采煤概论第一章
采煤概论
《采煤概论》是2015年3月30日机械工业出版社出版的图书，作者是王绍留。
本书介绍了煤矿开采应掌握的煤矿地质、矿图等基础知识；系统地介绍了煤矿井田开拓、巷道掘进与支护、采煤方法、矿井主要生产系统、矿井通风和矿井5大自然灾害及其防治等基本知识，并对露天煤矿开采的基本知识作了简单介绍。
全书共分9个单元，内容包括煤矿地质、矿图、井田开拓、巷道掘进与支护、采煤方法、矿井主要生产系统、矿井通风、矿井灾害及其防治和露天开采等。
本书适合煤炭职业技术院校和成人教育院校矿山机电、矿井运输与提升、矿山地质、矿山测量、数字矿山技术专业及其他煤炭开采类相关专业使用，也可供广大煤矿工程技术人员参考。
前言第一单元煤矿地质1课题一地壳及地质作用1课题二煤的形成、分类及综合利用10课题三煤层的埋藏特征19课题四煤田地质勘探及煤炭资源储量22课题五影响煤矿生产的地质因素27第二单元矿图33课题一煤矿地质图33课题二采掘工程平面图46课题三煤矿常用其他矿图52第三单元井田开拓57课题一井田开拓基本知识57课题二井田开拓方式73课题三矿井采掘关系一92第四单元巷道掘进与支护96课题一钻眼爆破96课题二巷道支护113课题三装岩与调车131课题四掘进通风与综合防尘134 课题五巷道施工组织与管理l38 课题六综合掘进机掘进142第五单元采煤方法l46课题一采煤方法概述146课题二长壁采煤法采煤工艺154 课题三缓斜、倾斜煤层走向长壁采煤法l84课题四近水平及倾角较小缓斜煤层倾斜长壁采煤法195课题五急斜煤层采煤法199课题六厚煤层采煤法209第六单元矿井主要生产系统217 课题一矿井地面工业广场及地面生产系统217课题二矿井运输与提升系统220课题三矿井排水系统227课题四矿井动力供应系统232第七单元矿井通风245课题一矿井空气和矿井通风的任务245 课题二矿井通风阻力和通风动力252 课题三矿井通风方式和通风方法256 课题四矿井通风管理263第八单元矿井灾害及其防治269课题一矿井瓦斯及其防治269课题二矿尘及其防治279课题三矿井火灾及其防治286课题四矿井防水和排水292课题五冒顶事故及其预防296课题六矿山救护设备设施与救护301 参考文献310。
《采煤概论》课程教学大纲
《采煤概论》课程教学大纲一、课程性质及基本要求本课程是一门煤炭中等职业学校非采矿专业的主干课程，通过该课程的学习，使学生对煤矿生产的主要过程和基本技术知识有较为系统的了解，熟悉井下巷道布置和生产系统；了解煤矿常用的机电设备及煤矿开采工艺；懂得煤矿生产的基本安全知识及灾害防治技术，为进一步学习专业知识和职业技能，增强适应职业变化的能力打下基础。
二、教学内容及学时分配内容讲授模型课实训总学时绪论第一章煤矿地质与矿图基础知识1.1 地壳与地质作用1.2 煤的形成、用途与分类1.3 影响煤矿生产的地质因素1.4 煤田地质勘探及储量1.5 煤矿地质图第二章井田开拓2.1 井田开拓基本知识2.2 井田开拓方式2.3 开采水平的设置2.4 矿井采掘关系第三章矿井生产系统3.1 矿井地面生产系统3.2 井下生产系统第四章井巷掘进4.1 井巷掘进概述4.2 巷道掘进4.3 巷道支护4.4 立井开凿概述第五章采煤方法5.1 基本概念5.2 长壁采煤法5.3 放顶煤采煤法5.4 急倾斜煤层采煤方法5.5 连续采煤机房柱式采煤法5.6 其它类型采煤方法第六章矿井通风6.1 矿井通风的任务与矿内空气6.2 矿井通风阻力和通风动力6.3 矿井通风系统6.4 矿井通风构筑物第七章矿井灾害防治7.1 矿井安全生产法律法规7.2 矿井瓦斯及其预防1111111221221121122211111112111111122212121121122111116126817711437.3 矿井火灾防治7.4 矿尘危害及其防治7.5 矿井水灾的防治7.6 冒顶事故及其预防7.7 其它事故及其预防7.8 自救与互救第八章露天开采8.1 概述8.2 露天开采的主要工艺过程8.3 水污染及其控制第九章煤矿环境保护概述9.1 地表沉陷及治理9.2 大气污染及其控制9.3 露天矿开采及境界1 1 1 1 1总计4917975三、教学内容及要求绪论【理论讲授内容】了解煤炭生产的重要性，了解我国一次性能源的分布、比例、特点，了解我国煤炭工业发展概况。
采煤概论一、二章
主要问题：
1、资源保障程度偏低，有效供给能力不足 2、产业集中度低，产业结构不合理 3、对煤炭生产开发缺乏统一规划 4、煤炭资源生产开发过程中的浪费和破坏问题仍然十分
严重
5、煤矿安全形势仍然较为严峻 6、煤矿从业人员的合法权益尚未得到全面和有效的保护 7、煤炭生产科技水平亟待进一步提高 8、资源综合开发利用水平低，生产矿区生态环境污染和
第一章：煤炭工业基本情况
第一节：世界煤炭工业概况
能源对一个国家及其世界经济地位的发 展具有极其重要的战略意义，人均能源消 耗量的多少标志着一个国家人民生活水平 的高低。目前，世界59亿人口中的1/4生活 在发达国家，其能源消耗量占世界总能耗 的2/3，而不发达国家对能源的需求在迅速 上升并将伴随着人口的增长而增长。
《采煤概论》讲义
第一章：煤炭工业基本概况 第二章：煤矿地质
李志华
绪论
煤炭是现代世界五大能源（石油、煤炭、天然 气、水电、核能）之一。
