煤矿地质学课件
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煤矿地质学ppt课件
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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
煤矿地质基础知识课件第二部分
煤的变质
03
随着地壳的运动和地温的升高，褐煤进一步转化成烟煤和无烟煤。这个过程称为煤的变质。
烟煤是煤的一种主要类型，其特点是具有明显的条带状结构。烟煤的挥发分含量较高，因此常用于燃烧和发电。
烟煤
无烟煤是一种较为致密的煤种，其特点是挥发分含量较低。无烟煤主要用于制造碳电极和活性炭。
无烟煤
褐煤是一种较为疏松的煤种，其特点是水分含量较高。褐煤主要用于发电和供暖。
勘探方法
采取适当的防水、排水措施，降低地下水对采煤的影响，保障采煤作业的安全。
防治措施
合理利用地下水资源，实现采煤与环境保护的协调发展。
水资源利用
矿井环境地质
CATALOGUE
05
矿井环境地质主要包括地下水、瓦斯、煤尘、地温、地压等。
类型
具有动态性、区域性、季节性变化的特点，对采煤作业有较大影响。
褐煤
世界煤炭资源主要分布在北半球，特别是亚洲、欧洲和北美。中国的煤炭储量居世界前列。
世界煤炭分布
中国的煤炭资源主要集中在山西、陕西、内蒙古等地区。这些地区的煤炭储量大、品质好，是我国煤炭工业的重要基地。
中国煤炭分布
煤的开采难度受到多种因素的影响，如地质条件、地下水文、瓦斯含量等。在开采过程中，需要采取相应的技术和措施，确保安全、高效地采出煤炭。
地下水
易燃易爆，对采煤安全构成严重威胁。
瓦斯
具有爆炸性和污染性，对工人健康和环境均有影响。
煤尘
随深度增加而升高，影响采煤效率和工人舒适度。
地温
随深度增加而增大，可能导致巷道变形和采煤工作面垮塌。
地压
地压治理
地下水治理
采用止水、排水措施，降低地下水对采煤的影响。
煤尘治理
03
随着地壳的运动和地温的升高，褐煤进一步转化成烟煤和无烟煤。这个过程称为煤的变质。
烟煤是煤的一种主要类型，其特点是具有明显的条带状结构。烟煤的挥发分含量较高，因此常用于燃烧和发电。
烟煤
无烟煤是一种较为致密的煤种，其特点是挥发分含量较低。无烟煤主要用于制造碳电极和活性炭。
无烟煤
褐煤是一种较为疏松的煤种，其特点是水分含量较高。褐煤主要用于发电和供暖。
勘探方法
采取适当的防水、排水措施，降低地下水对采煤的影响，保障采煤作业的安全。
防治措施
合理利用地下水资源，实现采煤与环境保护的协调发展。
水资源利用
矿井环境地质
CATALOGUE
05
矿井环境地质主要包括地下水、瓦斯、煤尘、地温、地压等。
类型
具有动态性、区域性、季节性变化的特点，对采煤作业有较大影响。
褐煤
世界煤炭资源主要分布在北半球，特别是亚洲、欧洲和北美。中国的煤炭储量居世界前列。
世界煤炭分布
中国的煤炭资源主要集中在山西、陕西、内蒙古等地区。这些地区的煤炭储量大、品质好，是我国煤炭工业的重要基地。
中国煤炭分布
煤的开采难度受到多种因素的影响，如地质条件、地下水文、瓦斯含量等。在开采过程中，需要采取相应的技术和措施，确保安全、高效地采出煤炭。
地下水
易燃易爆，对采煤安全构成严重威胁。
瓦斯
具有爆炸性和污染性，对工人健康和环境均有影响。
煤尘
随深度增加而升高，影响采煤效率和工人舒适度。
地温
随深度增加而增大，可能导致巷道变形和采煤工作面垮塌。
地压
地压治理
地下水治理
采用止水、排水措施，降低地下水对采煤的影响。
煤尘治理
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2.岩石：矿物的集合体 按生成原因岩石可分为： （１）岩浆岩:花岗岩、玄武岩、辉绿岩 （２）变质岩：大理岩
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2.岩石：矿物的集合体 按生成原因岩石可分为： （1）岩浆岩:花岗岩、玄武岩、辉绿岩 （2）变质岩：大理岩 （3）沉积岩：砾岩、砂岩、泥岩、页岩、 石灰岩、煤 沉积岩分布最广，地表约75%的面积都覆盖 有沉积岩。
