第1章煤田地质及矿图知识

1、二二0 0一一0 0年三月年三月 博士博士 教授教第一节煤田地质概述第二节煤田地质勘探及煤炭储量第三节矿图基本知识第一节煤田地质概述 一、成煤作用 1.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。成煤作用大致分为两个阶段： 第一阶段：泥炭化阶段。 第二阶段：煤化作用阶段。 煤是古代植物遗体经成煤作用后转变成 的固体可燃矿产。 煤的形成过程煤的形成过程 成煤过程泥炭化阶段成岩阶段变质阶段高等植物遗体泥炭褐煤烟煤无烟煤不粘结煤弱粘结煤气煤肥煤焦煤瘦煤长焰煤贫煤生物化学作用物理化学作用低等植物遗体泥炭腐泥煤（石煤） 二、成煤的必要条件

2、F形成有形成有开采价值开采价值的煤需要四个条件：的煤需要四个条件：有温暖潮湿利于植物大量生长的气候条件；有大量植物的生长与死亡；有大面积沼泽化的自然地理条件；有地壳运动的良好配合。 三、煤层赋存特征（一）煤层的结构和顶、底板 1. 煤层的结构煤层的结构 煤层通常是层状的。 根据煤层中有无较稳定的夹矸层，分为两类： （1）简单结构煤层 （2）复杂结构煤层 2. 煤层的顶、底板煤层的顶、底板 顶板： 赋存在煤层之 上的邻近岩层。 底板：赋存在煤层之 下的邻近岩层。伪顶直接顶基本顶直接底老底0.25m0.1m底板底板0.4m0.6m0.5m顶板顶板（二）煤层厚度（二）煤层厚度煤层的厚度：煤层顶底板之

3、间的垂直距离。 总厚度和有益厚度总厚度：包括所有煤分层和夹矸层厚度总和。有益厚度：是煤分层厚度的总和，不包括夹矸层厚 度。 煤层最低可采厚度：当代技术经济条件下，可开采 的最小煤层厚度。 图1-1 煤层的总厚度及有益厚度0 .2 5m0 .1 m底 板0 .4 m0 .6 m0 .5 m顶 板煤煤层层厚厚度度图1-2 煤层的产状要素走 向倾 斜煤 层 层 面倾 向水 平 面（三）煤层的构造形态（三）煤层的构造形态 1. 单斜构造单斜构造描述煤（岩）层的空间形态，通常用产状要素：走向、倾向及倾角走向、倾向及倾角 第一节煤田地质概述单斜构造断褶曲构造断裂构造层断层2. 褶皱构造褶皱构造褶皱构造：煤

4、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。3. 断裂构造断裂构造煤（岩）层受地壳运动作用力，作用力超过煤（岩）层的强度，就产生断裂，失去了连续性和完整性的构造形态称为断裂构造断裂构造。节理：节理：断裂后，两侧岩层若没有发生明显位移；断层：断层：断裂面两侧的岩层发生了明显位移的断裂构造。断层对矿井生产影响特别显著。 断层分类断层分类: : 如如图 根据断层上下盘相对移动的方向，可分为：(1)(1)正断层：正断层：岩层断裂后，上盘相对下降，下盘相对上升。(2)(2)逆断层：逆断层：上盘相对上升，下盘相对下降。(3)(3)平推断层：平推断层：断层两盘沿水平方向移动。图1-5 断层示意

5、图上盘下盘断 层 面正断层平推断层逆断层图1-6 断距示意图ab-垂直断距 bc-水平断距bca钻 孔钻 孔钻 孔勘 探 线图1-8 地面勘探线、钻孔、与煤层断层的关系示意图（四）常用的煤层分类（四）常用的煤层分类 1. 按煤层倾角分类按煤层倾角分类 根据当前开采技术，我国将煤层按倾角分为四类： 近水平煤层 45 2. 按煤层厚度分类按煤层厚度分类 根据当前开采技术，我国将煤层按厚度分为三类： 薄煤层 3.5m 3. 按煤层稳定性分类按煤层稳定性分类 煤层稳定性是煤层形态、厚度、结构及可采性的变化程度。按煤层稳定性，可分为： 稳定煤层 较稳定煤层 不稳定煤层 极不稳定煤层鸡窝状煤层鸡窝状煤层串