我国是世界煤炭储量丰富的国家之一，煤种齐 全，分布面积广。
历史记载：我国是世界上开发、应用煤炭最早 的国家之一。
《采煤概论》是一门系统介绍煤炭工业概况、 煤矿生产建设专业技术知识的课程。课程的内容主 要包括煤矿地质基础知识、井田开拓、井巷工程和 采煤方法专业基础知识，矿井通风与煤矿安全等方 面知识。
采煤概论
五、煤层的分类
1、按倾角分类，分为： ①缓倾斜煤层 倾角﹤25° ②倾斜煤层 倾角在25°~45° ③急倾斜煤层 倾角﹥45° 2、煤层按厚度类，分为： ①薄煤层 ﹤1.3m ②中厚煤层 1.3m～3.5m ③厚煤层 ﹥3.5m
Hale Waihona Puke 六、煤的工业指标①水分（M）
②灰分（A） ③挥发分（V） ④胶质层厚度（Y） ⑤发热量（Q） ⑥含矸率
七、我国煤炭分类
1、无烟煤
2 、烟煤：贫煤、贫瘦煤、瘦煤、焦煤、
1/3 焦煤、肥煤、气肥煤、气煤、1/2中黏
煤、弱黏煤、不黏煤、长焰煤 3、褐煤
八、断层要素
• 断层要素：断层各组成部分的名称叫做断层 要素。 • 断层要素有断层面、断盘 、断层线和断距。
九、断层分类（一）
1、根据断层两盘相对运动的方向分类： ①正断层——上盘相对下降，下盘相对上升。 ②逆断层——上盘相对上升，下盘相对下降。 ③平移断层——断层两盘沿水平向相对移动。
正断层
逆断层
平移断层
九、断层分类（二）
2、根据断层面走向与岩层面走向的相对关系断层分类 ①走向断层 ——断层面走向与岩层走向一致或大致一致的断 层。 ②倾向断层 —— 断层面走向与岩层走向垂直或近于垂直的 断层。 ③斜交断层 ——断层面走向与岩层走向斜交的断层。
走向断层
倾向断层
斜交断层
十、煤炭储量
三、成煤的必要条件
① 繁茂的植物生成条件；
② 温湿的古气候条件；
③ 沼泽、湖泊的古地理条件；
④ 缓慢沉降的地壳运动条件。
四、我国三大主要成煤时期
① 石炭二叠纪聚煤期，是晚古生代，距今大 约2.3~2.8亿年。 ② 侏罗白垩纪聚煤期，是中生代，距今大约 6500万年~1.8亿年。 ③ 第三纪聚煤期，是新生代，距今大约 300 万年~2000万年。
采煤概论.
第一章煤矿地质知识1.常见的沉积岩主要有哪几种？角砾岩、砾岩、砂岩、粉砂岩、泥岩及页岩、石灰岩2.什么叫地史？地层和地史的区别是什么？地壳的发展历史简称地史。
地层是在地史的发展阶段形成的沉积岩层。
3.简述煤的形成过程。
第一阶段——泥炭化阶段。
在古代成煤时期，地球上气候温暖而潮湿，植物生长茂盛，特别是湖泊沼泽地带密布着茂密的森林或水土植物。
死去的植物遗体堆积在湖泊沼泽底部，随着地壳缓慢下沉逐渐被水覆盖与空气隔绝，在细菌参与的生物化学作用下，植物遗体开始腐烂分解，有的变成气体跑掉，有的变成液体流失，被保留下来的部分变成泥炭层。
植物遗体演变成为泥炭的过程称为泥炭化阶段。
第二阶段——煤化阶段。
随着时间推移，地壳继续缓慢下沉，泥岩层被水携带来的泥砂等物质覆盖，并且覆盖层逐渐加厚，在压力和温度的作用下，泥炭层逐渐脱水、压紧，碳的含量也逐渐增加，这时泥炭就变成了褐煤。
如果地壳继续下沉，覆盖岩层不断加厚，褐煤在高温、高压的作用下，引起内部分子结构物理性质的变化，含碳物质进一步富集，氧和水分含量进一步减小，密度增大，颜色变深，硬度增加，逐渐地变成了烟煤，煤的这种变质过程称为煤化阶段。
4.煤的物理性质和化学性质主要包括几种？常用的煤质指标和工业分类指标各有哪些？煤的物理性质包括光泽、颜色、条痕、硬度、脆度、密度和容量、导电性等。
煤的物理性质与煤中所含杂质有关，成分相同的煤的物理性质是随变质程度而改变的。
煤的化学组成主要是有机质和无机质两大类。
有机质是煤的主要组成部分，它包括碳、氢、氧、氮和有机硫，还有少量磷等；无机质包括矿物质和水分，绝大多数是煤中的有害成分，对加工利用不利。
常用的煤质指标：水分Ｗ、水分Ａ、挥发分Ｖ、发热量Ｑ、胶质层厚度Ｙ、含矸率工业分类指标：可燃基挥发分Ｖdaf(%)和胶质层的最大厚度5.反映煤岩层产关要素是什么？走向：煤层或岩层面与水平面相交的线称为走向线。
倾向：煤层层面上与走向线垂直向下的倾斜线的水平投影所指的方向。
采煤概论答案汇总
第一章煤矿地质基本知识1．熟悉地质作用、内力地质作用、外力地质作用及矿物、岩石的概念。
地质作用：由自然力促使地球物质组成、内部构造和外部形态发生变化与发展的过程称为地质作用内力地质作用：作用于整个地壳或者岩石圈，力量主要来自地球内部的地质作用称为内力地质作用外力地质作用：作用于地壳表层，力量主要来自地球以外的地质作用称为外力地质作用矿物：是地壳中的一种或者多种元素在各种地质作用下形成的自然产物岩石：是一些矿物颗粒的集合体2．内力地质作用可分为哪几项运动或作用？起主导作用的是哪一项？内力地质作用包括地壳运动、地震作用、岩浆作用、变质作用等。
最活跃、起主导作用的是地壳运动。
3．按作用方式，外力地质作用可分为哪几类？外力地质作用包括风化作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积作用、固结成岩作用等。
4．风化作用主要类型？风化作用产生原因？根据风化作用的因素和性质可将其分为三种类型：物理风化作用、化学风化作用、生物风化作用。
