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模块三 岩浆侵入体和岩溶陷落柱的判断与处理考试试卷A 年级 专业 层次 科目 煤矿地质 题号一二三四五合计得分 评卷人分数 一、填空题（301= 30分）1.岩床特征 、 、 。2.矿井相对主通道的位置根据侵入体的形态和对煤层的破坏程度分为 、 、 。3.厚煤层特点： 、 、 。4.煤层受岩浆侵入引起的变质程度与 、 、 有关。5.岩浆侵入体对煤矿生产的影响，使煤质变差， 、 、 、 。6.陷落柱的观测包括 、 。7.对陷落柱的工作方法归纳为 、 、 。8.陷落柱的探测 、 、 。9.岩溶发育的地质条件，岩石溶解度越大, 、 、 则岩溶越发育。10.陷落柱的平面形状多呈现 、 、 。评卷人分数 评卷人分数 二、名词解释（102=20分） 1. 岩床：2.岩墙：3.扩散区：4.波及区：5.上冲区：6. 岩溶陷落柱：7.陷落柱的平面形状：8.陷落柱的中心轴：9. 喷出作用：10. 陷落柱的高度：评卷人分数 密 封 线 外 不 得 答 题 四、选择题（52=10分）1.用 QAP 三角图解确定花岗岩类侵入岩岩石名称的方法是: （ ）A.直接用岩石中实测的石英,碱性长石,斜长石的体积百分含量投点B.将岩石中实测的石英,碱性长石,钠长石的含量换算成 100%后投点 C.将岩石中实测的石英,碱性长石,斜长石(An5)百分含量总和换算成 100%后投点2.一种中深成侵入岩的主要造岩矿物是斜长石和辉石,该岩石名称是: （ ）A.辉长岩 B.辉石闪长岩 C.岩石名称要看斜长石号码或岩石化学成分中的 SiO2 含量才能确定3. 火成岩侵入岩的色率是指: （ ）A.岩石颜色的深浅程度 B.火成岩中暗色矿物的体积百分含量 C.火成岩中暗色矿物与浅色矿物的比率4. 中深成相侵入岩中（ ）A.不可能同时出现原生的橄榄石和石英B.不可能同时出现原生的似长石类矿物和石英C.能同时出现原生的橄榄石和石英 D.能同时出现原生的似长石类矿物和石英5. 潜火山相与浅成,超浅成相之间的关系是（ ）A.二者存在岩石结构及构造上的差别; B.二者与围岩的接触关系和侵入体的大小,形态上存在差别 C.二者的差别仅体现在与火山岩之间的关系上评卷人分数 五、问答题（85=40分）1、试述陷落柱的基本特征。2、陷落柱对煤矿生产的影响？3、陷落柱的探测？4、岩陷落柱在井下揭露的特征：井下所揭露的陷落柱的主要特征有？5.井下遇陷落柱前的预兆？ 密 封 线 外 不 得 答 题 6. 岩浆侵体体在含煤岩层中主要有两种产状?7. 岩浆活动对煤层的破坏?8. 岩浆侵入对煤矿生产的影响?模块三岩浆侵入体和岩溶陷落柱的判断与处理考试试卷B 年级 专业 层次 科目 煤矿地质 题号一二三合计得分 评卷人分数 一、 填空题（351= 35分）1.在煤系中的岩体是 的产物，产物主要有 、 。2.按岩床的形态，可分为 、 、 、 。3.煤系基底存在厚度大的 及 是陷落柱形成的基本条件。4.陷落柱在剖面上和 、 、 有关，多成不规则曲线，接触面与水平面的夹角在 之间。5.陷落柱在形成过正中要穿过 地下水中的钙质与铁质与围岩分界面有不同程度的沉降，呈现 。6.岩浆侵入时由于 、 、 、 的不同，引起煤层变质程度也不同。7.岩浆侵入体对煤矿成产的影响 、 、 。8.陷落柱地面出露特征 、 。9.井下遇陷落柱的征兆： 、 、 、 、 。10.厚煤层特点 、 、 。11.煤层受岩浆侵入引起的变质程度与 、 、 有关。