影响煤矿生产的主要地质因素

第二节
地质构造
三、节理对生产的影响及处理
1、影响钻眼爆破效果 2、影响开采效率 在回采高变质和低变质煤层时，根据节理面的方向和发育程度， 合理布臵回采工作面，以提高生产效率。
效率高
倾向西节理发育，另一组不太发育
效率低
第六章 影响煤矿生产的主要地质因素
第二节
3、影响顶板控制方法
地质构造
煤层顶板岩石节理发育 时，工作面顶板支护一般不 能用顶柱，而要采用顶梁， 并且顶梁不能平行主要裂隙 组方向，应与主要裂隙组有 一定交角，以防止顶板沿裂 隙面冒落。
2、后生变化 指煤层被沉积物覆盖后，或者整个煤系地层 形成以后，由于：河流冲蚀、构造变动、岩浆侵 入、岩溶陷落柱等各种地质因素的影响而引起煤 层形态和厚度变化。 （1） 河流冲蚀 次生冲蚀：形成煤层和顶板以后，由于地壳 上升，煤和顶板遭受冲刷。
第六章 影响煤矿生产的主要地质因素
第一节 煤层厚度变化
未形成煤层顶板以前，因地壳上升，河流在含煤地段发育，泥 炭被冲蚀—同生冲蚀。 特征：（1）煤层和冲刷物有共同的顶板。 （2）煤层和冲刷物 相混，煤中有冲刷物，冲刷物中有煤。（3）冲刷范围一般不大。 （4）冲刷物平面分布呈弯曲条带状。(5)煤层的灰分略有提高。
第六章 影响煤矿生产的主要地质因素
第一节 煤层厚度变化
第六章 影响煤矿生产的主要地质因素
第二节
3、小型褶曲
地质构造
（1）采面重开切眼生产：小型褶曲发育地区，常见煤层突然增 厚或变薄，甚至不可采，使工作面无法通过而需重开切眼。 （2）采面运输巷改造取直：运输巷一般 60m内不能有大的弯曲 。但煤平巷由于小褶曲的出现而弯弯曲曲。
第六章 影响煤矿生产的主要地质因素
第一节 煤层厚度变化
（3）岩浆侵入对煤层厚度的影响
岩墙：切穿煤层及其顶底板，与围岩层理 斜交或近于垂直。一般仅在侵入部位吞蚀煤层 ，厚度较大时可造成较宽的无煤带。 不规则小侵入体：多发育在岩床等侵入体 的边缘，呈串珠状、扁豆状等。仅在其周围产 生少量天然焦，但对煤层整体性有破坏。
第六章 影响煤矿生产的主要地质因素
次生冲蚀特征（1）冲蚀规模较大，煤、顶底板 均被冲蚀；(2)冲刷沉积物粒度较粗，常为砾岩、粗 砂岩及中砂岩；（3）邻近冲刷带的煤层，光泽变暗、 灰分增高、裂隙发育；（4）被冲刷的煤层与冲刷沉 积物交错。
煤系内的后生冲蚀
煤系形成后的后生冲蚀
第六章 影响煤矿生产的主要地质因素
第一节 煤层厚度变化
（2） 后期构造变动对煤层厚度的影响
第六章 影响煤矿生产的主要地质因素
第一节 煤层厚度变化
（2）地壳不均衡沉降引起煤层分叉合并
原湖泊区再度加速沉降继续堆积泥砂。 地壳不均衡沉降形成煤层分叉的形式：（1）马尾状散射束； （2）超覆式；（3）退覆式；（4）聚煤面积不断扩大的分叉
第六章 影响煤矿生产的主要地质因素
第一节 煤层厚度变化
（3）河流的同生冲蚀
第六章 影响煤矿生产的主要地质因素
第一节 煤层厚度变化
（1）泥炭沼泽基底不平对煤层厚度的影响 泥炭沼泽基底不平导致煤层增厚、变薄和尖灭，常 在基底低洼处煤层增厚，向凸起部位变薄或尖灭。
特点：（1）底板起伏不平，而顶板与煤层的接触面是平面。 （2）煤层变薄的方向是底板突起的方向，煤层厚度是渐 变的。 （3）煤分层或夹矸被基底隆起地段Fra bibliotek开而呈现不连续。
地质构造
四、断层对生产的影响及处理
断层破坏了煤层的连续性和完整性，对煤 矿生产造成了很大的影响。
1、分类
根据断层落差分为： 特大型断层落差大于50m； 大型断层落差50~20m； 中型断层落差20～5m； 小型断层落差小于5m。
第六章 影响煤矿生产的主要地质因素
第二节
地质构造
4、影响工作面布臵 当煤层顶板节理发育 时，回采工作面布臵要考虑 节理的方向，以利于顶板支 护。如果工作面平行主要裂 隙组方向，容易发生冒顶事 故。因此工作面布臵最好与 主要节理组方向有一定交角 或接近垂直。
第六章 影响煤矿生产的主要地质因素
第二节
五、采矿过程中煤层厚度变化的处理方法
1、掘进中的处理方法