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3、煤层结构 简单结构煤层：煤层中没有呈层状出现的比 较稳定的夹石层，但仍可能夹一些矿物质 透镜体或结核。 复杂结构煤层：煤层中常含有较稳定的夹石 层。
长焰煤
气煤 烟 煤 肥煤 焦煤 瘦煤
沥青光泽
强沥青光泽 弱玻璃光泽 玻璃光泽 强玻璃光泽
褐黑色
2.8 2.6 2.6 2.5
最大 黑色 黑灰色 灰黑色 钢灰色 3.5～4.0 最小 1.35～ 1.8 良好
金刚光泽 无烟煤 似金属光泽
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七、常用煤的指标
（1）水分（Ｗ） 内在水分：吸附或凝聚在煤内部毛细孔中的水分 外在水分：在煤的开采储运、洗选过程中存留在煤表面的水分 内在水分和外在水分总和称为全水分 （2）灰分（Ａ）：煤完全燃烧后的固体残渣 （3）挥发分（Ｖ）：在隔绝空气的条件下，煤在高温下有机 质分解出来的气态物质 （4）发热量（Ｑ）：单位重量的煤完全燃烧时放出的热量， 单位：Ｊ／Ｇ （5）胶质层厚度（Ｙ）：具有粘结性的煤在密闭条件下加热 到一定温度，形成胶质体。 （6）含矸率：指矿井开采出来的煤炭中大于50mm的矸石量占 全部煤量的百分率。
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地震作用
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地震作用
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煤矿地质PPT课件
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。
03
适用于回采工作面及巷道等场所。
顶底板稳定性评价方法
实验室分析法 通过岩石力学实验，测定顶底板岩石的强度、变形等参数，评估其稳定性。
适用于设计阶段或科研项目中。
顶底板稳定性评价方法
01
数值模拟法
02 利用计算机数值模拟技术，建立顶底板稳定性分 析模型，预测不同条件下的稳定性状况。
状况、水循环系统等。
水资源保护策略
02
制定水资源保护策略，包括减少开采过程中的水资源消耗、加
强废水处理与回用、保护地下水水源地等。
水资源利用策略
03
提出水资源合理利用策略，如优化用水结构、推广节水技术、
实施水资源调配等，以提高水资源利用效率。
生态恢复治理方案及实施情况
生态破坏现状分析
对煤矿开采过程中造成的生态破坏现状进行分析，包括植被破坏 、土壤侵蚀、生物多样性减少等。
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
地下水通过蒸发、向河流泄流、人工开采等方式 从含水层中排出的过程。
水文地质条件对煤矿安全影响
水害事故
突水、溃水等事故，造成人员伤亡和 财产损失。
01
实践效果
02
通过采取上述管理措施，可有效提高煤矿顶底板的稳定性和 安全性。
03
减少冒顶、片帮等事故的发生，保障矿工生命安全和企业正 常生产。
07
环境地质问题与对策
地面塌陷治理措施及效果评估
地面塌陷原因分析
针对煤矿开采过程中出现的地面塌陷问题，首先分析塌陷原因，包 括开采方法、地质构造、水文地质条件等。
03
适用于回采工作面及巷道等场所。
顶底板稳定性评价方法
实验室分析法 通过岩石力学实验，测定顶底板岩石的强度、变形等参数，评估其稳定性。
适用于设计阶段或科研项目中。
顶底板稳定性评价方法
01
数值模拟法
02 利用计算机数值模拟技术，建立顶底板稳定性分 析模型，预测不同条件下的稳定性状况。
状况、水循环系统等。
水资源保护策略
02
制定水资源保护策略，包括减少开采过程中的水资源消耗、加
强废水处理与回用、保护地下水水源地等。
水资源利用策略
03
提出水资源合理利用策略，如优化用水结构、推广节水技术、
实施水资源调配等，以提高水资源利用效率。
生态恢复治理方案及实施情况
生态破坏现状分析