评卷人分数 评卷人分数 二、名词解释（53=15分） 1.上冲区：2. 岩溶陷落柱： 密 封 线 外 不 得 答 题 3.陷落柱的平面形状：4.陷落柱的中心轴：5. 喷出作用：评卷人分数 三、问答题（85=40分）1、岩浆侵入对煤矿生产的影响？2、陷落柱的观测？3、置观测点时需要考虑的问题？4、陷落柱在地表揭露的特征？5. 岩浆活动对煤层的破坏？6. 井下遇陷落柱前的预兆?7. 陷落柱的处理? 密 封 线 外 不 得 答 题 8. 陷落柱的特征?答案试卷A一 填空题1.厚度小 分布面积大 基性或超基性岩体2.上冲区 扩散区 波及区3.分布范围广 厚度大 形态不规则4.岩体产状 规模 煤层相对岩体的位置5.煤的挥发份降低 灰分增高 粘结性破坏 失去工业价值6.地表观测 井下观测7.五差 五看 五定8.钻探 物探 巷探9.透水性越好 水的侵蚀能力越强 谁的脚踢作用越强10.椭圆形 似圆形 长条形二 名词解释1.岩床：是由岩浆沿层面流动铺开,形成与地层相整合的板状岩体。岩床厚度一般较小,而面积较大。2.岩墙：是岩浆沿围岩的裂缝挤入后冷凝形成的。通过近乎垂直的裂隙，凝固成不规则切入围岩层面的岩石墙时形成。3.扩散区：岩浆离开侵入中心，向周围扩散的地区。4.波及区：扩散区的外围，仅受岩浆高压气热波及的地区。5.上冲区：岩浆通道及其附近地区，岩浆活动剧烈，岩层成层状，似层状，煤层全部被吞蚀，偶见少量天然胶，燃烧性差，失去工业价值。6. 岩溶陷落柱：是指由于岩溶和坍塌作用形成的镶嵌在煤系中在杂乱无章的碎石堆集体。7.陷落柱的平面形状：陷落柱与平面切面或岩层面相交所的分界线的形状。8.陷落柱的中心轴：陷落柱不同标高水平切面的中心点的连线。9. 喷出作用：又叫火山作用，它是地下的岩浆喷出地表形成岩浆岩的喷出岩的作用。10. 陷落柱的高度：从岩溶的地面至塌陷顶的距离。三 选择题1. C2. C3. B4. AB5. C四 问答题1、答： (一)地表特征当陷落规模较大时，可穿过煤系地层一直通到地表，呈现出特殊的地貌景观，在基岩裸露地区更为明显。在陷落柱出露处岩层产状杂乱，毫无层次，登高望去，呈一环形盆地。盆地边缘岩层产状正常，盆地中乱石林立，充填着不同地层的岩石碎块。另外，周围岩层因受塌陷影响而略显弯曲，岩层多向陷落区内倾斜。在黄土覆盖地区，由于雨水下渗作用而使地表形成陷坑。随着雨量的增加和渗透量增大，地表陷坑愈陷愈深，甚至形成小盆地。当黄土层较厚时，一般在地表很难看到陷落柱的存在。 (二)井下特征 1、形态 陷落柱总的形态是一个上小下大的圆锥体。它们在水平切面上多呈圆形或椭圆形，直径大小不一，最大的直径可达几百米。最小直径仅几米。 2.高度 陷落柱的高度是有限的，因为溶洞塌陷后，上覆地层岩石碎块的体积比原来的体积增大，所以塌陷到一定高度后，整个柱体空间都被填满，这时塌陷作用便告停止，再往上的岩层(或煤层)即可免受破坏。 3陷落柱内组成物的特征 陷落柱主要由塌陷的岩石碎块组成。这些岩石碎块，棱角显著、形状不一。排列紊乱，大小混杂。大的岩块直径可达数米，小的仅几厘米。岩块与岩块之间，充满着岩粉，煤粉和各色粘土，胶结差，多未成岩。柱内有的干燥无水，有的有淋水现象。 4与围岩的接触关系 陷落柱与围岩的接触关系多呈不规则锯齿状，界限明显。在接触处，围岩的产状基本正常，接触带附近的煤层及顶板一般无牵引现象。在井下煤巷掘进中遇到陷落柱后，穿过柱体仍可见到原煤层。 5、陷落柱轴线与岩层产状的关系多数矿井的观测结果表明，陷落柱锥形体的中心轴与围岩岩层面近似垂直。