的利用方向
阐述煤在发电、化工、冶金等领域 的应用，以及各种利用方式的优缺 点。
节能减排与环保
强调在煤的加工和利用过程中，应 注重节能减排和环保，推广清洁能 源和低碳技术。
04
煤地质研究前沿与展望
煤地质研究现状与趋势
全球煤炭资源分布与储量评估
01
随着勘探技术的进步，全球煤炭资源储量不断更新，分布情况
跨界融合与创新
加强与其他领域的跨界融合与创新，拓展煤地质研究的应用领域 和市场空间。
05
煤地质实践案例分析
某地区煤田勘探实践案例
1 2 3
勘探目的
寻找煤炭资源，为当地经济发展提供能源保障。
勘探方法
采用地质填图、地球物理勘探和钻探等多种手段 ，综合分析煤田的分布、煤层厚度和煤质特征等 信息。
勘探成果
某企业煤加工利用实践案例
加工目的
提高煤炭利用率，减少环境污染。
加工方法
采用先进的煤洗选技术和煤转化技术，将原煤加工成不同规格的煤 炭产品，如洗精煤、焦炭等。
加工成果
提高了煤炭的利用率和附加值，减少了环境污染，为企业带来了可观 的经济效益。
THANKS
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煤田的形成
煤田是由含煤地层和煤层组成的，形成于不同的地质时期 和地质环境。煤田的分布受古地理、古气候和古植物等因 素的影响。
煤矿地质学第6章 煤及煤系
第六章 煤及煤系
第一节 成煤作用 第二节 煤的物质组成、性质与分类 第三节 煤系和煤田
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第一节 成煤作用
主要内容： 一、 成煤植物 二、 成煤作用 三、 成煤必要条件
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一、 成煤植物
低等植物形成的煤叫腐泥煤。 高等植物形成的煤叫腐植煤。
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二、 成煤作用
植物遗体堆积，到转变为煤的全部过程叫 成煤作用。
4. 氮（N） 含量较少，随变质程度加深而略趋减少。
在高温下可转化为氨（NH3）及其它氮的化合物。
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5. 硫（S） 硫是煤中有害元素之一。煤中硫分为无机硫
和有机硫（So），无机硫又分为硫化物硫（黄铁矿硫，Sp） 和硫酸盐硫（石膏硫，Ss）。有机硫主要来自成煤植物。煤 中硫的总和叫全硫（St），根据煤的干燥基全硫含量St，d（％） 将煤分为六级：
级别 St，d
特低硫煤 低硫煤 低中硫煤 中硫煤 中高硫煤 高硫煤 ≤0.50 0.51~1.00 1.01~1.50 1.51~2.00 2.01~3.00 >3.00
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6. 磷（P） 主要存在无机矿物中，含量极低，但危害
大，炼焦时磷进入焦炭使钢材具冷脆性，因此炼焦用煤要求 P含量在0.02％~0.03％以下。
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挥发分与煤中有机质性质、变质程度有关。 泥炭为70％、褐煤为40~60%、烟煤为10~50％、无烟煤小于 10％。
4）固定碳（FC）
测定挥发分剩下的焦渣减去灰分即为固定碳。是煤中有机质高温分解 的残余物。
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2. 煤的工艺性质 不同工业用煤对工艺性质要求不同 1）粘结性 指粉碎的煤粒（直径<0.2mm）在隔绝 空气加热后能否粘结成焦块的性质。它是评价炼焦用煤、 干馏和气化用煤的指标。我国对烟煤粘结性是采用以下 三个指标分类：
第一节 成煤作用 第二节 煤的物质组成、性质与分类 第三节 煤系和煤田
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第一节 成煤作用
主要内容： 一、 成煤植物 二、 成煤作用 三、 成煤必要条件
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一、 成煤植物
低等植物形成的煤叫腐泥煤。 高等植物形成的煤叫腐植煤。
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二、 成煤作用
植物遗体堆积，到转变为煤的全部过程叫 成煤作用。
4. 氮（N） 含量较少，随变质程度加深而略趋减少。
在高温下可转化为氨（NH3）及其它氮的化合物。
