6煤矿开采地质条件收集资料

2）采掘过程中的处理方法：
（1）对岩墙的处理： a、岩墙沿倾向或斜交方向分布，重开切眼。 b、沿走向分布较大的岩墙，将工作面分成上、下两个小面回采。 （2）对岩床的处理： （1）对大片岩浆分布区，采区、工作面布置时要设法避开。 （2）对串球状侵入体，工作面可直接推过。 （3）对于厚煤层中部的侵入体，可进行分层回采。
断裂构造对煤层厚度影响不大，只是断层附近的煤层有一定影响
构造挤压引起煤层厚度变化的特点：
a、由于夹矸与煤层混杂，造成灰分增高。 b、顶、底板岩层不完整，裂隙发育，有时与煤互相穿插。 c、在煤层增厚与变薄区，煤层结构遭到破坏,煤呈鳞片、粉沫状。 d、沿煤层走向或倾向，煤层增厚带或变薄带交替出现。
褶皱引起煤厚变化
3）断失翼煤层的寻找：
（1）层位对比法： （2）构造形迹判定法：
是指根据与断层伴生和派生的小型和微型构造来判断断层性质 的一种方法。
a、牵引褶曲
断层引起的牵引褶曲
b、羽状节理：分布在断层一侧或两侧，与断层面斜交呈羽状排列
的节理，它是由断层两盘相对运动位移产生的局部应力场的产物。
羽状张解理：T断层面呈45°，锐角尖端指示本盘运动。
羽状节理： S1与断层面近直交，锐角不稳定；
S1
S2夹角15°以下，锐角尖端指示 T
本盘运动。
S2
C 擦痕、阶步：
阶步由缓到陡或陡坡的倾向指示对盘运动
（3）规律类推法
故居已掌握的该区的发育特征和规律，
确定断层性质，指明断失翼煤层寻找方
阶步
向的一种方法。适用于开采时间长，资料丰富的矿井。
（4）生产勘探法
3、陷落柱的判别标志
• 煤、岩层产状发生变化 • 裂隙和小断层增多 • 煤出现风氧化现象 • 煤层中挤入破碎岩块 • 地下水涌入量增大
4、陷落柱的观测与探测
• 陷落柱的形状、大小、 • 陷落柱的柱体物质 • 陷落柱与围岩的接触面
5、陷落柱的探测：
1、钻探：目前生产矿井常用的手段之一。 2、巷探：小断面的巷道。 3、物探：1）仪器：无线电波坑道透视仪——坑透仪。
6.1.3.2 喀斯特陷落柱的判断与处理
岩溶塌陷：在石灰岩等可溶性岩层地区，由于地下水的 溶蚀作用而产生的塌陷现象。 1、成因：
岩溶发育必须具备的四个条件：
（1）有可溶性岩层存在； （2）可溶性岩层透水； （3）水具侵蚀性； （4）水要流动
2、井下遇陷落柱前的预兆： 1）煤岩层产状变化，向中心倾斜 2）裂隙增多 3）小断层发育 4）煤被氧化，光泽变暗 5）瓦斯增加
• 瓦斯增加大显驼峰，滴水淋水或涌水，反常现象放在心， 综合起来再确定，以防“草木皆成兵”。
2）断层的观测：
（1）断层位置：通过测量点确定断层位置，边投绘到巷道平面 图上。若断层成组出现，应分别测定各断层面位置，并确定主断 层面。 （2）断层面特征：包括断层面形态特征、擦痕。 （3）断层带特征：断层带的宽度及带内构造岩。 （4）断层两侧煤岩层层位、产状、伴生及派生构造。 （5）断层产状与断煤交线测量。 （6）断距。 （7）断层的描述。
6.1 煤矿开采地质条件
6.1.1 煤层厚度变化 6.1.1.1 煤层厚度类型
煤层厚度是指煤层顶、底板岩层之间的垂直距离。
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1、按煤层结构分类 包括总厚度、有益厚度、可采厚度、最低可采厚度。 • 煤层总厚度：煤层顶、底板之间各煤分层和夹石层厚度的总和。 • 有益厚度：煤层顶、底板之间各煤分层厚度的总和。 • 可采厚度：达到国家规定的最低可采厚度煤分层的总厚度。 • 最低可采厚度：在当前经济技术条件下可采煤层的最小厚度，它主要取决于
2、沉积环境对煤层厚度的影响
沉积环境包括：冲击扇体系、河流体系、湖泊体系、三角洲体系、 障壁岛体系、碳酸盐台地体系等。
