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。・(2)老底一一位于直接底之下，常为粉砂岩或砂岩，在南方有些煤矿也可见到石灰岩老底。详细了解煤层底板各层岩石岩性、厚度、强度、含水性、遇水膨胀性等，对于合理布置岩巷(通常是大巷)及支护巷道有主要意义。

2・煤层的结构、厚度

•根据煤层中有无较稳定的夹肝层，可将煤层分为两类。

•（1）简单结构煤层。这类煤层中没有呈层状出现的较稳定的肝石夹层，但可能含有透镜体或结核。

•（2）复杂结构煤层：这类煤层中含有较稳定的歼石夹层。通常厚度较大的煤层往往是复杂结构的。

•各个地区煤层厚度不一，由几厘米到几十厘米甚至上百米。在目前经济技术条件下，可以开采的煤层厚度称为开采厚度。国家或地区规定的开香質唇第身轉准称为最低开采厚度。根据煤层厚度对开采技术的影响, 薄履层——；于1・3口的煤层；

中厚煤层一一厚度在1.3-3.5 m的煤层；

厚煤层---- 厚度大于3.5m的煤层；

在生产工作中，习惯上将厚度大于6m的煤层称为特厚煤层。

任何煤层的厚度，实际上或多或少总有些变化。根据煤层厚度变化情况（稳定性）一型将煤层分为四类，即稳定煤层、较稳定煤层、不稳定煤层、极不稳定煤虐。

（三）煤层的形态

•原始沉积的煤层，应该是水平或近水平的并在一定范圉内是连续的。由于后期地売运动及外力地质作用的影响，使煤层随煤系地层发生变形和变位，形成各种构造形态。

•煤层的空间形态及展布方向用产状要素，即走向.倾向和倾角来表示，被称为产状三要素，如图所示。•走向：煤层层面与面的交

•图2—2煤层的产状要素

•mb—走向线；cd—倾斜线；

•ce—倾斜线；a—煤层倾角

•线称为疋向线，它是水平一条水平线；走向线向两边延伸的方向称为走向，它代表了岩层层而在水平面上延仲万向。

•倾回：即煤层的倾向方向，它与走向垂直，并指向岩层面倾斜向下的一方，也就是倾斜线在水平面的投影万冋。

•倾角：倾斜层面与水平而之间夹的锐角，也就是倾斜线之间的夹角。倾角的大小反映煤层倾斜的程度。煤层倾角越大，开采难度也就越大。煤层倾角对开采技术和装备选择有较大的影响。

•煤层的倾角在00〜900之间的变化。根据目前开釆技术，我国按倾角将煤层分为4类：

•近水平煤层----- 倾角小于80以下

•缓倾斜煤层----- 倾角在8°〜25。；

•倾斜煤层------- 倾角在25。〜45。；

•急倾斜煤层_____ 倾角在45。~90°

•匸巔霍臨角小的煤层开采比较沏倾角大的煤层如开采急倾斜煤层就比较困难，特別是实行机械

煤层的空间形态及展布方向用产状要素

图2—3煤层底板等高线图

2.褶曲构造

•煤层或岩层受到水平力的挤压而发生波状彎曲，但仍保彗连续性和完整性的构境形态称为褶皱构造。岩层褶皱构造中的每一个基本竜位称褶曲。如图2 —4^fzKo •图2-4背斜和向斜

•1—背斜；2—向斜

•(1)褶皱构造中的每一弯曲为褶曲，褶曲分为向斜和背斜。

•背斜：岩层在剖面上表现为层面凸起的弯曲。

•向斜：岩层在剖面上表现为层面下凹的弯曲。

•注意：①判断褶皱构造时，不能以地形高低为依据。②背斜和向斜不是孤立存在的，往往彼此相邻，是连续发育的，背斜的一翼也是向斜的一翼，中间无界限。•(2)褶曲构造的主要类型。

•①水平褶曲。褶曲水平延伸。煤层底板等高线为一组平行线，标高反映出背斜和向斜的变化。

•翠普曹褶目乞舅将涣靖方圈醬炉°5篇貞线凸向指向标高升高的方向，为倾