对煤矿开采过程中造成的生态破坏现状进行分析，包括植被破坏 、土壤侵蚀、生物多样性减少等。
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
地下水通过蒸发、向河流泄流、人工开采等方式 从含水层中排出的过程。
水文地质条件对煤矿安全影响
水害事故
突水、溃水等事故，造成人员伤亡和 财产损失。
01
实践效果
02
通过采取上述管理措施，可有效提高煤矿顶底板的稳定性和 安全性。
03
减少冒顶、片帮等事故的发生，保障矿工生命安全和企业正 常生产。
07
环境地质问题与对策
地面塌陷治理措施及效果评估
地面塌陷原因分析
针对煤矿开采过程中出现的地面塌陷问题，首先分析塌陷原因，包 括开采方法、地质构造、水文地质条件等。
煤矿地质学 课件
三、地表面特征 地球的表面积大约为5.1亿km2 地球的表面积大约为 亿 陆地1.495亿km2 ，占地球表面积的 陆地 亿 29.2%；海洋面积为 ；海洋面积为3.61亿km2 ，占 亿 地球表面积的70.8%。海陆面积之比为 地球表面积的 。 2.5:1。它们在地表的分布是极不均匀的， 。它们在地表的分布是极不均匀的， 陆地多集中在北半球， 陆地多集中在北半球，占全球陆地总面积 的67.5%，而南半球仅为 ，而南半球仅为32.5%。陆地 。 上最高处----珠穆朗玛峰（8844.43m）， 珠穆朗玛峰（ 上最高处 珠穆朗玛峰 ）， 陆地最低点为死海， 陆地最低点为死海，达－397m。地球最 。 低处----马利亚纳海沟 马利亚纳海沟11033m），最大 ），最大 低处 马利亚纳海沟 ）， 高差为20km。 高差为 。
第二节 地球的圈层构造 一、地球的外圈层 根据组成外圈层物质的性质状态不同，可分为三个圈层：大气圈、 组成外圈层物质的性质状态不同 根据组成外圈层物质的性质状态不同，可分为三个圈层：大气圈、 水圈、生物圈。 水圈、生物圈。 大气圈：包围地球的大气所组成的一个圈层叫大气圈。 （一）大气圈：包围地球的大气所组成的一个圈层叫大气圈。 它是地球最外面的一个圈层，其上界可达1800km或更高的高 它是地球最外面的一个圈层， 其上界可达 1800km或更高的高 地球表面大气稠密，向外逐渐稀薄，过渡为宇宙气体。 空。地球表面大气稠密，向外逐渐稀薄，过渡为宇宙气体。 水圈： （二）水圈：地球的水圈是在原始大气圈的成分中有了大量的水蒸 汽之后才逐渐形成的。 汽之后才逐渐形成的。 水圈是地球表层的水体，大部分汇集在海洋， 水圈是地球表层的水体，大部分汇集在海洋，另一部分分布在陆 地上的河流、湖泊、孔隙和土壤中。 地上的河流、湖泊、孔隙和土壤中。大气下层和生物体内也有水 这些水分包围着地球形成连续的封闭圈 连续的封闭圈。 分。这些水分包围着地球形成连续的封闭圈。 水圈的总质量为166. 亿吨，海洋水体占水圈总水量96. 水圈的总质量为166.4亿吨，海洋水体占水圈总水量96.5%。 海洋水体中已测出近 60种元素 其主要元素成分是： 种元素， 海洋水体中已测出 近 60 种元素 ， 其主要元素成分是 ： O 、 H 、 Cl、 Cl、 Na、Mg、S六中元素。海洋水的平均盐度为35‰。 Na、Mg、 六中元素。海洋水的平均盐度为 ‰ 平均盐度为35
煤矿地质课件精品课程
定义与概念
煤矿地质是研究煤及其赋存环境的学科， 涵盖了煤的形成、分布、性质、利用等内
容。
研究内容
煤矿地质研究主要包括煤的形成、煤系地 层、煤田构造、煤质与煤的利用等方面的
内容。
Байду номын сангаас
煤的形成与分布
煤的形成
煤是古代植物遗体在地下经过长 时间的高温高压形成的化石燃料。
煤的分布
世界上的煤主要分布在北半球， 特别是俄罗斯、中国和澳大利亚 等国家。
测量技术分类
根据不同的分类标准，测量技术可分为多种类型， 如按测量手段可分为传统测量和现代测量；按测量 方式可分为接触式测量和非接触式测量。
测量技术应用
测量技术在煤矿地质勘查中应用广泛，如地形测量、 矿体测量、井巷工程测量等，为煤矿安全生产和资 源合理利用提供保障。
井下测量技 术
测量技术介绍
井下测量技术是煤矿地质测量的重要组成部分，包括矿井几何测 量、井下控制测量和碎部测量等方面。