原因：岩石在地表或接近地表的环境中，由于受到气温的变化、水和氧气及二氧化碳的作用和生物的活动等，使岩石在原地受到机械破碎和化学分解的作用，称为风化作用。
5．简述沉积岩、岩浆岩与变质岩的形成过程；沉积岩具有什么特征？沉积岩：是有暴露在地表的岩石经受外力地质作用，即先经风化和剥蚀，被粉碎或分解成碎屑物质和可溶性物质等，又经过搬运，在适当的条件下沉积下来，形成各种沉积物，再经受紧压、脱水、胶结，变成坚硬的岩石。
岩浆岩：岩浆沿岩石裂缝或薄弱带上升，侵入到地壳表层或喷出地表，便冷凝固结成坚硬的岩浆岩。
变质岩：由各种不同的原有岩石收到温度、压力及化学活性流体的作用，使原岩改变其成分、结构和构造而变成新的岩石。
沉积岩特征：含矿物成分多以及化学成分多，覆盖广，易开采。
6．简述煤的形成过程，并分析要形成具有开采价值的煤层，必须具备哪些条件？煤是由植物经过漫长的及其复杂的生物化学、物理化学作用转变而成的。
条件：1、植物条件2、气候条件3、地理条件4、地壳运动条件7．根据开采技术特点，煤层按厚度或倾角分为哪几类？煤层按厚度分类：薄煤层，中厚煤层，厚煤层。
采煤概论复习要点
第一章：煤矿地质知识（1）地质作用：在漫长的地质年代中，由于自然动力引起地壳物质组成，内部构造和地表形态变化与发展的作用称为地质作用。
地质作用案进行的场所及能源的不同，可分为内力地质作用和外力地质作用。
内力地质作用包括地壳运动、演讲运动、变质作用和地震作用等。
（2）岩石：岩石是矿物的集合体，组成地壳的岩石种类繁多，按生成原因可以将岩石划分为岩浆岩、沉积岩、变质岩三大类别。
（3）古植物从死亡、堆积到转化为煤要经过一系列的演化过程，这一过程称为煤作用。
成煤作用大致可分为泥炭化和煤化两个阶段。
（4）煤层的厚度可以划分为以下三类：（I）薄煤层0.5-1.3米，(II)中厚煤层：1.3-3.5米(III)厚煤层：厚度在3.5米以上（5）在地壳运动的作用下，煤和岩层改变了原始埋藏状态，所产生的变形或变位的形迹称为地质构造。
可以分为单斜构造、褶曲构造和断裂构造。
岩层的位置及特征通常用产状要素来描述。
产状要素有走向、倾向和倾角。
（6）断距：根据断层两盘相对运动的方向，断层可以分为三种基本类型：(i)正断层：上盘相对下降，下盘相对上升。
(ii)逆断层：上盘相对上升，下盘相对下降。
(iii)平推断层：断层两盘沿水平方向相对平移。
正断层’逆断层在煤矿中最常见。
（7）煤田地质勘探工作可划分为煤田普查、矿区详查和井田精查三个阶段，并依次进行。
（8）矿井储量煤炭资源是煤田地质勘探工作中最终成果的集体表现，它是指地下埋藏着的具有工业价值的煤炭资源量。
对勘探成果进行可行性评价和按经济意义分类，矿井储量可分为矿井地质资源量、矿井工业储量、矿井设计储量和矿井设计可采储量四种。
(i)矿井地质资源量：详查地质报告提供的查明煤炭资源的全部（ii)矿井工业储量：地质资源中控制的资源量，经分类得出的经济基础储量、边际经济储量连同地质储量中推断资源量的大部，归类为矿井工业储量。
(iii)矿井设计储量：矿井工业资源/储量减去设计计算的断层煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱、地面建（构）筑物煤柱等永久煤柱损失量的资源/储量，称为矿井设计储量。
采煤概论
采煤概论第一章：煤矿地质知识地质作用：由于自然动力引起地壳物质组成、内部构造和地表形态变化与发展的作用称为地质作用内力地质作用：由地球内部能量引起的地壳物质成分、内部构造、地表形态发生变化的地质作用。
包括地壳运动、岩浆活动、变质作用、地震作用。
地壳运动：地球内部动力引起的地壳构造改变和地壳内部物质变位的运动----升降运动、水平运动外力地质作用：作用在地壳表层，主要由地球以外的太阳辐射能、日月引力能等引起。
包括：风化和剥蚀、搬运和沉积、固结成岩在各种地质作用中地壳运动起主导作用，它控制了其它地质作用的存在和发展。
煤的形成过程：煤是由古代植物遗体演变而形成的。
形成过程：植物遗体◊泥炭层◊褐煤◊烟煤◊无烟煤◊石墨要形成有开采价值的煤层，必须具备下列条件：１.植物条件:例如我国三大聚煤期（即石炭二叠纪、三叠侏罗纪、第三纪等)分别与袍子植物、裸子植物及被子植物的繁盛时期相对应。
）２.气候条件：温暖潮湿３.地理环境：有大面积沼泽化的自然地理条件４.地壳运动：下沉速度煤层的厚度分类：厚煤层 3.5m以上中厚煤层 1.3-3.5m薄煤层0.5到1.3m 最小可采厚度按倾角：单斜构造：在一定范围内，煤或岩层大致向一个方向倾斜的构造形态。
缓斜煤层：0—25度，8度以下称为近水平煤层倾斜煤层：25—45度急斜煤层：45--90度煤层顶底板岩石：煤系中位于煤层上下一定距离内的岩层。
底板：先于煤生成的岩石顶板：较煤后生成的岩层煤岩层产状要素：走向：煤层或岩层层面与水平面交线的方面，倾向：煤层层面上与走向线垂直向下的倾斜线的水平投影所指的方向倾角：煤层或岩层层面与水平面之间的夹角，断层的要素：断层面，断层线，断距，断盘断层可分为：正断层：上盘相对下降，下盘相对上升逆断层：上盘相对上升，下盘相对下降平推断层：断层两盘沿水平方向相对移动第二章：煤矿地质图反映地球表面高低起伏形状的图纸称为地形图。
地形图中一般用地形等高线反映地貌。
采煤概论第一章__煤矿地质知识