根据厚度变化范围大小及巷道的作用、重要 程度进行灵活处理。 （1）煤巷掘进中 如遇到煤层分叉、尖灭现象，要根据具体情况 确定掘进方案。 如已知上分层稳定可采，而下分层常变薄尖灭， 则巷道应紧靠煤层顶板掘进，这样才不致钻入“叉 尖”而造成废巷。
第六章 影响煤矿生产的主要地质因素
第一节 煤层厚度变化
如果是下分层稳定可采，上分层不稳定，则应 紧靠煤层底板掘进。 如果分叉后煤层全部可采，应先采上分层，再 采下分层，以免上分层被破坏而浪费煤炭资源。 （2）在采区上山掘进中 如遇煤层变薄带，应按变薄带的范围大小来决 定巷道是直接穿过，还是停止掘进，或从其它地方 另开巷道。 一般在变薄带范围不大，并且确知工作面有煤 可采时，掘进巷道采取挑顶或破底办法直接穿过变 薄带。
煤层的分类
3、按煤层倾角分类 煤层 露天开采 近水平煤层 缓倾斜煤层 倾斜煤层 急倾斜煤层
井工开采
＜ 5° ＜ 8° 5°~8° 8°~25° 10°~45°25°~45° ＞45° ＞45°
第六章 影响煤矿生产的主要地质因素
第一节 煤层厚度变化
4、按煤层形态分类 （1）层状煤层； （2）似层状煤层: 藕节状、串珠状、 瓜藤状； （3）不规则状煤 层:鸡窝状、扁豆 状； （4）马尾状煤层
褶皱引起煤厚变化
断层引起煤厚变化
第六章 影响煤矿生产的主要地质因素
第一节 煤层厚度变化
（3）岩浆侵入对煤层厚度的影响 岩床：一般沿煤层顶板、底板或较厚煤层 的中部分布，与围岩层理大致平行。 岩床的侵入使煤层发 生变质作用可将薄煤层 全部吞蚀，将厚煤层 部分吞蚀。
第六章 影响煤矿生产的主要地质因素
第六章 影响煤矿生产的主要地质因素
第一节 煤层厚度变化
第六章 影响煤矿生产的主要地质因素
第一节 煤层厚度变化
3、掘进率增高 为探明煤厚变化，需要布臵探巷，有时煤层尖 灭造成废巷。 4、回采率降低 煤厚变化，造成面积损失和厚度损失，降低回 采率。
第六章 影响煤矿生产的主要地质因素
第一节 煤层厚度变化
第六章 影响煤矿生产的主要地质因素
第一节 煤层厚度变化
四、煤层厚度变化对煤矿生产的影响
主要表现在以下4个方面： 1、影响采掘布臵 原分层开采的厚煤层，由于煤厚变薄，只能改 为单层开采。原一次采全厚的煤层，由于煤层增厚， 又要改为分层开采。 2、影响计划生产 工作面内煤层变薄，引起工作面提前结束，造 成采掘失调，工作面接续紧张。
第六章 影响煤矿生产的主要地质因素
第一节 煤层厚度变化
一、概念 煤层厚度：煤层的顶板与底板之间的垂 直距离叫煤层厚度。 二、煤层厚度类型 1、按煤层结构分类 煤层总厚度 ——各煤分层厚度 + 夹石层 厚度; 有益厚度——各煤分层厚度;
第六章 影响煤矿生产的主要地质因素
第一节 煤层厚度变化
可采厚度——达国家规定最低可采厚度煤分 层厚度总和。 最低可采厚度——在现代经济技术条件下可 开采煤层的最小厚度
第六章 影响煤矿生产的主要地质因素
第二节
地质构造
2、中型褶曲：往往是大型褶曲的次一级构造。
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 轴线选做采区中心，布置采区上、下山（开阔平缓褶皱）。 在较紧闭的褶曲轴部，次一级构造往往发育，因此常以褶曲轴作为 推过褶曲轴部。 采区边界。
2、回采工作中的处理方法 根据回采工艺、厚度变化范围大小进行调整。
第六章 影响煤矿生产的主要地质因素
第二节
地质构造
一、褶皱的识别与观测 二、褶皱对煤矿生产的影响和处理 三、节理对煤矿生产的影响和处理 四、断层对煤矿生产的影响及处理
第六章 影响煤矿生产的主要地质因素
第二节
地质构造
矿井地质构造主要包括褶曲、节理和断层等。在影响煤 矿生产的诸多地质因素中，地质构造占主导地位。 矿井地质构造按其规模的大小和对生产的影响程度 分为大型、中型、小型三个等级。
第六章 影响煤矿生产的主要地质因素
第一节 煤层厚度变化
第六章 影响煤矿生产的主要地质因素
第一节 煤层厚度变化
特征：（1）煤层平面上出现大小不一的环形无煤区。 （2）煤厚仅在垂直方向上呈柱状陷落破坏，沿边缘张 裂破碎。（3）陷落柱周围顶底板产状异常，向塌陷周 围倾伏，小断层增多，张裂隙发育。（4）陷落柱边缘 煤被氧化，光泽变暗，硬度降低，灰分、增加。