测量技术应用
井下测量技术在煤矿生产中具有广泛的应用，如确定采掘工程的 几何要素、绘制矿图、进行矿井储量管理和地压控制等。
测量技术发展
随着科技的不断进步，井下测量技术也在不断发展，如采用新型 的测量仪器、技术方法和数据处理软件等，提高测量精度和效率。
露天测量技术
01 测量方法
露天测量技术主要采用全站仪、GPS等设备进行测量， 获取精确的地形数据。
勘探阶段与任务
勘探阶段
煤矿地质勘探主要包括预查、普 查、详查和勘探四个阶段。
勘探任务
勘探的主要任务是查明煤矿的地 质条件，包括地层、构造、煤层、 煤质、瓦斯、水文等，为矿井设 计和开采提供依据。
勘探精度与要求
煤矿地质PPT课件
➢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；
➢断失翼煤层的寻找
• 煤、岩层层位对比法 鉴定断层另一盘岩层层位，然后结合断层面产状判断断层性质和落差。
• 利用断层带附近伴生的地质现象——小断层、牵引褶曲、擦痕…… • 作图分析法
对•构根造据研断究层是规一律项的复类杂推和法 全面的研究分•工析生作。产，勘因探综方合法 • 确定断层规模，寻找断失煤层
厚煤层 ≥ 93% 中厚煤层 ≥ 95%
薄煤层 ≥ 97%
要加强储量管理、节约资源！！
第二节 主要矿井地质工作
主要工作
矿井生产勘探工作
❖未开拓区地质构造及煤厚变化
新开拓区（水平延深）的地质工作；
：
采区掘进的地质工作；
了解未开拓区的地质构造及煤厚变化；
工作面掘进的地质工作；
工作面回采的地质工作； 井田深部或两翼范围内低级储量升级；
做到边采、边探。
二、构造变动
➢构造变动对煤矿的影响
复杂开采技术条件及影响采掘部署； 破坏煤炭储量；
断层与褶曲地带容易发生事故；
➢研究矿井构造的基本任务
• 在巷道施工过程中，应总结各类地质构造出现的预兆，以便预报前方的地质构 造；
• 在巷道揭露了地质构造现象后，应查明其性质、产状及规模，以便为施工指明 方向；
矿井收尾的地质工作； 探明井田内设计中未包括的可采薄煤层 、高灰分的煤层中圈出局部可采低段；
矿井生产勘探工作 进行专门的水文地质勘探工程，“解放 ❖为直接解决生产的具体”问受题水威勘胁探的工煤作层：。
采掘施工超前放瓦斯和水，探岩体分布和对煤层的破坏范围；确定岩溶陷 入柱位置；
探煤层厚变化、确定煤层的氧化和风化带；
• 应系统查明：断层的产状、延伸方向、断层断距，断层素描；
➢断失翼煤层的寻找
• 煤、岩层层位对比法 鉴定断层另一盘岩层层位，然后结合断层面产状判断断层性质和落差。
• 利用断层带附近伴生的地质现象——小断层、牵引褶曲、擦痕…… • 作图分析法
对•构根造据研断究层是规一律项的复类杂推和法 全面的研究分•工析生作。产，勘因探综方合法 • 确定断层规模，寻找断失煤层
厚煤层 ≥ 93% 中厚煤层 ≥ 95%
薄煤层 ≥ 97%
要加强储量管理、节约资源！！
第二节 主要矿井地质工作
主要工作
矿井生产勘探工作
❖未开拓区地质构造及煤厚变化
新开拓区（水平延深）的地质工作；
：
采区掘进的地质工作；
了解未开拓区的地质构造及煤厚变化；
工作面掘进的地质工作；
工作面回采的地质工作； 井田深部或两翼范围内低级储量升级；
做到边采、边探。
二、构造变动
➢构造变动对煤矿的影响
复杂开采技术条件及影响采掘部署； 破坏煤炭储量；
断层与褶曲地带容易发生事故；
➢研究矿井构造的基本任务
• 在巷道施工过程中，应总结各类地质构造出现的预兆，以便预报前方的地质构 造；
• 在巷道揭露了地质构造现象后，应查明其性质、产状及规模，以便为施工指明 方向；
矿井收尾的地质工作； 探明井田内设计中未包括的可采薄煤层 、高灰分的煤层中圈出局部可采低段；
矿井生产勘探工作 进行专门的水文地质勘探工程，“解放 ❖为直接解决生产的具体”问受题水威勘胁探的工煤作层：。
采掘施工超前放瓦斯和水，探岩体分布和对煤层的破坏范围；确定岩溶陷 入柱位置；
探煤层厚变化、确定煤层的氧化和风化带；
煤矿地质课件
相对于煤层的位置、移动特点和强度等特征的不同，
由煤层依次向上，把煤层的顶板划分为伪顶、直接
顶和老顶三个部分；由煤层向下，把煤层的底板划