不均衡沉降
沼泽基底不平
冲击扇体系煤层：
• 延伸方向与盆地轴向一致； • 煤层厚度向盆边缘急剧尖灭，向盆中心变薄，远端扇形煤层最后。
河流体系：
• 曲河流：堤后，泛滥盆地，废弃河道，煤层为透镜状 • 辫状河流：支流间地区，透镜状煤层 • 网状河流：河道间湿地有利于厚煤层的形成
3）回采阶段对构造的处理
强行硬过
重开切眼 划小工作面
A
B
断层
井筒的位置？
返回
？
以中型紧闭褶曲轴作为采区边界
中型褶皱：轴线做为采区边界（紧闭褶曲）
返回
返回
中型褶皱：工作面直接推过褶曲轴（宽缓褶曲）。
工作面直接推过向斜轴
返回
以中型向斜轴作为采区中心 布置采区上山
中型褶皱：轴线选做采区中心，布置采区上、下山。
• 大型构造：
决定井田总体形态和井田边界的大型褶曲和大型断层，它们在勘 探阶段已经查明。
• 中型构造：
指井田范围内影响采区划分和采区巷道布置的次一级褶曲和断层， 它们对煤矿生产影响极大，始终是矿井地质工作的重点。
• 小型构造：
指那些在巷道施工或煤层开采过程中遇到的小褶曲和小断层。
6.1.2.1褶皱的观测与探查
3、掘进率增高 为探明煤厚变化，需要布置探巷，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，降低回采率。
煤层的观测
1、煤层观测的内容: 煤层厚度、煤层结构、煤岩煤质、煤层含水性及煤层顶 底板。 2、煤层的观测方法： 通常煤层的观测工作和井巷地质编录同时进行。
煤层的探测 1、煤层厚度的探测 •煤巷掘进中的探煤厚工作 •回采工作面的探煤厚工作 2、煤层分叉尖灭的探测
煤层厚度变化的处理 1、掘进中的处理方法
•煤巷掘进中 •采取上山掘进中 •主要巷道掘进中
2、回采工作中的处理方法
•直接推过 •绕过 •分块回采
6.1.2 矿井地质构造 地质构造包括：褶皱构造、断层和节理
矿井地质构造按其规模大小和对生产的影响程度不同， 可以划分为大、中、小三个等级。
• 大型构造： • 中型构造： • 小型构造：
返回
返回
平巷阶段遇到断层
返回
强行硬过
返回
重开切眼
划小工作面
返回
平巷阶段遇到断层
3）回采阶段对构造的处理
• 强行硬过 • 重开切眼 • 划小工作面
强行硬过
返回
重开切眼
划小工作面
返回
6.1.3 岩浆侵入体与科斯特陷落柱
6.1.3.1 岩浆侵入体的判断与处理 1、岩浆侵入体的观测：
1）岩浆岩岩性：颜色、矿物成分、结构、构造等特征。 2）侵入体产状、形态、厚度及范围。 3）查明侵入体与煤层、岩层、断裂构造的关系。 4）观察侵入体对煤层厚度和煤质的影响
如果遇到断层，通过观测和综合分析，仍不能确定断层性质
或已确定断层性质，但断距无法确定时，需用生产勘探的方法来
解决，其手段是巷探、钻探、物探。
6.1.2.3 矿井地质构造的处理
1、矿井地质构造处理的基本要求
• 有利生产 • 保证安全 • 减少煤损
2、矿井地质构造处理的基本方法
1）设计阶段对构造的处理
断层引起煤厚变化
4、岩浆岩侵入对煤层厚度的影响 • 岩床对煤层厚度的影响（岩床对煤层的破坏与侵入部位
有关：图6-10 ）
• 岩墙对煤层 厚度的影响（与岩墙厚度有关） • 不规则小侵入体对煤层厚度的影响（对煤质破坏不大，
但破坏煤层的完整性）
浆侵入引起
5、喀斯特陷落柱对煤层厚度的影响
陷落柱：含煤地层下覆碳酸盐岩等可溶性岩，因地下水溶蚀引起 上覆岩层冒落而成的柱状塌陷体。（控制因素：地质构造和水文 地质条件） • 陷落柱破坏了煤层的连续性，造成储量损失，影响正常开采。
井筒位置的选择：尽量避开大的断层带位置； 井田边界的确定：以大型断层和褶皱枢纽为井田边界； 水平和采区的划分：以断层为界划分水平；
回采工作面的布置：采面尽量以褶皱枢纽作为边界.