作背斜；向下凹陷的部分称作向斜。 – 单斜构造：当一个向斜构造或背斜构造的范围较大时，
它的一翼又称为单斜构造。所以说，单斜构造也是褶皱
构造的一部分；
第四节 煤层的埋藏特征
三、地质构造对煤层的影响
• 煤层和岩层在空间的分布状态和位置通常用产状要素描 述，如图1-14所描述。 走向。煤层或岩层层面与水平 面的相交线称为走向线，走向线 的方向称为走向。走向表示倾斜 岩层在平面上的延伸方向。
煤层在不同的地点向和倾角都不是固定不变的，只不过
变化的大小程度不同。 – 断裂构造：岩层受地质作用力后遭到破坏，失去了连续 性和完整性的构造形态称为断裂构造。断裂面两侧的岩 层没有发生明显位移的称为裂隙或节理。当断裂面两侧 的岩层发生了明显的位移时，称之为断层 。断层要素 ： 断层面 、断盘 、断距 。
倾向。在煤层或岩层层面上、与走向线垂直向下的直线称
为倾斜线，倾斜线在水平面上的投影称为倾向线，倾向线 的方向称倾向，倾向表示倾斜岩层向地下深处延伸的方
向。
第四节 煤层的埋藏特征
三、地质构造对煤层的影响
倾角。煤层或岩层层面与水平面之间所夹的最大锐角， 倾角越小，开采越易；倾角越大，开采越难。 由于受地质构造的影响，在任何一个煤田内，同一
001第一章1采煤概论
十一 煤田地质勘探及矿井储量
1、煤田地质勘探的任务
了解矿井资源储量、井田地质条件、 了解矿井资源储量、井田地质条件、煤层赋存 矿井资源储量 条件、水文地质条件、开采技术条件、 条件、水文地质条件、开采技术条件、煤种煤 等矿井的资源条件。 质等矿井的资源条件。
2、煤田地质勘探工作的阶段划分
煤田地质勘探工作划分为煤田普查、 煤田地质勘探工作划分为煤田普查、矿区详查 煤田普查 和井田精查三个阶段依次进行 三个阶段依次进行。 和井田精查三个阶段依次进行。
在各种地质作用中地壳运动起主导作用， 在各种地质作用中地壳运动起主导作用，它控 地壳运动起主导作用 制了其它地质作用的存在和发展。 制了其它地质作用的存在和发展。
二、地壳的物质组成
1.矿物：由一种或多种元素在地质作用下形 矿物：由一种或多种元素在地质作用下形 矿物 地质作用 成的， 成的，具有比较固定的化学成分和物理性 质的自然产物 （Ａu）、 ）、银 ）、石英 例：金（Ａ ）、银（Ag）、石英 ）、 ）、磁铁矿 磁铁矿（ （SiO2）、磁铁矿（Fe3O4）等
3、煤层结构 、 简单结构煤层：煤层中没有呈层状出现的比 简单结构煤层： 较稳定的夹石层，但仍可能夹一些矿物质 较稳定的夹石层， 透镜体或结核。 透镜体或结核。 复杂结构煤层：煤层中常含有较稳定的夹石 复杂结构煤层： 层。
4、 煤层顶底板岩石： 煤系中位于煤层上 、 煤层顶底板岩石 ： 下一定距离内的岩层。 下一定距离内的岩层。 底板： 底板：先于煤生成的岩石 顶板： 顶板：较煤后生成的岩层
33矿井的充水程度矿井的充水程度矿井开采时由于巷道开掘和采空区塌陷必然波矿井开采时由于巷道开掘和采空区塌陷必然波及煤层上下的含水层以及地表下的水源而造成矿及煤层上下的含水层以及地表下的水源而造成矿井充水严重时还可能威胁矿井安全
采煤概论答案
第一章煤矿地质基本知识1．熟悉地质作用、内力地质作用、外力地质作用及矿物、岩石的概念。
地质作用：由自然力促使地球物质组成、内部构造和外部形态发生变化与发展的过程称为地质作用内力地质作用：作用于整个地壳或者岩石圈，力量主要来自地球内部的地质作用称为内力地质作用外力地质作用：作用于地壳表层，力量主要来自地球以外的地质作用称为外力地质作用矿物：是地壳中的一种或者多种元素在各种地质作用下形成的自然产物岩石：是一些矿物颗粒的集合体2．内力地质作用可分为哪几项运动或作用？起主导作用的是哪一项？内力地质作用包括地壳运动、地震作用、岩浆作用、变质作用等。
最活跃、起主导作用的是地壳运动。
3．按作用方式，外力地质作用可分为哪几类？外力地质作用包括风化作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积作用、固结成岩作用等。
4．风化作用主要类型？风化作用产生原因？根据风化作用的因素和性质可将其分为三种类型：物理风化作用、化学风化作用、生物风化作用。
原因：岩石在地表或接近地表的环境中，由于受到气温的变化、水和氧气及二氧化碳的作用和生物的活动等，使岩石在原地受到机械破碎和化学分解的作用，称为风化作用。
5．简述沉积岩、岩浆岩与变质岩的形成过程；沉积岩具有什么特征？沉积岩：是有暴露在地表的岩石经受外力地质作用，即先经风化和剥蚀，被粉碎或分解成碎屑物质和可溶性物质等，又经过搬运，在适当的条件下沉积下来，形成各种沉积物，再经受紧压、脱水、胶结，变成坚硬的岩石。
岩浆岩：岩浆沿岩石裂缝或薄弱带上升，侵入到地壳表层或喷出地表，便冷凝固结成坚硬的岩浆岩。
变质岩：由各种不同的原有岩石收到温度、压力及化学活性流体的作用，使原岩改变其成分、结构和构造而变成新的岩石。
沉积岩特征：含矿物成分多以及化学成分多，覆盖广，易开采。
6．简述煤的形成过程，并分析要形成具有开采价值的煤层，必须具备哪些条件？煤是由植物经过漫长的及其复杂的生物化学、物理化学作用转变而成的。
条件：1、植物条件2、气候条件3、地理条件4、地壳运动条件7．根据开采技术特点，煤层按厚度或倾角分为哪几类？煤层按厚度分类：薄煤层，中厚煤层，厚煤层。