岩层倾斜，则陷落柱歪斜。在水平投影图上，各煤层的陷落范围不会完全重叠，井下陷落的范围比地表大，其边缘向上山方向移动。2、答：1破坏可采煤层，减少煤炭储量2、降低采掘效率，提高生产成本3妨碍机械化的使用，影响正规开采4、造成矿井突水，危及矿井安全3. 答： 为了准确地指出陷落柱的具体位置，圈定陷落柱的形状和面积，必须采用各种手段对陷落柱进行探测工作。目前，在井下探测陷落柱的主要方法有钻探，巷探和物探。 1钻探 这是生产矿井中探测陷落柱的常用手段之一。 2物探用物探方法探测陷落柱的存在，使用最广的仪器是重庆煤研所等单位研制成功的WKT-J2型无线电波坑道透视仪(简称坑透仪)。4.答： (1)柱面特征：陷落柱柱面是不规则的面，它的垂直剖面是两条曲折线，这是因为被塌陷的煤，岩层的性质不同造成的。 (2)塌落岩体的特征：多数陷落柱的塌落空间均被较新的岩石碎块或第四纪的沉积物充填着。塌落堆积的岩体特征是：塌落的岩体时代较周围正常岩层的时代新，岩块的形状很不规则，大小不一，棱角明显，是杂乱无章的堆积物。松软的岩石多成碎粒或岩粉充填在坚硬的大块中间。古老陷落柱的岩块多被胶结，晚期塌落的岩抉比较松软。 (3)陷落柱内的沉积物：陷落柱穿过地下含水层对，地下水可以流入陷落柱及其围岩的裂隙内。在地下水的流动过程中，水里含有的部分矿物质会沉淀和充填在陷落柱或裂隙内，故在陷落柱的接触面上成裂隙内常可见到红色的铁质、白色的钙质或高龄土质等沉积物，有时也可见到新生代的泥质沉积物。5、答： 当采掘工程接近陷落柱时，煤层及其顶，底板常发生各种异常现象，它预示着前方将要遇见陷落柱。遇陷落柱前的主要征兆有： 1产状变化：在岩溶的塌陷过程中，因牵引作用使其周围的煤、岩层向陷落柱中心方向倾斜，倾角变化一般在36之间，个别可达10以上，其影响范围一般在1520米之内，个别可达30米(图46)。煤、岩层产状变化的影响范围和变化程度与煤、岩层的物理力学性质有关。在松软和塑性较大的煤、岩层中其影响范围和变化较大，在坚硬和脆性较大的煤，岩层中其影响范围和变化程度不太显著。 2裂隙增多：在煤，岩层的塌陷过程中，其周围正常层位的煤、岩层会产生大量的裂隙。裂隙的走向平行于柱面的切线方向，裂隙面向陷落中心倾斜。裂隙的发育程度与围岩的物理力学性质有关，在脆性岩层中裂隙较为发育，在柔性岩层中裂隙较少见。在裂隙中常见的充填物有粘土、高岭土，碳酸钙，氧化铁等。 3小断层增多：陷落柱周围的煤层；岩层，因重力作用沿裂隙面向下发生位移而产生一些断层。此种断层的规模较小，走向延展在1020米范围内即消失，落差多在05米以内，且都是向陷落中心倾斜的小正断层。 4煤的氧化，陷落柱附近的煤层，因地下水等的作用而易发生氧化。氧化煤的光泽变暗，灰分增高，强度降低，严重者可变为煤华。煤的氧化程度和影响范围与陷落柱的大小、裂隙的发育程度和地下水的活动有关。陷落柱愈大，裂隙愈发育，离陷落柱距离愈近，水源愈丰富，影响范围就愈大，反之则小。 5水的涌出量增大：陷落柱穿过含水层时将地下水导入陷落柱内，陷落柱成了地下水的良好通道。当采掘工程接近陷落柱时，地下水涌出量会骤然增加，有时有突水现象。其涌水量的大小与该处的水文地质条件有关。涌水量过大时，可造成严重的灾害。6. 答：1：岩墙岩墙是切穿煤层及其底板岩层的墙状侵入体。在平面图是呈条带分布，宽度由几十厘米到几十米不等.2：岩床岩床是沿着煤层层 面 方向侵入层状侵体，它可以顺着煤层的顶板或底板侵入 ，也可以沿着煤层中间侵入或者吞食整个煤层。7. 