2）掘进阶段对构造的处理
运输大巷遇断层的处理：处理好改向和弯度问题； 采区上（下）山遇断层的处理：
阶段运输平巷遇到断层的处理：
1、褶皱构造的识别与观测： 1）褶皱构造的识别标志：
• 地层对称重复 • 岩层产状的规则变化
1、褶皱构造的识别与观测：
2）褶曲的观测：对于已确认的褶曲构造,应详细观测描述以下内容： • 褶皱枢纽位置，倾伏方向和倾伏角。 • 褶皱两翼煤、岩层和轴面的产状要素。 • 褶皱与断层、节理、煤层厚度变化的关系。
煤层产状、煤质、开采方法，以及国民经济需要程度。
(对比这几个概念的区别？)
2、按煤层厚度分类
• 极薄煤层：0.5~0.5m 薄煤层：＞0.5~1.3m • 中厚煤层： ＞1.3~3.5m 厚煤层：3.5~8.0m • 巨厚煤层： ＞8.0m • 煤层厚度及其变化是影响煤矿开采的主要地质因素之一。煤层
• （1）岩层标志：煤岩层产状发生急剧变化：断层附近的煤岩层， 由于受断层两盘相对运动影响，往往会发生显著变化。
• （2）构造标志：煤层厚度发生变化，煤层顶、底板出现不平行 现象：煤层受断层影响易发生塑性变形，使厚度改变。
断层出现征兆和使用说应注意的问题，可简要归纳为几 句话： • 产状煤厚生巨变，揉皱破碎光泽暗，节理增加有规律。
三角洲体系：
• 煤层厚度变化大； • 煤层延伸方向与沉积倾向平行。
煤系内的后生冲蚀
煤系形成后的后生冲蚀
3、后期构造变动对煤层厚度的影响
（1）褶皱构造对煤层厚度的影响 褶皱作用使轴部煤层增厚，而在翼部变薄或尖灭； 煤层发生塑性流动，原生结构和构造被破坏，形成构造
煤，呈鳞片状，粉末状，有滑面，擦痕等。 （2）断裂构造对煤层厚度的影响
• 次生变化： 含煤岩系形成以后，由于地壳运动、岩浆活动、侵蚀冲刷等引 起煤层厚度发生变化。
1、泥炭沼泽基底不平：
泥炭沼泽基底不平引起的煤层厚度变化特点： （1）底板起伏不平，而顶板与煤层的接触面是平面。 （2）煤层变博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隔开而呈现不连续。
作业：
1、请描述煤的形成过程。 2、煤岩成分和宏观煤岩类型有哪些？两者的区别？ 3、煤的工艺性质包括哪些？定义？ 4、煤的工业分析指标？定义？ 5、含煤岩系的定义？含煤岩系古地理包括哪些类型？定
义
6 煤矿开采及安全地质条件
6.1 煤矿开采地质条件 6.2 矿井地质构造 • 岩浆侵入煤层 • 岩溶塌陷 • 矿井瓦斯 • 煤层顶底板 • 地温与矿山压力
3）小型褶曲：
（1）使煤厚发生变化。 （2）沿煤掘进时，褶曲使巷道变得弯曲。 （3）影响工作面的长短。
以中型紧闭褶曲轴作为采区边界
以中型向斜轴作为采区中心 布置采区上山
工作面直接推过向斜轴
6.1.2.2断层的观测与探查 1、断层的识别与观测：
1）断层的识别标志：断层出现以前，可能出现的征兆：
2、侵入体的探查
查明侵入体的形状、大小、范围、确定侵入体的边界， 查明煤层剩余厚度和天然焦厚度，确定火成岩岩体对采 掘工艺的影响。
3、侵入体对煤矿生产的影响及处理方法 1）侵入体对生产的影响
• 破坏了煤层的连续性和均一性。 • 使煤层灰分增高，粘结性减弱，降低了工业价值。 • 煤层硬度增大，降低了工程进度。 • 煤层不连续，使采区、工作面布置困难。
岩溶塌陷引起
煤厚变化对生产的影响
1、影响采掘布置 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，引起工作面回采提前，造成采掘失调。工
作面接续紧张。采掘工作面，对煤层稳定程度要求更高，煤厚变 化影响生产效率
2、褶皱枢纽的判断与探查
• 枢纽的实测方法 • 枢纽的推测方法
3、褶曲对煤矿生产的影响和处理：
1）大型褶皱构造：指影响井田划分和整个开拓系统的褶曲构造。 （1）褶皱轴线作为井田边界： （2）井田内开拓部署中的处理方法：背斜轴部—总回风巷；向斜
轴部—集中运输巷。
2）中型褶曲：
往往是大型褶曲的次一级构造。 （1）轴线选做采区中心，布置采区上、下山。 （2）轴线做为采区边界（紧闭褶曲）。 （3）工作面直接推过褶曲轴（宽缓褶曲）。
2）观测方法：（1）同步法；（2）定点法
6、陷落柱的处理方法
1）主要开拓巷道遇陷落柱：按原计划施工。 2）回采工作面遇陷落柱：处理原则：查清其范围，缩短
厚度不同，采煤方法亦不同。
3、按煤层形态分类
• 层状煤层 • 似层状煤层（藕节状、串珠状、瓜藤状） • 不规则煤层（鸡窝状，扁豆状） • 马尾状
6.1.1.2 煤层厚度变化控制因素
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。
煤厚变化的原因很多，归纳起来可划分为两类：
• 原生变化：整个含煤岩系最终形成之前，由某些地质因素引起的 煤层的厚度变化。（泥炭沼泽基底，沉积环境）