分为直接底和老底两个部分。但是，并不是所有煤
层的顶底板都是由这五个部分组成。可能在煤系沉
积过程中，受沉积环境变化的影响，就会出现有的
煤层的顶底板发育全，有的煤层可能缺失某一个或
上，具有一定的稳定性，常随着采煤工作面移架或回
柱工序的完成而自行垮落的岩层。厚度一般可达几米，
岩性多为较易垮落的泥岩、页岩、粉砂岩等。
•
老顶：是位于直接顶之上或直接位于煤层之上
（此时无直接顶和伪顶）的厚而坚硬的岩层。一般在
长时间内不易自行垮落，在采空区上方悬露一段时间，
当达到一定悬露面积之后才垮落一次，通常由砂岩、
• （3）瓦斯矿井的褶曲核部，瓦斯极易在 此积聚，可能会造成瓦斯突出，
给安全生产带来威胁。
（三）断裂构造
• 煤岩层受地壳运动的作用力而发生断 裂，失去了完整性和连续性，这种构造 形态称为断裂构造。断裂后，如果断裂 面两侧的煤岩层没有发生显著的位置错 动时，称为节理或裂隙；如果发生显著 的位置错动，则称为断层。
2.断层的分类
（1）按断
正断层
层两盘相对
位移的方向
分为正断层、
逆断层和平
断层发生前
移(走滑)断
层。
走滑断 层
断面
逆断 层
倾向滑动断 层
斜向滑动断层
正断层：断层的上盘相对下降，下盘相对上升。
正断层
• 特点： • ①发育于拉 • 张环境； • ②断面倾角 • 往往较大； • ③断层带内 • 岩石张性 • 破碎强烈。
（三）煤层的厚度
《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。
煤矿地质培训课件
详细描述
煤田的普查与勘探是煤矿地质工作的基础，通过科学合理的调查和勘探，可 以确定煤田的开采价值，为后续矿井设计和开采提供可靠的地质资料。
矿井设计与开采
总结词
根据煤田的地质条件和开采需求，设计矿井的开拓、开采、通风、运输等系统， 确定合理的开采工艺和技术措施。
详细描述
矿井设计与开采是煤矿地质应用的重要环节，需要充分考虑煤层的赋存特征、埋 藏深度、瓦斯含量、水文地质条件等多种因素，确保矿井能够高效、安全、环保 地开采煤炭资源。
研究采煤过程中可能出现的地面塌陷、地下 水疏干、地质灾害等问题，提出相应的防治 措施和技术方案。
02
煤矿地质基础知识
地质年代与地层
地质年代
地质年代是描述地球历史时间跨度的单位，分为宙、代、纪、世、期等不同级别 。了解地质年代有助于研究地层的相对年龄和沉积环境。
地层
地层是不同年代、不同成因和不同岩性的岩石堆积，具有一定的空间分布规律和 上下叠置关系。煤矿开采中需关注煤系地层和含煤地层。
实验分析
对采集的样品进行化学成分分析、物理性质测定、矿物鉴定等实验，以获取 更准确的地质信息。
数据处理与分析
数据处理
对实验结果进行数据处理，如数据清洗、整理、换算和归纳等，提取有价值的地 质信息。
数据分析
结合数据处理结果，对地质信息进行综合分析，如地质统计、对比、模拟和预测 等，为煤矿开采提供科学依据。
矿物与岩石
矿物
矿物是具有一定化学成分和晶体结构的天然元素或化合物。 常见的煤矿开采中的矿物有石英、长石、云母等。
岩石
岩石是由多种矿物或非晶质物质组成的固体物质，具有一定 的结构和构造。煤矿开采中常见的岩石有沉积岩和变质岩。
地质构造与地震
煤田的普查与勘探是煤矿地质工作的基础，通过科学合理的调查和勘探，可 以确定煤田的开采价值，为后续矿井设计和开采提供可靠的地质资料。
矿井设计与开采
总结词
根据煤田的地质条件和开采需求，设计矿井的开拓、开采、通风、运输等系统， 确定合理的开采工艺和技术措施。
详细描述
矿井设计与开采是煤矿地质应用的重要环节，需要充分考虑煤层的赋存特征、埋 藏深度、瓦斯含量、水文地质条件等多种因素，确保矿井能够高效、安全、环保 地开采煤炭资源。
研究采煤过程中可能出现的地面塌陷、地下 水疏干、地质灾害等问题，提出相应的防治 措施和技术方案。
02
煤矿地质基础知识
地质年代与地层
地质年代
地质年代是描述地球历史时间跨度的单位，分为宙、代、纪、世、期等不同级别 。了解地质年代有助于研究地层的相对年龄和沉积环境。
地层
地层是不同年代、不同成因和不同岩性的岩石堆积，具有一定的空间分布规律和 上下叠置关系。煤矿开采中需关注煤系地层和含煤地层。
实验分析