采煤概论
①正断层 ②逆断层 ③平移断层
根据断层面走向与岩层面相对 关系分类:
1、走向断层
2、倾向断层 3、斜交断层
（五）岩浆侵入体
岩浆侵入到含煤地层形成的岩 床或岩墙，称为岩浆侵入体。
（六）岩溶陷落柱
第二节 煤的形成及赋存特
征
“煤是由古代植物的遗体演变而形 成的”。 从植物遗体堆积到转变为煤的 演变过程称为“成煤作用”。
（三）褶皱构造 岩层受到挤压应力的强烈作用， 发生塑性变形，形成波状弯曲，但仍 保持其连续性和完整性的构造，称为 褶皱构造。
褶皱构造中的一个弯曲,称为褶曲。
（四）断裂构造
岩层受力后遭到破坏，失去了 完整性和连续性的构造形态，称为 断裂构造。 1、裂隙或节理 2、断层
（1） 断层的分类
根据断层两盘相对的运动 方向分类：
成煤作用主要分为两个阶段： 1、泥炭化阶段 2、煤化阶段
要形成具有开采价值的煤层必须 要具备四个条件：
第一，植物大量繁殖
第二，温暖潮湿的气候
第三，适宜的古地理环境
第四，地壳运动的配合
（二）煤的物理性质 1、颜色 3、硬度 2、光泽 4、密度
5、脆度
7、裂隙
6、导电性
（2）、煤的化学组成
1、碳
2、复杂结构煤层
1）、简单结构煤层
简单结构煤层内不含有稳定夹 石层，有时含有少量的矸石透镜 体，同时简单结构煤层反映在当 时形成煤层的过程中，植物是连 续堆积的。
2）、复杂结构煤层 复杂结构煤层里含有比较稳定 夹石层，多时可达5~6层。
3、煤层的厚度 煤层厚度是煤层顶底板岩层之间的垂 直距离。 根据煤层结构和厚度的不同，把煤层分 为了三类： 1、总厚度 2、有益厚度
按照冷凝的位置不同，分为侵入岩和 喷出岩。 常见的岩浆岩岩石有：花岗岩、 闪长岩、安山岩等。
采煤概论-1_煤矿地质知识 - 副本
成煤作用可划分为两大阶段：
第一阶段是在地表常温、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，转变成泥炭或腐泥的过程，称泥炭化（或腐泥 化）作用阶段。这一阶段以生物化学降解作用为主。 第二阶段是泥炭或腐泥被埋藏后，由于沉积盆地基底沉 降至地下深部， 经成岩作用转变成褐煤，当温度和压力 再逐渐增高经变质作用转变成烟 煤和无烟煤。由泥炭或腐泥转变成褐煤，以至无烟煤的全过程，称煤化 作用。这一阶段以物理化学变化为主。
、2H2O）由多种元素组成。 、
组成岩石的常见矿物，称为造岩矿物，主要的有 20 多种，像石英、 长石、云母、方解石、赤铁矿、黄铁矿等。
2、岩石——矿物的集合体
5
6
岩 石 按 生 成 原 因 分 为 三 类
岩浆岩—是地球内部的高温熔融状态的岩浆，沿地壳薄弱地带侵入 地壳或喷出地壳逐渐冷却、凝固而成的岩石。（花岗岩、玄武岩、闪长 岩、辉绿岩等） 根据SiO2含量的多少，岩浆岩又分为酸性、中性、基性和超基性四 种岩类， 岩浆岩造岩矿物主要有：石英、正长石、斜长石、白云母、黑云母 等。
主
要
现
象
第四纪
冰川广布，黄土生成 西部造山运动，东部低平， 湖泊广布 哺乳类分化 蔬果繁盛，哺乳 类急速 发展 （我国尚无古新世地层发 现）
新生代 (哺乳类动物 时代)
晚第三纪
早第三纪
始新世
E2
38
古新世
E1
65
16
采煤概论课件
煤矿地质知识第一章煤矿地质知识第一节地壳与地质作用第二节煤的形成及工业分类第三节煤田地质勘探与储量第四节影响煤矿生产的地质因素第一节地壳与地质作用一、地壳及岩石•岩石按其生成的方式可以分三大类：1、岩浆岩2、沉积岩3、变质岩•煤是一种沉积岩。
第一节地壳与地质作用二、地质作用与地壳运动一、煤的形成1、成煤植物在漫长的45亿年的地球历史上，有过三次高等植物的极盛时期，即:•石炭二叠纪的蕨类植物•三叠侏罗纪的裸子植物•第三纪的被子植物这三个时期也是历史上的三个聚煤期第二节煤的形成及工业分类2、煤的形成过程第一阶段：泥炭化阶段第二阶段：煤化阶段煤成岩作用煤变质作用第二节煤的形成及工业分类3、成煤条件•煤在地壳中的积聚．主要依靠古气侯、古地理地貌和地质作用等条件的良好配合。
形成有开采价值的煤层，必须具备以下四个条件：第一、植物条件。
第二、气候条件。
第三、地理环境。
第四、地壳运动。
二、煤系煤系地层：在煤的形成过程中，煤层上下同时形成许多岩层。
这些夹有煤层的岩层是在同一个成煤时期形成的，通常称为某一地质时代的煤系地层。
煤系：煤系是指含有煤层的沉积岩系，它们彼此间大致连续沉积，并在成因上有密切联系。
三、煤的性质1．煤的物理性质–光泽、颜色、条痕、硬度、脆度、比重和容重、导电性等。
2．煤的化学组成：有机质和无机质，主要元素有：碳、氢、氧、氮、硫、磷。
第二节煤的形成及工业分类四、煤的工业分类1．常用的煤质指标—评价煤质的主要指标包括：水分W、灰分A、挥发分V、胶质层厚度Y、发热量Q、硫S和磷P的含量以及含矸率等。
2．煤的工业分类—我国现行的工业分类，是以炼焦煤为主的分类方案，分类指标主要用挥发分和胶质层的最大厚度y(mm)为指标划分煤的种类，从无烟煤到褐煤分为十大煤种，即无烟煤、烟煤（贫煤、瘦煤、焦煤、肥煤、气煤、弱粘煤、不粘煤、长焰煤）、褐煤。
第三节煤田地质勘探与储量一、煤田地质勘探的任务煤田地质勘探的任务主要是：查清楚煤系地层构造、煤层赋存状况、煤炭储量及煤质、水文地质条件、开采技术条件等。
