煤矿地质基础知识2012
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地表水体包括：河流、湖泊、池沼、水库等。在评价地表水体对 矿井充水影响时，需要考虑以下几个问题：
（三）大气降水的渗入 1、矿井涌水程度与降水大小、降水强度和持续时间有关。 2、矿井涌水量有明显的季节性变化。 3、大气降水渗入量随开采深度增加而减少。 （四）老窑水 采空区或废弃巷道，由于长期停止排水而聚积的地下水称老窑水。
➢ 巷道遇断层时的处理
1、开拓设计阶段对断层的处理 井田：大断层作为边界，如落差100m或50m，在两侧
• 井田或采区边界的确定 各留30-50m的煤柱，合为边界，减少煤炭损失。 采区：较大断层作为边界，如落差>20m。
• 井筒位置的选择：一般立井井筒要布置在倾角较大的断层下盘，以距离断层 30-50m为宜；
。
• 把运输巷道布置在向斜轴部附近，用一条运输巷解 决向斜两翼的运输问题。
• 中型褶曲
• 以轴作为采区中心，向两翼布置回采工作面，工作面 直接推过褶曲轴。当褶曲较宽缓，而规模不太大时， 可布置单翼采区，工作面直接推过褶曲轴部。
• 小型褶曲
• （1）采面重开切眼生产。在小型褶曲发育地区，常见 到煤层突然增厚或变薄，甚至不可采，使工作面无法 通过，需要重新开掘切眼进行生产。
• （2）采面运输巷改造取直。煤矿要求运输巷在60m内 不能有大的弯曲，弯曲过多无法使用。由于小褶曲存 在，使煤层平巷弯弯曲曲，为满足生产要求，巷wenku.baidu.com需 要改造取直
• 断层对煤矿安全生产的影响
• 影响采区划分和工作面布置； • 影响掘进率造成无效进尺； • 给支护工作和顶板管理带来困难，易发冒顶事
故； • 由于断层导水，容易引起透水事故； • 断层破碎带可能出现瓦斯聚集，易发瓦斯事故；
• 断层的处理
• 1．开拓设计阶段对断层的处理
• 井田边界和采区边界的确定。凡是井田内遇 到落差大于50m的特大型断层时多以大断层 为界
• 影响采区划分和工作面布置
无效进尺
平巷过断层： 当煤层平巷遇断层后，要求不改变巷道坡度而可改变巷 道的方向过断层，
➢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；
• 影响计划生产
• 采煤生产是多工序按计划连续作业，如果回采工作 面内煤层厚度变薄，会打乱原来的工作计划，使工 作面提前结束造成采掘失调，工作面接续紧张。
• 掘进率增高
• 为探明煤层厚度变化，需多开巷道进行专门探测， 使掘进率相应增高。
• 采出率降低
• 煤层厚度变化大，常造成回采工作中的面积损失和 厚度损失，从而降低了采出率。
水文地质
防治水工作原则：预测预报、有疑必探、先 探后掘 、先治后采。
综合治理措施:防、堵、疏、截、排
地下水的基本知识 矿井充水条件
矿井水文地质观测及其水害的防治
基本知识
大气水、地表水、地下水 1、大气水：以气态（水汽）、液态（雨、云） 和固态（雪、雹） 存在于大气圈中的水。 2、地表水：以液态聚积在江、河、海、湖 中以及以固态存在于两极及高寒地带的水。 3、地下水：以各种不同状态（气、液、固） 存在于岩石空隙中的水。
• 运输大巷的布置：遇大断层，可改向，但过断层后应尽快进入原设计层位。
• 开采块段的划分：应尽可能将较大断层留在采面之间的煤柱中，如走向断层划 入阶段煤柱，倾向断层作为采区边界；
2、巷道掘进阶段对断层的处理 ——应根据不同的地质条件和生产对巷道的要求分别采用不同的方法
地下水分类及特征 （一）按埋藏条件分类
1、上层滞水：包气带中局部隔水层之上的重力水。
一般只能作小型或 暂时性供水水源，对矿 山开发、建设几乎没有 影响。
2、潜水：埋藏在地表 以下第一个稳定隔水层 之上，具有自由水面的 重力水。
3、承压水 埋藏并充满两个稳定隔水
层之间的含水层中的重力水。
1）承压水特征： （1）承受静水压力； （2）补给区与排泄区不一致； （3）季节变化不明显。
• 影响采煤工艺