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5. 硫（S） 硫是煤中有害元素之一。煤中硫分为无机硫
和有机硫（So），无机硫又分为硫化物硫（黄铁矿硫，Sp） 和硫酸盐硫（石膏硫，Ss）。有机硫主要来自成煤植物。煤 中硫的总和叫全硫（St），根据煤的干燥基全硫含量St，d（％） 将煤分为六级：
级别 St，d
特低硫煤 低硫煤 低中硫煤 中硫煤 中高硫煤 高硫煤 ≤0.50 0.51~1.00 1.01~1.50 1.51~2.00 2.01~3.00 >3.00
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6. 磷（P） 主要存在无机矿物中，含量极低，但危害
大，炼焦时磷进入焦炭使钢材具冷脆性，因此炼焦用煤要求 P含量在0.02％~0.03％以下。
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挥发分与煤中有机质性质、变质程度有关。 泥炭为70％、褐煤为40~60%、烟煤为10~50％、无烟煤小于 10％。
4）固定碳（FC）
测定挥发分剩下的焦渣减去灰分即为固定碳。是煤中有机质高温分解 的残余物。
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2. 煤的工艺性质 不同工业用煤对工艺性质要求不同 1）粘结性 指粉碎的煤粒（直径<0.2mm）在隔绝 空气加热后能否粘结成焦块的性质。它是评价炼焦用煤、 干馏和气化用煤的指标。我国对烟煤粘结性是采用以下 三个指标分类：
《煤矿地质学》课件
Leabharlann ● 06第六章 煤矿环境保护
煤矿环境问题分 析
煤矿开采和生产对环境产生的影响主要包括水资源污染、 土壤退化、大气污染等。这些问题严重影响了周围环境的 整体质量，需要采取有效的措施来解决。
01 环境影响评价
评估煤矿开采对周围环境的影响
02 矿山生态恢复
恢复煤矿开采后的生态环境
03 环保税收政策
对煤矿企业实行环境税收政策
煤矿掘进机是用于在井下或露 天进行煤炭掘进作业的机械设 备 具有快速、高效、安全等特点
煤矿输送带
煤矿输送带是将采煤机采到的 煤炭运输到地面或其他区域的 重要设备 可实现自动化运输，提高生产 效率
煤矿提升设备
煤矿提升设备主要用于将煤炭 等物料从井下提升至地面或不 同层级 需具备稳定、可靠的提升能力
煤矿安全生产
03 提高矿工安全意识
开展安全教育培训，提高矿工对安全生产的重视和 防护意识
总结
煤矿开采工程是煤矿资源开发的关键环节，合理采用不同的 开采方法和设备，严格执行安全生产措施，是确保煤矿生产 安全、高效的重要保障。矿山管理者和矿工们要时刻牢记安 全第一，不断提升管理水平和技术能力，共同营造安全、和 谐的工作环境。
远古植物残体逐渐压实、变质
02 地质作用影响
地质过程加速植物残体转化成煤
03 煤的形成
需要时间积累和地质作用的影响
● 03
第3章 煤矿勘探技术
煤矿勘察的方法
地质勘探
地球物理勘探
钻探
煤矿勘察的方法
煤矿勘察是为了获取煤矿的地质信息，主要通过地质勘探、 地球物理勘探和钻探等方法进行。这些方法可以帮助矿工了 解地下煤矿蕴藏的煤炭资源和地质构造。
● 04
煤矿环境问题分 析
煤矿开采和生产对环境产生的影响主要包括水资源污染、 土壤退化、大气污染等。这些问题严重影响了周围环境的 整体质量，需要采取有效的措施来解决。
01 环境影响评价
评估煤矿开采对周围环境的影响
02 矿山生态恢复
恢复煤矿开采后的生态环境
03 环保税收政策
对煤矿企业实行环境税收政策
煤矿掘进机是用于在井下或露 天进行煤炭掘进作业的机械设 备 具有快速、高效、安全等特点
煤矿输送带
煤矿输送带是将采煤机采到的 煤炭运输到地面或其他区域的 重要设备 可实现自动化运输，提高生产 效率
煤矿提升设备
煤矿提升设备主要用于将煤炭 等物料从井下提升至地面或不 同层级 需具备稳定、可靠的提升能力
煤矿安全生产
03 提高矿工安全意识
开展安全教育培训，提高矿工对安全生产的重视和 防护意识
总结
煤矿开采工程是煤矿资源开发的关键环节，合理采用不同的 开采方法和设备，严格执行安全生产措施，是确保煤矿生产 安全、高效的重要保障。矿山管理者和矿工们要时刻牢记安 全第一，不断提升管理水平和技术能力，共同营造安全、和 谐的工作环境。
远古植物残体逐渐压实、变质
02 地质作用影响
地质过程加速植物残体转化成煤
03 煤的形成
需要时间积累和地质作用的影响
● 03
第3章 煤矿勘探技术
煤矿勘察的方法
地质勘探
地球物理勘探
钻探
煤矿勘察的方法
煤矿勘察是为了获取煤矿的地质信息，主要通过地质勘探、 地球物理勘探和钻探等方法进行。这些方法可以帮助矿工了 解地下煤矿蕴藏的煤炭资源和地质构造。
● 04