采煤概论
《采煤概论》课程配套采矿模型目录课程教学计划系别：资环专业：平煤（地质）班级：2004级－1班2005 —2006学年第 1 学期课程名称：采矿概论主讲教师：李东印助课教师：采用教材：采煤概论教研室主任：（签名）系、部主任：（签名）制定日期：2005 年9 月15 日说明：本表在教研室接到各系的教师工作量通知书确定教学任务书后，由各任课教师负责填写一式四份，经教研室、系（部）主任审查签章后，一份留教师自用，一份交教研室，一份送所属系部，一份送教学研究科。
复习思考题第一章煤矿地质知识1．什么叫地质作用？内、外力地质作用有哪几种作用形式？2．组成地壳的主要物质有哪几种？3.常见的沉积岩主要有哪几种？4．什么叫地史？地层和地史的区别是什么？5．简述煤的形成过程？6．煤的物理和化学性质主要包括几种？常用的煤质指标和工业分类指标各有哪些？7．煤层按厚度可分为哪几类？8．反映煤层赋存状态的指标主要有几种？煤层按厚度和倾角如何分类？9．什么煤层的顶板、底板？10.反映煤岩层产状要素是什么？11.影响煤层的主要构造有哪几种？12.断层的要素有哪几部分？什么叫正断层、逆断层、平推断层？13.煤田地质勘探的任务是什么？煤田地质勘探划分为哪几个阶段？煤田地质勘探有哪几种方法？14.矿井储量是如何分类的？第二章煤矿地质图1．地质图件中采用什么表示方向？什么是等高线？各种地形在等高线图上有什么特点？2．试述根据等高线图作地形剖面图的步骤？3.如何根据煤层底板等高线确定煤层产状？4．各类地质构造在煤层底板等高线图上有什么特征？5．煤矿常用的地质图件主要有那些？6．简述读图的基本方法第三章井田开拓的基本问题1．什么叫井田开拓？2．煤田划分井田时应注意哪些问题？3．如何合理确定矿井生产能力？4．井田再划分方式有哪几种？如何划分？5．什么叫采区？采区具有哪些特点？6．什么叫区段运输平巷？什么叫区段回风平巷？7．什么叫单水平开拓？什么叫多水平开拓？8．巷道如何按空间特征和用途进行分类？分哪几类？9．什么是开拓巷道？什么是准备巷道？10．在确定矿井生产能力和服务年限时，为什么要考虑储量备用系数？11．什么叫井田开拓方式？12．在解决开拓问题时，应遵循什么原则？第四章井田开拓方式1．片盘斜井开拓的优点、缺点和适用条件是什么？2．斜井单水平分区式开拓的优点、缺点和适用条件是什么？3．立井开拓的优点、缺点和适用条件是什么？4．简述平硐开拓有几种方式，说明其布置特点及适用条件？5．什么叫综合开拓？通常有哪几种综合开拓方式？第五章井田开拓中的几个主要问题1．井筒的位置及数目如何确定？2．运输大巷的布置方式有哪几种？各有什么优缺点？3．什么叫井底车场？井底车场有哪几种形式？4．井底车场内的主要硐室有哪些？各具有什么用途？5．矿井开拓延深方案有哪几种？各有什么优缺点？第六章钻眼爆破1．岩石分级的目的是什么？举出两种常用的岩石分级方法，并说明其特点？2．炮眼的种类和作用？3.矿用炸药的种类和特点？4.简述钻眼爆破常用的起爆器材及其工作原理？5.什么是毫秒爆破？其爆破效果有何特点？6.分析光面爆破的机理？第七章巷道支护1．什么是巷道围岩压力，其影响因素有哪些？2．简述巷道矿压控制的途经和方法？3．简述金属支架的类型及使用条件？4．简述喷射混凝土支护的特点？5．什么是锚杆支护，从锚固方式、锚固长度方面锚杆支护如何分类？6．试分析如何提高锚杆的延伸率？第八章水平及倾斜巷道掘进1．巷道断面形状如何确定？1．简述巷道断面尺寸确定的步骤和方法。
采煤概论
采煤概论第一章煤矿地质知识第一节地质作用、地壳的物质组成及地史的概念埋藏在地下的煤和其他矿产资源，都是地壳物质运动和各种地质作用的产物。
一、地质作用1. 内力地质作用由地球内部能量引起的地壳物质成分、内部构造、地表形态发生变化的地质作用，它包括地壳运动、岩浆活动、变质作用和地震作用等。
2. 外力地质作用它作用在地壳表层，主要是由地球以外的太阳辐射能、日月引力能等引起。
按其作用方式可分为：风化和剥蚀、搬运和沉积、固结成岩。
二、地壳的物质组成组成地壳的岩石种类繁多，按照生成原因，可以将岩石划为岩浆岩、沉积岩、变质岩三大类别。
沉积岩分布最广，地表约75%的面积都覆盖有沉积岩，有许多重要的矿产如煤、油页岩、岩盐等本身就是沉积岩。
三、地史的概念地壳的发展历史简称地史。
在45亿年以前形成的地球，在漫长的岁月里，其地壳在不停地运动，地球上的生物也在不断地发展演化。
研究表明，地球上的任何一种矿物、岩石，任何地貌和构造形态以及任何一种动植物，都是地壳发展演化的产物。
通常根据地壳运动及古生物的发展，将地壳发展历史的主要阶段及其顺序，从古到今划分为太古代、元古代、古生代、中生代和新生代五个大的时期。
第二节煤的形成及煤系一、煤的形成煤层的形成受古植物、古气候、古地理及古构造等条件的控制。
我国最主要的三个聚煤时期为：石炭二叠纪、侏罗纪和第三纪。
古植物从死亡、堆积到转化为煤的演化过程，称为成煤作用。
分为泥炭化阶段和煤化阶段。
二、煤系的概念煤系是指含有煤层的沉积岩系，它们彼此间大致连续沉积，并在成因上有密切联系。
第三节煤的性质及工业分类1．煤的物理性质光泽、颜色、条痕、硬度、脆度、比重和容重、导电性等。