答：岩浆侵入煤层对各个每侧的破坏程度不同，有的把煤全部吞食，有的使煤层变为天然胶，或者变质程度增高。岩浆侵入对煤层的破坏程度主要和侵入体的大小、产状、成分以及侵入体距离煤层的远近都有关系。侵入煤系中的岩浆体，多为中性和碱性基岩，由于这两种岩石的粘度小、易于流动，基岩的分布面积比较广泛，对煤层影响比较严重。侵入体的热量大小与侵入体的大小有关，侵入体越大，热量就越大，对煤层的破坏就越大。反之对煤层的破坏就越小。侵入体侵入岩层的位置，位于侵入体上部的煤层比位于下部的煤层的变质带宽，这是 由于岩浆侵入体中的气体和热量扩散多集中在上部的缘故。如果侵入体侵入煤层的中间，使上下煤层均发生变质作用。岩浆侵入体的方式不同，对煤层的破坏也有差别。8. 答;（1） 使矿井煤炭储量减少，从而影响 了服务年限。（2） 由于岩浆侵入煤层，使煤质变坏，煤的灰分增高，挥发分显著降低，粘结性遭到破毁，使原来的优质无烟煤变成一般的民用煤或天然胶。（3） 连续完整的单一可采煤层，在后期岩浆侵入的影响下，岩体呈现大小不同的透镜体或不规则的形状在煤层中断续分布，给采掘工作带来了很大困难。试卷B一填空题1.浅成活动 岩墙 岩床 2.层状 似层状 串珠状 树枝状3.可溶性岩层 地下水强烈的化学溶蚀作用 4.围岩的接触面形状 被塌落岩层的力学性质 裂隙发育程度 50 805.含水层 铁锈色或白色6.岩浆成分 侵入规模 产状 侵入位置不同7.减少矿井的使用年限 降低甚至失去煤炭工业价值 增加原煤生产成本8.盆状塌陷区 柱状破碎带9.煤层产状发生变化 裂隙增多 小断层增多 煤的氧化度增高 水的涌出量增大10.分布范围广 厚度大 形态不规则11.岩体产状 规模 煤层相对岩体的位置二 名词解释1.上冲区：岩浆通道及其附近地区，岩浆活动剧烈，岩层成层状，似层状，煤层全部被吞蚀，偶见少量天然胶，燃烧性差，失去工业价值。2. 岩溶陷落柱：是指由于岩溶和坍塌作用形成的镶嵌在煤系中在杂乱无章的碎石堆集体。3.陷落柱的平面形状：陷落柱与平面切面或岩层面相交所的分界线的形状。4.陷落柱的中心轴：陷落柱不同标高水平切面的中心点的连线。5. 喷出作用：又叫火山作用，它是地下的岩浆喷出地表形成岩浆岩的喷出岩的作用。三 问答题 3. 答;（1） 使矿井煤炭储量减少，从而影响 了服务年限。（2） 由于岩浆侵入煤层，使煤质变坏，煤的灰分增高，挥发分显著降低，粘结性遭到破毁，使原来的优质无烟煤变成一般的民用煤或天然胶。（3） 连续完整的单一可采煤层，在后期岩浆侵入的影响下，岩体呈现大小不同的透镜体或不规则的形状在煤层中断续分布，给采掘工作带来了很大困难。2.答：1、五查 查该地区陷落柱的规律性。查裂隙发育情况及填充物。查煤的氧化情况。查煤岩中水和瓦斯的变化。查小断裂的发育情况。2五看看陷藻柱的不规则柱面。看充填物韵性质和特征。看煤岩层的产状变化情况。看陷落柱内岩软的大小、排列和时代看陷落柱与煤层的交面线3五定定陷落柱的形状。定巷道遇陷落柱的部位。定陷落柱的大小定穿过陷落柱的距离。定遇陷落柱的探测工作。3.答：1.首先要选择地质条件正常，干扰因素少的地段，布置12个发射点，做透视条件试验。接收要从接近发射机的最大值，一直观测到远离发射机的最小值，目的是求该发射点的电磁波在工作面的初始场强值Ho 、穿透距离及煤层的吸收距离B。2陷落柱的剖面形状：其剖面形状是根据所穿透的各岩层的岩石性质而异。在较坚硬和裂隙发育的岩层中，陷落柱的剖面形状多呈上小下大的柱状，其柱面(指柱体面与围岩的接触面)与水平的夹角多在6080之间。