煤矿地质防治水

2、按节理面走向与岩层产状的关系分类：
1）走向节理：节理面的走向与岩层的走向一致。 2）倾向节理：节理面的走向与岩层的倾向一致。 3）斜交节理：节理面的走向与岩层的走向斜交。
3、按节理面走向与褶曲枢纽的关系分类：
1）纵节理：节理走向平行于褶曲枢纽方向。 2）横节理：节理走向垂直于褶曲枢纽方向。 3）斜节理：节理走向斜交于褶曲枢纽方向。
岩层顶、底界面之间的距离—岩层的厚度。
1.夹层 2.变薄 3.尖灭 4.透镜体
岩层厚度的变化
岩层的产状及测定方法
岩层产状—岩层在地壳中的产出状态。 1）产状的三要素 （1）走向： （2）倾向： （3）倾角： tgβ=tgαcosω ω—视倾向与真倾 向之间的夹角。
岩层产状三要素
第二节 褶皱构造
一、概念：岩层在外力作用下发生各种各样的变形，但仍保持岩层的连 续性和完整性。这种构造形态叫褶皱构造。 褶皱构造中的一个弯曲—褶曲。 向上弯曲—背斜，向下弯曲—向斜。 背斜核心的岩层较老，外围的岩层较
节理对煤矿生产的影响
二、断层
•
生产实践表明，断层对生产的影响程度，除了断层规模外，还与
煤层厚度、采煤方法等因素有关。相同落差的断层，对厚煤层影响较
小，对薄煤层影响较大；对综采影响较大，对炮采影响较小。因此，
可采用落差与煤厚的比值作为定量分级指标。一般认为，落差大于煤
厚的为中型断层，落差小于煤厚的为小型断层。
的交线—轴迹。地形起伏不大时，轴与轴迹近于重合。 5、枢纽：褶曲岩层在横剖面内的最大弯曲点—枢纽点。同一
岩层面上枢纽点的连线—枢纽。 6、转折端：褶曲一翼转到另一翼的过渡部分，既两翼岩层的
汇合部分。常用的转折端有圆滑状、尖棱状及平缓状三种 。
三、褶曲的形态分类
1、横剖面形态分类 1）根据轴面产状分类 （1）直立褶曲：又叫对称褶曲，轴面直立，两翼岩层倾向相
节理：断裂面两侧岩块没有明显的位移。 断层：断裂面两侧岩块有明显的位移。
一、节理
（一）节理特点：1、属于小型构造；2、与褶曲断层有密切联系。 （二）节理成因分类
1、构造节理： 2、非构造节理：
节理的几何分类
1、按力学性质分类：
1）张节理：张应力作用的产物，垂直于张力方向裂开。 2）剪节理：力偶作用的产物。
•
根据《煤炭资源地质勘探规范》的要求，鉴于目前我国的勘探技
术水平，精查阶段一般只能查明落差大于 30 m的断层。因此，可把
落差是否大于30 m作为大、中型断层划分的界限。
•
综合上述认识，矿井断层定量分级的初步方案如下；
•
大型断层 落差大于30m。
•
中型断层 落差小于30m到落差大于煤厚。
煤层自燃
原因： 煤是一种重要燃料。煤堆中的煤与空气接触，会发生氧化反
应，并放出热量。煤发生氧化反应后，使煤堆的温度升高 。煤的温度升高后，又加速了煤的氧化反应速度。这样， 就使煤堆的温度越来越高。当温度超过煤的自燃点时，就 会自燃。
煤的自燃是通风不好热量积累，外层煤的热量能够得到 散发，所以煤的自燃都是从内开始，逐渐向外扩展。
（3）矿物质。煤中的矿物成分也叫灰分。它可与氧反应放热增加煤温， 而且使煤分解以增加煤与空气接触的表面积，如黄铁矿，它可以吸收 氧化反应放出的部分热量降低煤的氧化反应进程；煤的高灰分使单位 质量的氧化热降低
地质构造
地质构造：指构成地壳的岩层或岩体在外力作用下所发 生的变形与变位。 1、构造变动：由地壳运动引起的岩层的变形与变位。地壳中的地 质构造绝大多数属于构造成因。构造变动是地质学尤其是构造地质 学的主要研究对象。 2、非构造变动：由于重力作用、地下水、风化、冰川等作用，使 岩层或岩体发生局部变形。这种作用不是地壳运动的直接表现。非 构造变动规模不大，分布局限，不是构造地质学的主要研究对象， 但它的存在影响了对矿区地质构造的全面认识，所以有关章节中适 当介绍。
• (二) 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。
矿井设计阶段主要是解决一个矿井开拓布置的问题。其基本任务是 选定井筒和工业广场位置，确定开拓方式，划分开来水平，布置第一 水平主要巷道和采区，以及进行基建工程、通风安全、提升运输、煤 炭加工等一系列技术设计。井田精查工作成果是矿井设计的地质依据 。
矿井建设阶段主要是解决矿井基建工程和首采区建设的问题。其基 本任务是编制基建工程施工组织设计和进行井巷施工。建井地质工作 就是直接为矿井基建工程服务的地质工作。
新。向斜核心的岩层较新，外围的岩 层较老。
二、褶曲要素 褶曲的形态是千变万化的，为了研究它的空间形态，通常把它的
各个组成部分及决定其形态特征的几何要素分别给予命名，并统称 为褶曲要素。常用的褶曲要素有：
第二节 褶皱构造
1、核：褶曲最中心部分的岩层。 2、翼部：褶曲核部两侧出露的岩层。
3、轴面：是一个平分褶曲两翼的假想面。 轴面可以直立、倾斜或水平，可以是平面或曲面。 4、轴及轴迹：轴面与水平面的交线—褶曲轴。轴面与地表面
划分、运输大巷的部署、采区划分和巷道布置等都有直接的影响。构
造破坏严重的矿井，采区划分零乱，巷道系统复杂。
•
（3）影响掘进率。构造复杂的地段，工作面布置往往不正规，
需要多掘巷道，甚至造成无效进尺，使掘进率比正常情况显著增大。
•
（4）影响采面正常生产。回采工作面内出现断层，给生产造成
困难，影响正规循环作业。甚至使生产中断。