2．煤的化学组成：有机质和无机质，主要元素有：碳、氢、氧、氮、硫、磷。
二、煤的工业分类1．常用的煤质指标评价煤质的主要指标包括：水分W、灰分A、挥发分V、胶质层厚度Y、发热量Q、硫S和磷P的含量以及含矸率等。
2．煤的工业分类我国现行的工业分类，是以炼焦煤为主的分类方案，分类指标主要用挥发分和胶质层的最大厚度y(mm)为指标划分煤的种类，从无烟煤到褐煤分为十大煤种，即无烟煤、烟煤（贫煤、瘦煤、焦煤、肥煤、气煤、弱粘煤、不粘煤、长焰煤）、褐煤。
采煤概论-第一章 煤矿地质与与矿图基础知识
第一章煤矿地质与矿图基础知识煤矿开采要求在安全生产的条件下，以最佳的经济效益、先进的科学手段、符合国家有关开采规定将埋藏在地下的煤开采出来。
煤和其它矿产资源的形成与存在，都是地球物质运动和各种地质作用的产物。
因此，了解地球物质的运动规律，认识煤炭资源的形成与各种地质作用的关系，掌握煤层的性质及其埋藏特征，提高基本地质图件的识读能力，是从事煤矿工作者必须具备的基本知识和基本技能。
第一节地壳及其运动一、地壳地壳是指地球表面及其以下的坚硬薄壳层，其厚度约为地球半径的四百分之一。
地壳的厚度变化很大，主要与地势有关。
一般海洋部分较薄，只有5～8km，平均厚度为6km，大陆山区较厚，最厚处可达70km左右，如我国青藏高原厚达65km以上.地壳的平均厚度为33km。
地壳是煤及其各种矿产资源形成和保存的地方。
各种矿产资源的形成和保存又与地壳的物质运动及演化有密切关系地球岩面的水和包围着地球的大气，对地球生命的起源，生物的发展和演化，以及地貌形态的改变和沉积矿产的形成都起着十分重要的作用。
同时，地球岩面生物的生长、发育及死亡的整个过程不断地改变着地球岩面各种元素和矿物的分布，使某些元素离散或集中形成各种矿产。
各种地质作用，主要发生在地壳部分。
二、地壳的物质组成地壳是由岩石组成的。
而岩石则由一些细小的矿物颗粒组成。
矿物或岩屑在地质作用下聚集而成岩石。
组成地壳的岩石种类很多。
通常按其成因，可分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类，它们在地壳中分布各不相同。
沉积岩分布在地壳的最表层，厚薄不均，是不连续分布;岩浆岩主要分布在地壳深处;变质岩则分布在地壳强烈变动区或岩浆岩周围。
1．岩浆岩岩浆岩是由高温熔融状态的岩浆喷出地表或侵入地壳的上部逐渐冷却、凝固而形成岩石，又称火成岩。
根据岩浆冷凝的位置不同，将岩浆岩分为侵入岩和喷出岩两类。
常见的岩浆岩有花岗岩、玄武岩、闪长岩、安山岩、流纹岩、辉长岩等。
2．沉积岩沉积岩是在地壳表层环境中形成的岩石.它主要是由于暴露于地表的原有岩石，经外力地质作用，即先风化和剥蚀，被破碎或分解成碎屑物质和可溶性物质，又经过搬运（主要是由流水和风来搬运）在适当的条件下（如在水流速度有明显变化的河曲凸岸、江河进入湖泊或海洋的地方等）逐渐沉积下来，形成各种沉积物（如河滩或海边的砂砾和卵石、湖底或海底的软泥等），然后这些扩散的沉积物再经紧压、脱水、胶结，变成坚固的岩石。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第一节 煤田地质概述
褶 曲 构 造 断 裂 构 造
断 层
图1-3 煤矿构造形态的类型
断 层
第一节 煤田地质概述
2. 褶皱构造 褶皱构造: 煤层及岩层受到水平挤压力后，变成弯 曲形状，但仍保持其连续性。 3. 断裂构造 煤（岩）层受地壳运动作用力，作用力超过煤 （岩）层的强度，就产生断裂，失去了连续性和 完整性的构造形态称为断裂构造。 断裂后，两侧岩层若没有发生明显位移，称为节 理；断裂面两侧的岩层发生了明显位移的断裂构 造称为断层。断层对矿井生产影响特别显著。
1. 钻孔柱状图
Ⅰ Ⅱ 4 2 3 Ⅰ 5 6 Ⅱ Ⅲ 7 8 9 Ⅲ Ⅳ 10 11 12 Ⅳ Ⅴ 13 14 15 Ⅴ
m m
2. 地质剖面图
3 2 1
130 100 50 ±0 -50 -100
图1—14 地质剖面图之一
3．煤层底板等高线图
±0 m -50m -100 m -150m -200m
第二节
煤田地质勘探及煤炭储量
一、煤田地质勘探阶段及其任务
1.煤田普查：煤田普查可分为找煤和普查勘探。
找煤——为寻找煤炭资源，并对工作地区有无进一步工作价 值作出评价所进行的地质调查工作。 煤田普查——为煤炭工业的远景规划和详查提供必要资料所 进行的地质工作。 2.矿区详查：在普查的基础上进行。根据国家建设需要和 普查结果，选择资源条件好、开发条件有利的矿区进一步查 明资源的情况，为矿区总体设计提供依椐。 3.井田精查：为煤矿初步设计提供地质资料所进行的详查 勘探工作。
第二节
煤田地质勘探及煤炭储量
二、煤炭储量 煤炭储量: 煤田内埋藏的具有一定工业价值和 一定勘探研究程度的煤炭资源量。 根据勘探和地质研究程度，将煤炭储量按精 度依次分为A、B、C、D四级。其中: A、B级储量之和为高级储量； A、B、C级储量之和为工业储量； D级储量称为远景储量。
第二节
煤田地质勘探及煤炭储量
煤炭储量
能利用储量（A+B+C+D） 工业储量 （A+B+C） 远景储量 （D）
暂不能利用储量
可采储量
设计损失量
第三节 矿图基本知识
