煤矿开采基本知识.pptx

煤矿开采基本知识 主讲人 杨伟
淄博煤炭经济技术开发公司
第一章 地质基础知识 第二章 煤矿生产概貌 第三章 井田开拓 第四章 巷道掘进 第五章 采煤方法 第六章 矿井通风与安全 第七章 矿井固定设备与供电
第一章 地质基础知识
第一节 地壳
一、地壳的组成物质
地球是一个巨大的椭球体，其赤道半径为 6378.2km，极半径为6356.8km。地球的最外层 是坚固的外壳，称为地壳，平均厚度约为 20km。地壳主要由岩石组成，组成岩石的是 矿物，而矿物则是由各种化学元素所组成。因 此，在地壳中蕴藏着非常丰富的矿产资源。
的大致连续沉积的一套含煤岩系。
（二）煤层
1、煤层是由植物体大量堆积，经成煤作 用形成的层状固体可燃矿产。
2、煤层的形态是指煤层赋存的几何形态。
层状煤层 按成层的连续程度似层状煤层
非层状煤层
3、煤层厚度是指煤层顶底板之间的垂直距离，也 称为煤层真厚度。
（1）薄煤层 （2）中厚煤层 wenku.baidu.com3）厚煤层
厚度小于1.3m 厚度为1.3～3.5m 厚度大于3.5m.
每一个单独的弯曲称为褶曲
有2种基本形式: 向斜：岩层向下弯曲，核部是老岩层，两
翼是新岩层 背斜：岩层向上弯曲，核部是新岩层，两
翼是老岩层 褶曲要素（基本组成部分）： 核部、翼部、 轴面、 枢纽
背斜
向斜
（二）断层构造 岩层或煤层受力超过其强度极限发生变形
破坏的类型，可以分为两类：
断层（两侧岩块有显著位移）和节理（裂 隙）。
断层面与岩层面的交线称为交面线。
断层面与煤层底板面的交线称煤层交面线，或断 煤交线。
（4）断距
断距指断层两盘相对错开的距离，
包括：真断距、地层断距、铅直断距和水平断距。
ab——总断距或真断距 hi——地层断距 dg——铅直断距或称落差 gn——水平断距
2、断层的分类
根据上下两盘岩体 相对移动性质来划分
二、地史及地层的概念
地球的形成已有四十五亿年以上的历史。为 了便于研究，通常根据地壳运动和古生物的 发展，将地壳的历史从古到今，划分为太古 代、元古代、古生代、中生代和新生代等五 个大的时期。为了反映更短的时间间隔内地 壳的变化，代以下分为若干纪，纪以下又分 为世。代、纪、世是国际统一的划分地质时 代的单位。
（三）岩石:岩石是矿物的集合体，可包含一种或多种 矿物。
岩浆岩、
沉积岩
变质岩
地壳中的岩石绝大部分为岩浆岩，沉积岩只占地壳总 重量的5%，但沉积岩却覆盖着地球表面积的75%，是 最常见的一类岩石。由于煤层一般都埋藏于沉积岩岩 层中，因此沉积岩与采煤工作的关系最为密切。此外， 在沉积岩地层中还有许多重要的矿产资源，如石油、 天然气、沉积铁矿、盐矿、铝矿、磷矿、油页岩和石 灰岩等。
—
是良好的动力和民用煤并可作化 工用煤
多作动力和民用煤 一般作配焦用煤 主要的炼焦用煤 配焦用煤 气化、炼油、配焦用煤 配焦、气化、炼油和动力用煤 气化、动力和民用煤 气化、炼油和动力用煤
化工、气化、炼油和民用煤
第三节 煤系地层和矿井地质构造
一、煤系地层与煤层赋存状态 （一）煤系 煤是在一定历史时期形成的具有成因联系
正断层 逆断层
平移（推）断层
压性断层 根据受力性质分张 剪性 性断 (扭层性)断层
第二节 煤的形成、用途和分类
一、煤的形成 远在距今约0.03～3.2亿年间，即地质史上
称为第三纪、侏罗纪、二迭纪和石炭纪等 时代，地球上许多地区布满了湖泊、沼泽， 当时气候温暖潮湿，植物生长茂盛。 二、评价煤质的主要指标
水分和灰分：挥发分：固定碳：胶质层厚 度：发热量：硫：磷：含矸率：
三、煤的用途与工业分类
（一）元素
组成地壳的元素达百余种，但占主要地位的 是氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁、氢等， 而以氧(46.6%)和硅(27.7%)为最多。
（二）矿物
矿物是地壳中一种或多种元素在各种地质作 用下形成的自然产物，具有比较固定的化学 成分和一定的物理性质与形态。
自然界中已发现的矿物有两千多种，绝大多 数呈固态，也有的呈液态（如水、石油和汞 等）和气态（如沼气）。但组成岩石的常见 矿物并不多，主要的仅20余种。
分类
分类指标
名称
符号
挥发分（% 胶质层厚度（毫米）
主要用途
无烟煤
贫煤
烟
瘦煤 焦煤
肥煤
煤
气煤 弱粘煤
不粘煤
长焰煤
褐煤
A
0～10
T ⅡC K ）K
P CC HC
＞10～20 ＞14～20 ＞14～30 ＞26或＜26 ＞30 ＞20～37 ＞20～37 ＞37
B
＞40
—
0（粉状） 0～12 ＞8～25 ＞25 ＞5～25 0～9（块状） 0（粉状） 0～5
1 、顶板的类型 根据顶板的岩性、厚度及 回 采过程中垮落的难易程度，分为3种顶板类型。
伪顶
直接顶
老顶
2 、底板的类型
直接底
老底
二、矿井地质构造
矿井地质构造是井田边界及其范围内的褶皱、断 层、节理和层间滑动等地质构造的统称。
（一）褶皱构造 岩层和煤层在构造应力作用下形成的一系列连续
的弯曲称为褶皱构造。
(三）煤层厚度的变化
煤层厚度是影响煤矿开采的主要地质因素，煤 层厚度不同，采煤方法亦不同。 １、煤层厚度的原生变化 泥炭层堆积过程中，形 成顶板前，由于各种地质作用影响而形成的煤层形 态和厚度的变化。 ２、煤层厚度的后生变化 泥炭层被覆盖或煤系形 成后，由于构造变动，岩浆侵入，河流剥蚀等地质 作用引起的煤层形态和厚度的变化。
构造变动引起的变化特点：
原始结构破坏，出现层间揉皱和滑动镜面， 在构造复杂的地段煤呈碎粒状、鳞片状和粉 末状，煤的光泽变暗，灰分增高；煤层增厚 带和变薄带相间出现，并沿主要构造线呈狭 长条带分布；煤岩层出现不协调褶曲，有时 煤岩互相穿插，致使煤层呈各种不规则状态。
(四) 煤层顶板和底板
顶板：赋存在煤层之上的临近岩层 底板：赋存在煤层之下的临近岩层
断层是影响矿井安全生产的最主要的地质构 造。 1、断层要素
断层面 断盘 断层线（断层交面线） 断距
（1）断层面 断层的断裂滑动面称为断层面。 走 向、倾向、倾角。
（2）断盘 位于断层面两侧的岩块称为断盘。
（3）断层线和断层交面线 断层线是指断层在地 表的出露线，也就是断层面与地面的交线，它反映 了断层的延展方向。