对采集的样品进行化学成分分析、物理性质测定、矿物鉴定等实验，以获取 更准确的地质信息。
数据处理与分析
数据处理
对实验结果进行数据处理，如数据清洗、整理、换算和归纳等，提取有价值的地 质信息。
数据分析
结合数据处理结果，对地质信息进行综合分析，如地质统计、对比、模拟和预测 等，为煤矿开采提供科学依据。
矿物与岩石
矿物
矿物是具有一定化学成分和晶体结构的天然元素或化合物。 常见的煤矿开采中的矿物有石英、长石、云母等。
岩石
岩石是由多种矿物或非晶质物质组成的固体物质，具有一定 的结构和构造。煤矿开采中常见的岩石有沉积岩和变质岩。
地质构造与地震
煤矿地质学全套课件
根据莫霍面和古滕堡面将地球内部 划分为地壳、地幔和地核。
（二）地球内圈的主要特征 1.地壳：上地壳叫硅铝层，下地壳叫硅镁层。
2.地幔：位于地壳与地核之间的构造层为地幔。
有一低速带可能是岩浆发源地。
3.地核：自古滕堡面以下至地心部分为地核。
外核是液态物质、过渡层、内核是固体。
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停止
二、地球外圈的划分及其主要特征
由化学性质活泼的流体与围岩发生
交代，使原岩的矿物成分、结构构造都
发生变化的一种变质作用。
（4）动力变质作用
动力变质作用是岩石在构造应力作
用下发生破裂变形及一定程度重结晶的
1.变质作用的概念
变质作用是指地壳中原有的岩石受 物理和化学条件的影响，使其结构、构 造和矿物成分等发生变化而形成一种新 的岩石的过程。大量金属和非金属矿产 都与变质作用有关并赋存于变质中，如 铁矿、磷矿、石墨矿、滑石矿等。
2.变质作用的因素
（1）温度
（2）压力：静压力、定向压力。
（3）化学性质活泼的流体
本章重点：
1.地球的物理性质。 2.内力地质作用及外力地质作用的 形式及特征。
第一节 地球概况 第二节 地球的圈层构造 第三节 地球的物理性质
第四节 地质作用概述
第一节 地球概况
一、宇宙和地球
（一）宇宙中的天体 宇宙空间包罗万象，大至地球，太 阳系，银河系，总星系，小至分子，原 子，基本的粒子，举凡一切客观存在， 皆包含于宇宙之中，它们处在不断的运 动和变化之中。
线状隆起地带，中央部位常有一条巨大
的裂谷。
3.海沟：海沟紧靠大陆海岸山脉组成海沟山 弧系；若海沟靠近大陆一侧为海时，组成
海沟——岛弧系。
4.深海盆地（大洋盆地）：介于大陆边缘及
（二）地球内圈的主要特征 1.地壳：上地壳叫硅铝层，下地壳叫硅镁层。
2.地幔：位于地壳与地核之间的构造层为地幔。
有一低速带可能是岩浆发源地。
3.地核：自古滕堡面以下至地心部分为地核。
外核是液态物质、过渡层、内核是固体。
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二、地球外圈的划分及其主要特征
由化学性质活泼的流体与围岩发生
交代，使原岩的矿物成分、结构构造都
发生变化的一种变质作用。
（4）动力变质作用
动力变质作用是岩石在构造应力作
用下发生破裂变形及一定程度重结晶的
1.变质作用的概念
变质作用是指地壳中原有的岩石受 物理和化学条件的影响，使其结构、构 造和矿物成分等发生变化而形成一种新 的岩石的过程。大量金属和非金属矿产 都与变质作用有关并赋存于变质中，如 铁矿、磷矿、石墨矿、滑石矿等。
2.变质作用的因素
（1）温度
（2）压力：静压力、定向压力。
（3）化学性质活泼的流体
本章重点：
1.地球的物理性质。 2.内力地质作用及外力地质作用的 形式及特征。
第一节 地球概况 第二节 地球的圈层构造 第三节 地球的物理性质
第四节 地质作用概述
第一节 地球概况
一、宇宙和地球
（一）宇宙中的天体 宇宙空间包罗万象，大至地球，太 阳系，银河系，总星系，小至分子，原 子，基本的粒子，举凡一切客观存在， 皆包含于宇宙之中，它们处在不断的运 动和变化之中。
线状隆起地带，中央部位常有一条巨大
的裂谷。
3.海沟：海沟紧靠大陆海岸山脉组成海沟山 弧系；若海沟靠近大陆一侧为海时，组成
海沟——岛弧系。
4.深海盆地（大洋盆地）：介于大陆边缘及
《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
