煤矿地质与测量

1、 第一章 煤层厚度变化煤层厚度变化对煤矿生产的影响：1. 影响采掘部署2. 影响计划生产3. 掘进率增高4. 回采率降低第一节 煤层的观测一、煤层观测的内容 1. 煤层结构 2. 煤层厚度 3. 煤层顶底板 4. 煤层煤质 5. 煤层含水性 6. 煤层产状二、煤层的观测方法 1. 用井巷观测基线测制煤层剖面 2. 利用井巷与钻孔的揭露来测量煤层厚度 3. 煤层观测点的位置应按实际情况来定 4. 以沉积岩的一般观察方法来鉴定煤层顶、底板 5.煤岩分层描述的观察点力求一个新鲜的连续剖面 6.在上述特征观测经常上，对一条巷道或一个工作面都要做煤层的总体描述并附煤层观测点平面图 第一节 煤层的观测一、

2、煤层观测的内容 1. 煤层结构 2. 煤层厚度 3. 煤层顶底板 4. 煤层煤质 5. 煤层含水性 6. 煤层产状二、煤层的观测方法 1. 用井巷观测基线测制煤层剖面 2. 利用井巷与钻孔的揭露来测量煤层厚度 3. 煤层观测点的位置应按实际情况来定 4. 以沉积岩的一般观察方法来鉴定煤层顶、底板 5.煤岩分层描述的观察点力求一个新鲜的连续剖面 6.在上述特征观测经常上，对一条巷道或一个工作面都要做煤层的总体描述并附煤层观测点平面图 第二节第二节 煤层厚度的测量煤层厚度的测量煤层厚度：煤层厚度：煤层厚度的测量：为生产矿井的探煤厚工作煤层厚度的测量：为生产矿井的探煤厚工作煤层厚度测量的任务：煤层厚

3、度测量的任务： 一、掘进煤层巷道的探煤厚工作一、掘进煤层巷道的探煤厚工作 1. 1. 用皮尺或钢卷尺垂直煤层顶、底板的层面直接测量用皮尺或钢卷尺垂直煤层顶、底板的层面直接测量煤层真厚度煤层真厚度 2. 2. 用钻探或巷探来探测煤层的全部厚度。用钻探或巷探来探测煤层的全部厚度。 二、回采工作面的探煤厚工作二、回采工作面的探煤厚工作 1.1.工作面探煤点的间距：工作面探煤点的间距：探煤点沿走向的间距则视煤厚变化的情况而定，通常为探煤点沿走向的间距则视煤厚变化的情况而定，通常为510m510m。前后两次的探煤厚度变化。前后两次的探煤厚度变化。 2.2.工作面探煤厚的方式：工作面探煤厚的方式： 在回采

4、第一分层时，就一次探到煤层的底板，控制在回采第一分层时，就一次探到煤层的底板，控制全部厚度全部厚度 在回采一个分层时，探测下一分层的厚度，按顺序在回采一个分层时，探测下一分层的厚度，按顺序进行进行三、探煤厚的注意事项三、探煤厚的注意事项 1 1探煤钎子应垂直煤层顶、底板层面钻进探煤钎子应垂直煤层顶、底板层面钻进 2 2用煤电钻向下探煤时，要经常提拉钎杆，清除煤粉，用煤电钻向下探煤时，要经常提拉钎杆，清除煤粉，察看返出的顶、底板岩粉，防止卡钻察看返出的顶、底板岩粉，防止卡钻 3 3探复杂结构煤层时，要根据夹石层与顶底板的岩石探复杂结构煤层时，要根据夹石层与顶底板的岩石硬度不同，岩石性质差异来判别

5、它们的位置及煤与矸石的硬度不同，岩石性质差异来判别它们的位置及煤与矸石的厚度厚度 4 4测量下探煤厚的深度时，每钻进一米钎杆，要扣去测量下探煤厚的深度时，每钻进一米钎杆，要扣去1010公分公分 5 5工作面探煤厚的时间，应安排在铺设分层假顶和放工作面探煤厚的时间，应安排在铺设分层假顶和放顶之前顶之前第三节第三节 煤层厚度变化的探测煤层厚度变化的探测为了有效的进行煤厚变化的探测工作，要求尽可能正确的鉴为了有效的进行煤厚变化的探测工作，要求尽可能正确的鉴定各种变化的地质特征，判别各种不同的地质成因，按照生定各种变化的地质特征，判别各种不同的地质成因，按照生产的要求，测定煤层分叉、尖灭、增厚，变薄的

6、开采技术界产的要求，测定煤层分叉、尖灭、增厚，变薄的开采技术界线。为此将各种成因的煤厚变化地质特征做成简表线。为此将各种成因的煤厚变化地质特征做成简表一、煤层分叉尖灭的探测一、煤层分叉尖灭的探测 1.1.煤层呈多层次的，比较稳定的分叉，在急倾斜矿井中，煤层呈多层次的，比较稳定的分叉，在急倾斜矿井中，可用井下钻探和阶段石门来探测。可用井下钻探和阶段石门来探测。第三节第三节 煤层厚度变化的探测煤层厚度变化的探测为了有效的进行煤厚变化的探测工作，要求尽可能正确的鉴为了有效的进行煤厚变化的探测工作，要求尽可能正确的鉴定各种变化的地质特征，判别各种不同的地质成因，按照生定各种变化的地质特征，判别各种不同