（2）煤的水分含量。煤中水分的含量对煤的自燃性有很大影响。水分含 量达饱和的煤，特别是在水分含量高的褐煤和次烟煤被开采和干燥前 ，煤体不再吸附水分，因而不能放出润湿热。煤氧化放出的热量通常 使内在水分温度升高。另一方面，自热时的化学反应需要有少量的水 分参加。低口级煤水分含量远远大于化学反应的需要量。因而，对低 品级煤来说，水分实际上是煤自热的阻化剂。
矿井生产阶段主要是解决矿井煤炭生产和准备的问题。其基本任务 是编制采掘设计和组织采掘施工。生产地质工作就是直接为矿井生产 服务的地质工作。
煤矿矿井地质讲课内容
1、地质学中的三大岩类及其与煤矿的关系 2、矿产（煤）、煤的物理化学性质 3、地质构造及其对矿井安全生产的影响 4、矿井储量管理
什么是地质学？
。
(2)沉积岩 (Sedimentary rocks) ：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(Metamorphic rocks) ：是由岩浆岩、沉积岩经变质 作用转化而成的岩石。
三大岩类的转化关系
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。
煤矿地质防治水安全教育培训课件
袁庄矿职教办
矿井地质的三大方面
1、地质工作 2、矿井防治水 3、煤炭资源储量管理
矿井地质简介
前言：矿井地质工作是煤矿生产、建设开发中至关 重要的组成部分，对地质工作勘探、研究、控制 程度的高低，直接影响到煤矿生产发展，地质工 作贯穿于煤矿开发、利用直至报废的全过程。矿 井地质工作是煤矿生产、建设开发中至关重要的 组成部分，对地质工作勘探、研究、控制程度的 高低，直接影响到煤矿生产发展，地质工作贯穿 于煤矿开发、利用直至报废的全过程。
煤层的物理化学性质
• (一) 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。
究煤厚变化、顶板稳定性、煤与瓦斯突出、岩浆侵入、岩溶陷落、地
温、地压等开采地质条件时，都不能不考虑地质构造因素的控制性。
•
地质构造对煤矿生产建设的影响具体归纳为以下几方面：
•
（1）影响井型规模和井田划分。构造破坏严重的矿区不能建设
大型矿井，而大型断层和褶皱枢纽往往是划分井田的自然边界。
•
（2）影响开拓部署。井田内部的断层和褶皱，对于开采水平的
地壳岩石经熔融或部分熔融作用(partial melting)形成的岩
浆(magma)，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（
Plutonic rocks）, 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 (Volcanic rocks)
反，倾角近于相等。 （2）倾斜褶曲：又叫 斜歪褶曲、不对称褶曲。 （3）倒转褶曲：轴面 倾斜，两翼岩层倾向一 致，倾角不等，一翼地 层顺序正常，另一翼地 层顺序倒转。
a直立褶曲；b倾斜褶曲；c倒转褶曲
d平卧褶曲；e翻卷褶曲
第三节 断裂构造
地壳中的岩石在地应力作用下，失去其连续性 和完整性，这种构造称为断裂构造。
矿井地质工作的内容
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。
远景规划阶段主要是解决煤炭工业整体布局，选择煤炭工业基地和 划分矿区的问题。煤田普查工作成果是远景规划的地质依据。
矿区总体设计阶段主要是解决矿区内各矿井统一布局和确定开发规 划的问题。其基本任务是确定开发规模和开发顺序；划分井田、选择 井筒位置和开拓方式；拟定煤炭加工工艺和选煤厂建设；选定运输线 、供电线和供水线；以及布置矿区主要工业设施等。矿区详查工作成 果是矿区总体设计的地质依据。
矿井地质构造的研究意义
•
矿井地质构造是影响煤矿生产建设最重要的地质条件（因素），
这是因为地质构造具有普遍性和控制性的特点。众所周知，地质构造
普遍存在于一切矿井，只是它的复杂程度、表现形态和对生产的影响
大小各有不同或存在差异而且。同时，地质构造不仅本身严重影响煤
矿生产建设，而且还对其它开采地质条件起着明显的控制作用，在研
•
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（5）影响安全生产条件。构造对矿井涌水、煤与瓦斯突出、顶
极稳定性等都起着明显的控制作用，从而增加了井下不安全因素。
煤矿矿井地质构造的分类
一、 岩层产状 二、 褶皱构造 三、 断裂构造
第一节 岩层产状
一、岩层产状的概念
1、岩层：两个平行或近于平行的界面所限制的层状岩石。某 一地质历史时期形成的岩层—地层。
• 地质学（Geology）的概念 ----• 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（Magamatic rocks, Igneous rocks ）：是由地幔或
煤具有自燃的性质，特别是那些低品位的烟煤，当从环 境中吸收的热量大于释放到环境中的热量时自燃现象就会 发生。影响自燃主要有以下几方面的因素：
煤炭自燃的因素
（1）煤的品级。煤的品级表明了煤的变质程度，常用挥发分含量和含煤 量表示。品级低的纯煤自热热敏感性高，而且，随着煤的品能升高其 自热敏感性下降。因而，干燥褐煤最易自热而无烟煤几乎不自热。但 含有大最水分的褐煤较纯褐煤不易自燃。