《煤矿地质》PPT课件
• 7．在充水性强的矿井，巷道接近层时，往往出现滴水、淋 水甚至涌水现象
• 二、断层的观测 • 1．断层位置的确定:方法是从已知测点或其它已知点用皮尺
测量至断层的距离。
• 2．断层面特征的观察； • 3．断层两盘伴生、派生地质现象的观察； • 4．断层性质和断层力学性质的鉴定； • 5．断层产状和断煤交线的测量； • 6．断距的测量； • 7．断层的描述； • 三、断失翼煤层的寻找 • 概念: • 方法 1．煤、岩层层位对比法；根据巷道已揭露的断层另一盘的煤、
煤矿地质
• 淮南职业技术学院工程二系 • 地质测量教研室
• 李垚 金登刚 柴永兴
2021/8/17
1
第一章 煤层厚度变化
• 煤层厚度变化对煤矿生产的影响： • 1. 影响采掘部署 • 2. 影响计划生产 • 3. 掘进率增高 • 4. 回采率降低
2021/8/17
2
第一节 煤层的观测
• 一、煤层观测的内容 • 1. 煤层结构 • 2. 煤层厚度 • 3. 煤层顶底板 • 4. 煤层煤质 • 5. 煤层含水性 • 6. 煤层产状
岩20层21/层8/17位，结合断层的产状，来判断断层的性质和落差。21
2．根据伴生、派生的小型构造及断层面上特 征；小型构造有：
• ﹙1﹚牵引褶曲； • ﹝2﹞羽状断裂； • 根据牵引褶曲、羽状断裂寻找断失翼煤
层的方法，与地质力学型构造判断主干裂的 运动方的方法相同。
• （3﹞平行小断层； • ﹝4﹞根据断层带和断层面特征； • 3．根据规律推； • 4．作图分析； • 5．生产勘探方法；
2021/8/17
22
2021/8/17
23
第三节 构造预测
• 构造预测有两方面内容：
• 二、断层的观测 • 1．断层位置的确定:方法是从已知测点或其它已知点用皮尺
测量至断层的距离。
• 2．断层面特征的观察； • 3．断层两盘伴生、派生地质现象的观察； • 4．断层性质和断层力学性质的鉴定； • 5．断层产状和断煤交线的测量； • 6．断距的测量； • 7．断层的描述； • 三、断失翼煤层的寻找 • 概念: • 方法 1．煤、岩层层位对比法；根据巷道已揭露的断层另一盘的煤、
煤矿地质
• 淮南职业技术学院工程二系 • 地质测量教研室
• 李垚 金登刚 柴永兴
2021/8/17
1
第一章 煤层厚度变化
• 煤层厚度变化对煤矿生产的影响： • 1. 影响采掘部署 • 2. 影响计划生产 • 3. 掘进率增高 • 4. 回采率降低
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第一节 煤层的观测
• 一、煤层观测的内容 • 1. 煤层结构 • 2. 煤层厚度 • 3. 煤层顶底板 • 4. 煤层煤质 • 5. 煤层含水性 • 6. 煤层产状
岩20层21/层8/17位，结合断层的产状，来判断断层的性质和落差。21
2．根据伴生、派生的小型构造及断层面上特 征；小型构造有：
• ﹙1﹚牵引褶曲； • ﹝2﹞羽状断裂； • 根据牵引褶曲、羽状断裂寻找断失翼煤
层的方法，与地质力学型构造判断主干裂的 运动方的方法相同。
• （3﹞平行小断层； • ﹝4﹞根据断层带和断层面特征； • 3．根据规律推； • 4．作图分析； • 5．生产勘探方法；
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第三节 构造预测
• 构造预测有两方面内容：
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煤层的物理化学性质
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。
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：是由地幔或地壳岩石经熔融或部分熔融作用形成的岩浆， 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, 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 (2)沉积岩 ：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：是由岩浆岩、沉积岩经变质作用转化而成的岩石。原来 的岩石经过了成分和构造上的改造而形成，所以有一些比较特殊的 属于变质岩的专有矿物或矿物组合
