采矿方法 第一章 煤田地质及矿图知识ppt课件.ppt

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1、第一章煤田地质及矿图知识第一节煤田地质概述第二节煤质及煤的工业分类第三节煤田地质勘探及煤炭储量第四节矿图基本知识第一节煤田地质概述一、成煤作用煤是古代植物遗体经成煤作用后转变成的固体可燃矿产1、成煤过程中的几个概念成煤作用:从植物死亡、堆积到转变为煤的演变过程，以及在这个演变过程中经受的各种作用。煤化作用：煤的成岩（碳）作用和变质作用的合称。成岩作用：泥煤或腐泥被掩埋后，在压力、温度等因素作用下，转变为褐煤的作用。变质作用：褐煤在地下受温度、压力、时间等因素的影响下，转变为烟煤或无烟煤、石墨等的地球化学作用。2、不同的煤如何形成褐煤：泥炭或腐泥经高温高压作用，泥炭层压紧失水，碳

2、含量增加，H、O、N含量减少，经过复杂物理化学作用形成。烟煤：褐煤在温度和压力不断增高的物理化学作用下而形成。无烟煤：烟煤受到更高温度和压力的长期作用下而形成。形成有开采价值煤层的必要条件：第一，温暖潮湿利于植物生长和繁殖的适宜的气候。第二，植物的大量繁殖。第三，大面积沼泽化的自然地理条件。第四，地壳运动的良好配合。二、聚煤期地壳是由岩石组成的。岩浆岩是由地壳内部熔融状态的岩浆，沿地壳的裂隙等薄弱地带侵入地壳或喷出地表，冷凝固结而形成的岩石。沉积岩是地壳表层环境中常温常压条件下形成的岩石。主要由风化和剥蚀岩石的碎屑及可溶物质等，经搬运、沉积、压紧、胶结而形成的岩石。变质岩是由原

3、有的沉积岩、岩浆岩或变质岩在受到高温、高压及化学性活泼的气体或液体的作用，岩石的物理化学性质、结构及构造都发生变化，变成一种新的岩石，称为变质岩。表1-2地质年代（地层年代）表地质年代与地层单位见表1-2。聚煤期或成煤期：地质历史中形成煤炭资源的时期。古生代：石炭纪、二迭纪3个主要聚煤期中生代：侏罗纪新生代：古近纪、新近纪（第三纪）三、含煤岩系含煤岩系简称煤系，是指含有煤层，并有成因联系的沉积岩系。它是在一定的古构造、古地理、古气候条件下形成的一套具有共生关系、多相组合的沉积物。煤系地层命名方法：①煤系地层通常以形成的地质年代来命名，如华北的石炭二迭纪煤系，华南的晚二迭世煤系，

4、东北的侏罗纪煤系等；②采用煤系发育良好，研究较早的地区来命名，如华南的晚二迭世煤系在江苏龙潭和江西乐平等地研究较早，也称为龙潭煤系或乐平煤系。煤田：统一地质时期形成俄并大致连续发育的含煤岩系分布区。四、煤层赋存特征（一）煤层的结构和顶、底板1.煤层的结构煤层通常是层状的。根据煤层中有无较稳定的夹矸层，将煤层分为两类。（1）简单结构煤层（2）复杂结构煤层2.煤层的顶、底板赋存在煤层之上的邻近岩层，称为顶板。赋存在煤层之下的邻近岩层，称为底板。根据岩层相对于煤层的位置及垮落性能，将煤层顶、底板分为：（1）伪顶位于煤层之上随采随落的极不稳定岩层，其厚度一般在0.5m以下。大多由松软的

5、炭质页岩、泥页岩组成。并非所有煤层都有伪顶。（2）直接顶位于煤层或伪顶之上具有一定的稳定性，采煤时移架或回柱后能自行垮落的岩层。多为粉砂岩、泥岩等。有时煤层之上无直接顶而为基本顶。（3）基本顶又称“老顶”。位于直接顶或煤层之上，通常厚度及岩石强度较大、难于垮落的岩层。通常由砂岩、石灰岩、砂砾岩等组成。（4）直接底位于煤层之下，为强度较低的岩层。通常由泥岩、粉砂岩、粘土岩等组成。（5）基本底又称“老底”，位于直接底下面，比直接底坚固，多为砂岩、砂页岩、石灰岩等。（二）煤层厚度煤层的厚度：煤层顶底板之间的垂直距离。煤层总厚度：包括所有煤分层和夹矸层厚度总和。有益厚度：煤分层厚度的总

6、和，不包括夹矸层厚度。最低可采厚度：在当前技术和经济条件下，可开采的最小煤层厚度。图1-1煤层的总厚度及有益厚度（三）煤层的构造形态地质构造：由于地壳运动而造成的煤层和岩层的空间形态。1.单斜构造在一定范围内，煤（岩）层大致向一个方向倾斜的构造形态，称为单斜构造，如图1-3(a)所示。煤（岩）层的空间形态，通常用产状要素——走向、倾向及倾角来描述，如图1-2所示。（1）走向煤层层面与水平面的交线称为走向线，走向线的方向称为走向。走向代表了煤层在平面上的延伸方向。图1-2煤层的产状要素（2）倾向煤层层面上与走向线垂直的线称为倾斜线，倾斜线自上而下所指的方向称为倾斜，倾斜在水平面上

7、的投影所指的方向为倾向。（3）倾角煤层层面与水平面的夹角称为倾角。煤层倾角由0~90°。2.褶皱构造褶皱构造：煤层及岩层受到水平挤压力后，变成弯曲形状，但仍保持其连续性，如图1-3(b)所示。褶曲：褶皱构造中的单个弯曲，是褶皱构造的基本单位。褶曲的基本形态是背斜和向斜。背斜：岩层层面凸起的弯曲，如图中的ABC。向斜：岩层层面凹下的弯曲，如图中的BCD。图1-3煤矿构造形态的类型用褶曲要素来描述一个褶曲在空间的形态，如图1-4所示。图1-4褶曲要素示意图褶曲要素包括：核部、翼部、轴面、轴线、枢