6、珠状煤层串珠状煤层第二节煤田地质勘探及煤炭储量 一、煤田地质勘探阶段及其任务一、煤田地质勘探阶段及其任务 1.煤田普查：煤田普查：煤田普查可分为找煤和普查勘探。 找煤为寻找煤炭资源，并对工作地区有无进一步工作价值作出评价所进行的地质调查工作。 煤田普查为煤炭工业的远景规划和详查提供必要资料所进行的地质工作。 2.矿区详查：矿区详查：在普查的基础上进行。根据国家建设需要和普查结果，选择资源条件好、开发条件有利的矿区进一步查明资源的情况，为矿区总体设计提供依椐。 3.井田精查：井田精查：为煤矿初步设计提供地质资料所进行的详查勘探工作。 二、煤炭储量二、煤炭储量 煤炭储量煤炭储量：煤田内埋藏的具有一

7、定工业价值和一定勘探研究程度的煤炭资源量。 根据勘探和地质研究程度，将煤炭储量按精度依次分为A、B、C、D四级。其中： A、B级储量之和为高级储量； A、B、C级储量之和为工业储量； D级储量称为远景储量。煤炭储量 能利用储量（A+B+C+D） 暂不能利用储量 工业储量 （A+B+C） 远景储量 （D） 可采储量 设计损失量 第三节矿图基本知识 一、矿图的基本知识一、矿图的基本知识 在采矿设计、施工和生产过程中，需要一套图纸分别反映地形、地物、地下煤层形态、地质构造、矿井巷道与煤层或矿体之间的关系；矿井各种巷道、工作面以及它们之间的关系等，这类图纸称为矿图矿图。矿图投影方法矿图投影方法：正投影

8、和标高投影。图19 三面正投影关系H (水 平 投 影 面)YV (正 立 投 影 面)X水 平 投 影OZ侧 投 影正 立 投 影W ( 侧 投 影 面 ) 我国以黄海的平均海水面为标准的零点高程(标高)，空间一点与这个水准面的垂直距离称为核点的标高。高于水准面的取正值，低于水准面的取负值。在水平投影图上，在各投影点位置的旁边标注各点的标高数值，叫标高投影标高投影。+ 2 0投 影 面A -1 0 01B -1 0 02-1 0 0A1B-1 0 0C+ 2 0C图110 标高投影原理1-大巷; 2-上山; A、B、C-标高点 二、地质图二、地质图煤矿地质图：煤矿地质图：反映煤矿各种地质现象

9、与井巷工程之间相互关系及它们空间分布情况的所有图件。 煤矿常用地质图有: a.钻孔柱状图钻孔柱状图 b. 地质剖面图地质剖面图 c.煤层底板等高线图煤层底板等高线图 d.地形地质图地形地质图1. 钻孔柱状图钻孔柱状图32151413107456118129mm2. 地质剖面图地质剖面图123050100130-50-100图114 地质剖面图之一3煤层底板等高线图煤层底板等高线图-100-50-200mm-200-150mm0mmmm-50-100-150mm0图115 煤层底板等高线图概念之一某矿某矿3煤层底板等高线图煤层底板等高线图4地形地质图地形地质图(a) (b)图120 山岭与湖泊等高线+40+20+80+60+0-20+20V IV沙NV I I河33000325003200031500310003050030000v勘 探 线v建 筑 物公 路铁 路河 流钻 孔露 头 线断 层 线+ 0+ 2 0+ 4 02 5. 32 3 .62 0 5 0 02 1 0 0 02 1 5 0 0+ 1 1 0+ 3