大运华盛
煤矿地质学 课件
翟晓东
煤矿地质的两大方面
一、煤矿地质
1、煤矿地质概述 2、地质三大类岩石 3、煤层 4、地质构造
二、矿井水文地质及水害防治
矿井地质简介
煤矿地质学作为地质学的一个分支学科，基本上属于矿产 地质学的范畴，其重要特点之一就是研究内容具有很强的的综合 性，即研究内容广泛，不仅涉及到地质学的基础理论，而且涉及 地质学的许多应用分支。
三大类岩石的区别 三大类岩石的主要区别：一是各大岩石由于成分的侧重性有所区别；二
是结构构造有各自特点。
岩浆岩从颜色上来说由肉红色、灰白色、黑色变化。从结构上来说,侵入 岩浆岩里面的矿物应该是较均匀的分布，岩石呈现块状；而喷出的流纹岩中 会呈现一些流动构造；以及喷出的安山岩和玄武岩中会有气孔和杏仁状构造。
②直接顶：位于伪顶之上或直接位于煤层之上的一层或几层岩层， 一般由砂质页岩、泥岩、粉砂岩等比较容易垮落的岩层组成。通常 在采动后随支护回收自行垮落，有时需要人工放顶。
③老顶：位于直接顶之上或直接位于煤层之上的厚而坚硬的岩层，一般 由砂岩、砾岩、石灰岩等坚硬岩层组成。在采空区可悬挂较长时间不垮 落，只发生缓慢的下沉弯曲变形。 2、底板 ：根据底板性质及与煤层的位置关系分为直接底和老底两种类 型。
煤层顶底板介绍
在正常的沉积层序中，位于煤层之上的一定距离内的岩层称为 煤层的顶板；位于煤层之下一定距离内的岩层称为煤层的底板。 1、顶板 ：根据顶板在煤层开采中垮落的难易程度及其与煤层的相 对位置，将顶板分为伪顶、直接顶、老顶三种类型。
①伪顶：直接位于煤层之上的较薄岩层，极易破碎垮落，随采 随落。一般多为炭质泥岩、页岩等，厚度几厘米到几十厘米。
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。
煤矿地质勘探：研究煤矿地质勘探方法和技术，包括煤炭资源地质勘 探和矿井生产地质勘探的任务、手段和方法。重点研究矿井建设和生产过程 中所进行的地质勘探工作，查明影响采掘生产的地质条件，提高资源储量的 控制程度，增加可采储量，满足矿井各种设计的需要，保证矿井生产正常接 续和安全生产
什么是地质学？
地质学的概念
构造地质学：研究构造运动和构造运动引起的岩石圈的构造变动及 其发展演化规律
矿井地质学：研究煤矿开采地质条件，主要研究煤层厚度变化规律， 矿井地质构造、火成岩侵入体、陷落柱的探测和处理办法；研究煤矿安 全地质条件；研究矿井地质编录，矿井地质图件、矿井地质报告及说明 书的编制以及矿井储量管理等
水文地质与水害防治：研究地下水的赋存状态和分布规律
0 4
煤煤田的形地成 质
煤是由古代植物的遗体经过漫长的煤化作用形 成的
有开采价值的大面积含煤地层叫做煤田。 煤产地是煤田受后期地质构造作用而分割 开的面积不大的产煤地区，或是面积和储量都较小的 煤2 、盆煤地的。分类
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。
沉积岩都是经过了风化和搬运，在成分上相对较简单，在构造上一般都 是呈现出层状结构，还有一大特点就是生物的出现，尤其是碳酸盐岩里面贝 壳等生物的出现很普遍。
变质岩的主要鉴别依据是其结构构造，应力作用下形成的变质岩很多都 具有片状结构。
三大岩类的转化关系
煤层
1 煤的形成及分类 2 煤的物理化学性质 3 煤层顶底板介绍 4 煤层自燃及防灭火 5 煤田构造
煤矿地质学的任务就是研究从矿井基本建设开始直至开 采结束为止全过程的所有地质现象，找出其规律，提出解决煤矿 建设、生产中出现的各种地址问题的技术和措施。
煤矿地质的主要内容
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。主要包括以下几个方面
地质作用：研究地球物质变化、内部构造和地表形态改变和演变的 各种地质作用