• 我国的采煤工艺，按机械化水平的高低依次 为综采、高档普采、普采、炮采，不正规开 采等五类。煤层厚度的变化直接影响采煤工 艺、采煤方法的选择。
• 特别是综采对煤层厚度的稳定程度要求更高 。如果煤层变薄甚至小于液压支架的最小高 度时，需要增加破顶或破底工序，影响生产 效率，甚至会因煤层变薄使工作面中断生产 。
• 褶曲构造对煤矿生产的影响 • (1)．大型褶曲 • 是矿井设计考虑的主要问题。 • (2)．中型褶曲 • 影响到采区的大小和采区巷道的布置。 • (3)．小型褶曲
• 它影响煤层平巷的掘进方向，从而影响工作 面长度，给机械化回采、顶板管理带来一定 困难。
褶曲的处理
• 大型褶曲
• （1）褶曲轴线作为井田边界。 • （2）大型褶曲在井田开拓部署中的处理方法。 • 把总回风道布置在背斜轴附近，两翼煤层均可利用
矿井充水条件
矿井水：流入井筒、巷道和工作面的水。
矿井充水的主要因素：水的来源、涌水通道和影响水量大小的 因素，它们是计算涌水量、预测突水的重要依据。 一、矿井水的来源 （一）矿体及围岩空隙中的地下水:
有些矿体本身充满着地下水，这些水在开采时可以直接流入 巷道，成为涌水水源。
有些矿体本身不含水，但其围岩有较多的空隙并含有地下水， 当巷道与空隙相通时，成为涌水的水源。 （二）地表水:
第四节 影响煤矿生产的主要地质因素
• 影响煤矿生产的地质因素：
煤厚变化 构造变动 岩浆侵入体 岩溶陷落柱 矿井瓦斯、地热、地压
• 煤层厚度变化对煤矿生产的影响：
• 影响采掘部署
• 煤层厚度变化直接影响到煤矿开采设计和采 掘部署。例如原为一次采全厚的煤层，由于 煤层增厚必须改为分层开采。又如在已开拓 区内，由于局部地段煤层出现底凸变薄或河 流剥蚀使部分区段不可采，需要重新设计采 区和工作面。
老窑水的特点：
1、像地下水库，且浅部分布较多。 2、分布无规则，准确位置不易确定。 3、酸性大，多为强酸性水。
二、矿井涌水通道分析
（一）岩石的孔隙（二）岩石的裂隙 （三）岩石的溶隙（四）人工通道
矿井水的防治
（一）地表防水 慎重选择井筒位置 河流改道 铺设不透水人工河床 修筑排水沟及堵漏
（二）井下防水 老窑及采空区积水 灰岩水及岩溶陷落柱 顶底板砂岩水 断层及构造裂隙水
（三）大气降水的渗入 1、矿井涌水程度与降水大小、降水强度和持续时间有关。 2、矿井涌水量有明显的季节性变化。 3、大气降水渗入量随开采深度增加而减少。 （四）老窑水 采空区或废弃巷道，由于长期停止排水而聚积的地下水称老窑水。
➢ 巷道遇断层时的处理
1、开拓设计阶段对断层的处理 井田：大断层作为边界，如落差100m或50m，在两侧
• 井田或采区边界的确定 各留30-50m的煤柱，合为边界，减少煤炭损失。 采区：较大断层作为边界，如落差>20m。
• 井筒位置的选择：一般立井井筒要布置在倾角较大的断层下盘，以距离断层 30-50m为宜；
。
• 把运输巷道布置在向斜轴部附近，用一条运输巷解 决向斜两翼的运输问题。
• 中型褶曲
• 以轴作为采区中心，向两翼布置回采工作面，工作面 直接推过褶曲轴。当褶曲较宽缓，而规模不太大时， 可布置单翼采区，工作面直接推过褶曲轴部。
• 小型褶曲
• （1）采面重开切眼生产。在小型褶曲发育地区，常见 到煤层突然增厚或变薄，甚至不可采，使工作面无法 通过，需要重新开掘切眼进行生产。
• （2）采面运输巷改造取直。煤矿要求运输巷在60m内 不能有大的弯曲，弯曲过多无法使用。由于小褶曲存 在，使煤层平巷弯弯曲曲，为满足生产要求，巷wenku.baidu.com需 要改造取直
• 断层对煤矿安全生产的影响
• 影响采区划分和工作面布置； • 影响掘进率造成无效进尺； • 给支护工作和顶板管理带来困难，易发冒顶事
故； • 由于断层导水，容易引起透水事故； • 断层破碎带可能出现瓦斯聚集，易发瓦斯事故；
• 断层的处理
• 1．开拓设计阶段对断层的处理
• 井田边界和采区边界的确定。凡是井田内遇 到落差大于50m的特大型断层时多以大断层 为界
• 影响采区划分和工作面布置
无效进尺
平巷过断层： 当煤层平巷遇断层后，要求不改变巷道坡度而可改变巷 道的方向过断层，