在含水较多的松散岩层中或未经胶结的冲积层中，陷落柱的剖面形状多呈上大下小的漏斗状，陷落柱柱面与水平面的夹角一般较小，约4050*左右。3陷落柱的高度：从岩溶的底面至塌陷顶的距离叫陷落柱高度。陷落柱的塌陷高度与岩溶的体积、地下水的排泄条件，岩层的物理力学性质及裂隙发育程度有关。岩溶的体积大，地下水的排泄条件良好，岩层内的裂隙发育则陷落柱的塌陷高度就大，反之则小。4陷落柱的中心轴：陷落柱各平面中心点的连线称为陷落柱的中心线或陷落柱的中心轴。4.答：(1)盆状塌陷区：陷落柱出露在地表后常呈现盆状凹陷区。凹陷区的岩层层序遭受破坏，大小岩体混杂堆积。凹陷区周围的岩层，层位正常，裂隙比较发育，岩层产状稍有变化，均向凹陷中心倾斜。凹陷盆地有时被黄土覆盖。(2)柱状破碎带：破碎带内的岩层层序遭受破坏，大小岩体混杂无序，但破碎带两侧的岩层层序正常，产状也略有变化。(3)丘状凸起：这是陷落柱出露在地表的又一特殊地貌。在陷落柱的形成过程中。5. 答：岩浆侵入煤层对各个每侧的破坏程度不同，有的把煤全部吞食，有的使煤层变为天然胶，或者变质程度增高。岩浆侵入对煤层的破坏程度主要和侵入体的大小、产状、成分以及侵入体距离煤层的远近都有关系。侵入煤系中的岩浆体，多为中性和碱性基岩，由于这两种岩石的粘度小、易于流动，基岩的分布面积比较广泛，对煤层影响比较严重。侵入体的热量大小与侵入体的大小有关，侵入体越大，热量就越大，对煤层的破坏就越大。反之对煤层的破坏就越小。侵入体侵入岩层的位置，位于侵入体上部的煤层比位于下部的煤层的变质带宽，这是 由于岩浆侵入体中的气体和热量扩散多集中在上部的缘故。如果侵入体侵入煤层的中间，使上下煤层均发生变质作用。岩浆侵入体的方式不同，对煤层的破坏也有差别。6、答： 当采掘工程接近陷落柱时，煤层及其顶，底板常发生各种异常现象，它预示着前方将要遇见陷落柱。遇陷落柱前的主要征兆有： 1产状变化：在岩溶的塌陷过程中，因牵引作用使其周围的煤、岩层向陷落柱中心方向倾斜，倾角变化一般在36之间，个别可达10以上，其影响范围一般在1520米之内，个别可达30米(图46)。煤、岩层产状变化的影响范围和变化程度与煤、岩层的物理力学性质有关。在松软和塑性较大的煤、岩层中其影响范围和变化较大，在坚硬和脆性较大的煤，岩层中其影响范围和变化程度不太显著。 2裂隙增多：在煤，岩层的塌陷过程中，其周围正常层位的煤、岩层会产生大量的裂隙。裂隙的走向平行于柱面的切线方向，裂隙面向陷落中心倾斜。裂隙的发育程度与围岩的物理力学性质有关，在脆性岩层中裂隙较为发育，在柔性岩层中裂隙较少见。在裂隙中常见的充填物有粘土、高岭土，碳酸钙，氧化铁等。 3小断层增多：陷落柱周围的煤层；岩层，因重力作用沿裂隙面向下发生位移而产生一些断层。此种断层的规模较小，走向延展在1020米范围内即消失，落差多在05米以内，且都是向陷落中心倾斜的小正断层。 4煤的氧化，陷落柱附近的煤层，因地下水等的作用而易发生氧化。氧化煤的光泽变暗，灰分增高，强度降低，严重者可变为煤华。煤的氧化程度和影响范围与陷落柱的大小、裂隙的发育程度和地下水的活动有关。陷落柱愈大，裂隙愈发育，离陷落柱距离愈近，水源愈丰富，影响范围就愈大，反之则小。 5水的涌出量增大：陷落柱穿过含水层时将地下水导入陷落柱内，陷落柱成了地下水的良好通道。当采掘工程接近陷落柱时，地下水涌出量会骤然增加，有时有突水现象。其涌水量的大小与该处的水文地质条件有关。涌水量过大时，可造成严重的灾害。7.答：在有陷落柱存在的矿区内，进行矿区和采区的技术设计时，要认真考虑陷落柱这一重要因素。根据陷落柱的数