一、矿图的基本知识 在采矿设计、施工和生产过程中，需要一套 图纸分别反映地形、地物、地下煤层形态、 地质构造、矿井巷道与煤层或矿体之间的关 系；矿井各种巷道、工作面以及它们之间的 关系等，这类图纸称为矿图。 矿图投影方法: 正投影和标高投影。
第一节 煤田地质概述
二、煤层赋存特征 （一）煤层的结构和顶、底板 1. 煤层的结构 煤层通常是层状的。
根据煤层中有无较稳定的夹矸层，分为两类:
（1）简单结构煤层 （2）复杂结构煤层
第一节 煤田地质概述
2. 煤层的顶、底板 顶板: 赋存在煤层之 上的邻近岩层。 伪顶 直接顶 基本顶
断层线
v
v勘探线
铁路
露头线
钻孔
河流
公路
建筑物
第三节 矿图基本知识
三、采掘工程图 采掘工程图是反映采掘工程、地质和测 量信息的综合性图纸。 1. 采掘工程平面图及剖面图 2. 采掘工程立面图 3. 煤层层面图
顶板
0.1m
0.5m
煤 层 厚 度
0.6m
0.25m
0.4m
底板
图1-1 煤层的总厚度及有益厚度
第一节 煤田地质概述
（三）煤层的构造形态 1. 单斜构造
描述煤（岩）层的空 间形态，通常用产状 要素:
水平面 倾向 煤层层面
走向
走向、倾向及倾角
倾斜
图1-2 煤层的产状要素
单 斜 构 造
第一章 煤田地质及矿图知识
第一节 煤田地质概述 第二节 煤田地质勘探及煤炭储量 第三节 矿图基本知识
第一节 煤田地质概述
一、成煤作用 1.成煤作用：从植物死亡、堆积到转变为煤的演变过程，
以及在这个演变过程中经受的各种作用。
成煤作用大致分为两个阶段：
第一阶段：泥炭化阶段。 第二阶段：煤化作用阶段。 煤是古代植物遗体经成煤作用后转变成 的固体 可燃矿产。
±0 m -50 m -100 m -150 m -200 m
图1—15 煤层底板等高线图概念之一
3．煤层底板等高线图
±0 m -50m -100 m -150m -200m
±0 m -50 m -100 m -150 m -200 m
图1—15 煤层底板等高线图概念之一
4．地形地质图
+20 +0 -20
第一节 煤田地质概述
断层分类: 如图 根据断层上下盘相对移动的方向，可分为： (1)正断层：岩层断裂后，上盘相对下降，下 盘相对上升。 (2)逆断层：上盘相对上升，下盘相对下降。 (3)平推断层：断层两盘沿水平方向移动。
断层面 下 盘
上
盘
图1-5 断层示意图
a
图1-6 断距示意图 ab-垂直断距 bc-水平断距
第一节 煤田地质概述
变质作用 煤化作用 成岩作用 成煤作用 泥炭化作用 （或泥化作用） 烟煤、无烟煤
褐煤 泥炭 （或腐泥）
成煤原始物质
第一节 煤田地质概述
二、成煤的必要条件 第一、温暖潮湿的气候； 第二、大量植物生长、死亡； 第三、大面积沼泽； 第四、地壳运动配合
+80 +60 +40 +20
(a) (b) 图1—20 山岭与湖泊等高线
V
+110 +90 +70 +50
+110 +90 +70 +50 +30
VI
N
沙
21500
25.3 +40 +20 +0
VII
21000
图1—21 地形地质图
河
23.6
30500
20500
30000 33000 31000 32500 31500 32000
b
c
正断层
逆断层
平推断层
第一节
煤田地质概述
钻孔 钻孔 勘探线
钻孔
图1-8 地面勘探线、钻孔、与煤层断层的关系示意图
第一节 煤田地质概述
（四）常用的煤层分类 1. 按煤层倾角分类 根据当前开采技术，我国将煤层按倾角分为 四类： 近水平煤层 <8° 缓（倾）斜煤层 8~25° 中斜煤层 25~45° 急（倾）斜煤层 >45°
直接底 底板:赋存在煤层之 下的邻近岩层。 老 底
第一节 煤田地质概述
（二）煤层厚度
煤层的厚度: 煤层顶底板之间的垂直距离。 总厚度和有益厚度 总厚度:包括所有煤分层和夹矸层厚度总和. 有益厚度:是煤分层厚度的总和,不包括夹矸层厚度. 煤层最低可采厚度:当代技术和经济条件下，可开采 的最小煤层厚度.
第一节 煤田地质概述
2. 按煤层厚度分类 根据当前开采技术，我国将煤层按厚度分为 三类： 薄煤层 <1.3m 中厚煤层 1.3~3.5m 厚煤层 >3.5m
第一节 煤田地质概述
3. 按煤层稳定性分类 煤层稳定性是煤层形态、厚度、结构及可采 性的变化程度。按煤层稳定性，可分为： 稳定煤层 较稳定煤层 不稳定煤层 极不稳定煤层
C +20
A -100
1
B -100
C +20 2
A 100
投影面
1
B -100
图1—10 标高投影原理 1-大巷; 2-上山; A、B、C-标高
第三节 矿图基本知识
二、地质图 煤矿地质图:反映煤矿各种地质现象与井巷工 程之间相互关系及它们空间分布情况的所有 图件。 煤矿常用地质图有: a.钻孔柱状图 b. 地质剖面图 c.煤层底板等高线图 d.地形地质图
Z
投 立 正 V(
) 面 影
正
影 投 立
侧投 影
W ( 侧投 影面 )
O
X
H(
投 平 水
投 平 水
影
Y
) 面 影
第三节 矿图基本知识
我国以黄海的平均海水面为标准的零点 高程(标高)，空间一点与这个水准面的垂直距 离称为核点的标高。高于水准面的取正值， 低于水准面的取负值。在水平投影图上，在 各投影点位置的旁边标注各点的标高数值， 叫标高投影。