➢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；
• 影响计划生产
• 采煤生产是多工序按计划连续作业，如果回采工作 面内煤层厚度变薄，会打乱原来的工作计划，使工 作面提前结束造成采掘失调，工作面接续紧张。
• 掘进率增高
• 为探明煤层厚度变化，需多开巷道进行专门探测， 使掘进率相应增高。
• 采出率降低
• 煤层厚度变化大，常造成回采工作中的面积损失和 厚度损失，从而降低了采出率。
水文地质
防治水工作原则：预测预报、有疑必探、先 探后掘 、先治后采。
综合治理措施:防、堵、疏、截、排
地下水的基本知识 矿井充水条件
矿井水文地质观测及其水害的防治
基本知识
大气水、地表水、地下水 1、大气水：以气态（水汽）、液态（雨、云） 和固态（雪、雹） 存在于大气圈中的水。 2、地表水：以液态聚积在江、河、海、湖 中以及以固态存在于两极及高寒地带的水。 3、地下水：以各种不同状态（气、液、固） 存在于岩石空隙中的水。
• 运输大巷的布置：遇大断层，可改向，但过断层后应尽快进入原设计层位。
• 开采块段的划分：应尽可能将较大断层留在采面之间的煤柱中，如走向断层划 入阶段煤柱，倾向断层作为采区边界；
2、巷道掘进阶段对断层的处理 ——应根据不同的地质条件和生产对巷道的要求分别采用不同的方法
地下水分类及特征 （一）按埋藏条件分类
1、上层滞水：包气带中局部隔水层之上的重力水。
一般只能作小型或 暂时性供水水源，对矿 山开发、建设几乎没有 影响。
2、潜水：埋藏在地表 以下第一个稳定隔水层 之上，具有自由水面的 重力水。
3、承压水 埋藏并充满两个稳定隔水
层之间的含水层中的重力水。
1）承压水特征： （1）承受静水压力； （2）补给区与排泄区不一致； （3）季节变化不明显。
• 影响采煤工艺
• 我国的采煤工艺，按机械化水平的高低依次 为综采、高档普采、普采、炮采，不正规开 采等五类。煤层厚度的变化直接影响采煤工 艺、采煤方法的选择。
• 特别是综采对煤层厚度的稳定程度要求更高 。如果煤层变薄甚至小于液压支架的最小高 度时，需要增加破顶或破底工序，影响生产 效率，甚至会因煤层变薄使工作面中断生产 。
• 褶曲构造对煤矿生产的影响 • (1)．大型褶曲 • 是矿井设计考虑的主要问题。 • (2)．中型褶曲 • 影响到采区的大小和采区巷道的布置。 • (3)．小型褶曲
• 它影响煤层平巷的掘进方向，从而影响工作 面长度，给机械化回采、顶板管理带来一定 困难。
褶曲的处理
• 大型褶曲
• （1）褶曲轴线作为井田边界。 • （2）大型褶曲在井田开拓部署中的处理方法。 • 把总回风道布置在背斜轴附近，两翼煤层均可利用
矿井充水条件
矿井水：流入井筒、巷道和工作面的水。
矿井充水的主要因素：水的来源、涌水通道和影响水量大小的 因素，它们是计算涌水量、预测突水的重要依据。 一、矿井水的来源 （一）矿体及围岩空隙中的地下水:
有些矿体本身充满着地下水，这些水在开采时可以直接流入 巷道，成为涌水水源。
有些矿体本身不含水，但其围岩有较多的空隙并含有地下水， 当巷道与空隙相通时，成为涌水的水源。 （二）地表水:
第四节 影响煤矿生产的主要地质因素
• 影响煤矿生产的地质因素：
煤厚变化 构造变动 岩浆侵入体 岩溶陷落柱 矿井瓦斯、地热、地压
• 煤层厚度变化对煤矿生产的影响：
• 影响采掘部署
• 煤层厚度变化直接影响到煤矿开采设计和采 掘部署。例如原为一次采全厚的煤层，由于 煤层增厚必须改为分层开采。又如在已开拓 区内，由于局部地段煤层出现底凸变薄或河 流剥蚀使部分区段不可采，需要重新设计采 区和工作面。
老窑水的特点：
1、像地下水库，且浅部分布较多。 2、分布无规则，准确位置不易确定。 3、酸性大，多为强酸性水。
二、矿井涌水通道分析
（一）岩石的孔隙（二）岩石的裂隙 （三）岩石的溶隙（四）人工通道
矿井水的防治
（一）地表防水 慎重选择井筒位置 河流改道 铺设不透水人工河床 修筑排水沟及堵漏
（二）井下防水 老窑及采空区积水 灰岩水及岩溶陷落柱 顶底板砂岩水 断层及构造裂隙水