第六章
影响煤矿生产的主要地质因素
学习目的意义
煤层厚度、地质构造、岩浆、瓦斯及陷 落柱等对煤矿安全生产有着重要的影响。因 此，作为煤矿的工作人员，必须掌握煤层厚 度、地质构造、瓦斯及岩浆等对煤矿开采会 产生怎样的影响以及怎样去处理这些因素。
第六章
影响煤矿生产的主要地质因素
主要内容 第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 煤层厚度变化 地质构造 岩浆侵入煤层 地温与矿山压力 岩溶陷落柱 煤层顶底板 瓦斯
第六章
影响煤矿生产的主要地质因素
重点、难点
1、掌握煤层厚度变化的控制因素； 2、掌握矿井地质构造的处理方法； 3、掌握影响瓦斯突出的因素； 4、掌握煤层顶、底板对煤矿生产的影响。
第六章 影响煤矿生产的主要地质因素
第一节 煤层厚度变化
一、概念 二、煤层厚度类型 三、煤层厚度变化的控制因素 四、煤层厚度变化对煤矿生产的影响 五、煤层厚度的处理 重点、难点： 煤层厚度变化控制因素；对采煤的影响及处理；
第六章 影响煤矿生产的主要地质因素
第一节 煤层厚度变化
（3）主要运输巷 若遇到局部煤层变薄或尖灭时，巷道可按原计 划施工，穿过变薄尖灭带。
第六章 影响煤矿生产的主要地质因素
第一节 煤层厚度变化
2、回采工作中的处理方法 根据回采工艺、厚度变化范围大小进行调整。
第六章 影响煤矿生产的主要地质因素
第一节 煤层厚度变化
褶皱：一般使煤层在褶曲的轴部增厚， 而在翼部减薄或尖灭；使煤层产生塑性流动， 原生结构和构造遭到破坏。 断层：一般对煤层的厚度影响不大，只 在断层面附近，由于牵引作用使煤层局部加 厚或减薄，沿断层形成断层无煤带或煤层叠 覆带，以及断层两侧的煤厚变化带。
第六章 影响煤矿生产的主要地质因素
第一节 煤层厚度变化
第六章 影响煤矿生产的主要地质因素
第二节
地质构造
二、褶皱对生产的影响及处理
1、大型褶曲
指影响井田划分和整个开拓系统的褶曲构造。
（1）褶曲轴线作为井田边界
轴部埋深较大的大型褶曲（向斜）、大型宽缓 的背斜，其轴部常作为井田边界。
（2）大型褶曲井田内开拓部署中的处理方法 并非所有褶曲轴作为井田边界。 背斜轴部—总回风巷；向斜轴部—运输巷道。
第一节 煤层厚度变化
第六章 影响煤矿生产的主要地质因素
第一节 煤层厚度变化
（4）喀斯特陷落柱对煤层厚度的影响
喀斯特陷落柱：含煤地层下伏碳酸盐岩等 可溶岩，因地下水溶蚀引起上覆岩层冒落而成 的柱状塌陷体。 通常破坏煤层的连续性，使本应有煤层的 部位被上覆地层的岩、煤碎块所充填。邻近陷 落柱的煤层及顶板产状基本正常，巷道贯穿柱 体后仍可见原煤层。
第六章 影响煤矿生产的主要地质因素
第一节 煤层厚度变化
第六章 影响煤矿生产的主要地质因素
第一节 煤层厚度变化
2、按煤层厚度分类
煤层 薄煤层 中厚煤层 厚煤层 露天开采 <3.5m 3.5-10m ＞10m 井工开采 <1.3m 1.3~3.5m ＞3.5m
第六章 影响煤矿生产的主要地质因素
第一节 煤层厚度变化
第六章 影响煤矿生产的主要地质因素
第一节 煤层厚度变化
三、煤层厚度变化的控制因素
煤层是泥炭层经煤化作用转化形成的 ，大都呈层 状或是似层状。 煤厚的变化多种多样，归纳起来可划 分为两类：即原生变化和后生变化。 1、原生变化 指泥炭层在接受上部沉积物盖前，由于地壳运动、 沉积环境变迁等各种地质因素的影响而引起的煤层形态 和厚度的变化。 包括三种原因: 泥炭沼泽古地形影响；地壳不均衡沉降； 河流的同生冲蚀。
大型构造
中型构造 小型构造
井田（勘探阶段已经查明，非 矿井地质工作的重点） 采区（矿井地质工作重点） 巷道（工作面），其密集发育 时，对生产影响很大。
第六章 影响煤矿生产的主要地质因素
第二节
地质构造
一、褶皱的识别与观测
1、褶曲的识别 井下判断主要靠新老岩层对称出现且岩层产 状有规律地变化。 2、褶曲的观测 对确认的褶曲构造,应详细观测描述以下内容： 褶曲枢纽位臵，倾伏方向和倾伏角。 褶曲两翼煤、岩层和轴面的产状要素。 褶曲与断层、节理、煤层厚度变化的关系。