7、的地质成因，按照生产的要求，测定煤层分叉、尖灭、增厚，变薄的开采技术界产的要求，测定煤层分叉、尖灭、增厚，变薄的开采技术界线。为此将各种成因的煤厚变化地质特征做成简表线。为此将各种成因的煤厚变化地质特征做成简表一、煤层分叉尖灭的探测一、煤层分叉尖灭的探测 1.1.煤层呈多层次的，比较稳定的分叉，在急倾斜矿井中，煤层呈多层次的，比较稳定的分叉，在急倾斜矿井中，可用井下钻探和阶段石门来探测。可用井下钻探和阶段石门来探测。2.2.煤层呈短距离的不稳定分叉，一般是根据主分层布置巷道，煤层呈短距离的不稳定分叉，一般是根据主分层布置巷道，其他达到可采厚度的次要分叉层，可用钻孔或探巷圈出，然后其他达到可采厚

8、度的次要分叉层，可用钻孔或探巷圈出，然后按自上而下的顺序进行回采。按自上而下的顺序进行回采。 3.3.分叉煤层分合线的圈定分叉煤层分合线的圈定二、煤层底凸薄化的探测二、煤层底凸薄化的探测 煤层底凸薄化：煤层底凸薄化： 1. 1. 利用钻探控制巷道掘进前方的底凸位置利用钻探控制巷道掘进前方的底凸位置 2. 2. 利用镁底板倾角变化推测掘进前方的底凸位置利用镁底板倾角变化推测掘进前方的底凸位置 3. 3. 利用巷道穿越底凸部位，直接圈定煤层底板凸起的位利用巷道穿越底凸部位，直接圈定煤层底板凸起的位置及薄化范围置及薄化范围 4. 4. 利用工作面上分层边采边探的煤层观测资料，编制煤利用工作面上分层边

9、采边探的煤层观测资料，编制煤层顶、底板标高等值线图，泥炭沼泽的基底地形，圈定煤层底层顶、底板标高等值线图，泥炭沼泽的基底地形，圈定煤层底凸薄化的位置和范围凸薄化的位置和范围三、煤厚构造变化的探测三、煤厚构造变化的探测 对这种煤厚变化，主要应查明煤层变薄带的分布，并在采对这种煤厚变化，主要应查明煤层变薄带的分布，并在采掘过程中测量煤层厚度，确定最小可采边界，以提高资源回收掘过程中测量煤层厚度，确定最小可采边界，以提高资源回收率。率。 煤厚构造变化带的探测应在掌握本井田构造变化规律的基煤厚构造变化带的探测应在掌握本井田构造变化规律的基础上，根据煤厚构造变化的特点，结合井下观察及钻探和巷探础上，根据

10、煤厚构造变化的特点，结合井下观察及钻探和巷探进行。进行。四、煤厚复杂变化的探测四、煤厚复杂变化的探测 煤层变化的地质特征：煤层变化的地质特征： 对于这种煤厚变化的探测，主要是在开拓开采过程中，对于这种煤厚变化的探测，主要是在开拓开采过程中，充分利用生产巷道作探巷，辅以井下钻探，以边掘边探险，边充分利用生产巷道作探巷，辅以井下钻探，以边掘边探险，边探边掘的方法进行。探边掘的方法进行。 边掘边探：边掘边探： 边探边掘边采：边探边掘边采：三、煤厚构造变化的探测三、煤厚构造变化的探测 对这种煤厚变化，主要应查明煤层变薄带的分布，并在采对这种煤厚变化，主要应查明煤层变薄带的分布，并在采掘过程中测量煤层厚

11、度，确定最小可采边界，以提高资源回收掘过程中测量煤层厚度，确定最小可采边界，以提高资源回收率。率。 煤厚构造变化带的探测应在掌握本井田构造变化规律的基煤厚构造变化带的探测应在掌握本井田构造变化规律的基础上，根据煤厚构造变化的特点，结合井下观察及钻探和巷探础上，根据煤厚构造变化的特点，结合井下观察及钻探和巷探进行。进行。四、煤厚复杂变化的探测四、煤厚复杂变化的探测 煤层变化的地质特征：煤层变化的地质特征： 对于这种煤厚变化的探测，主要是在开拓开采过程中，对于这种煤厚变化的探测，主要是在开拓开采过程中，充分利用生产巷道作探巷，辅以井下钻探，以边掘边探险，边充分利用生产巷道作探巷，辅以井下钻探，以边

12、掘边探险，边探边掘的方法进行。探边掘的方法进行。 边掘边探：边掘边探： 边探边掘边采：边探边掘边采：第二章第二章 矿井地质构造矿井地质构造一、地质构造对生产的影响主要有以下几个方面：一、地质构造对生产的影响主要有以下几个方面： 影响井型规模和井田划分影响井型规模和井田划分 影响开拓部署影响开拓部署 影响掘进率影响掘进率 影响工作面正常生产影响工作面正常生产 影响安全生产影响安全生产二、生产矿井研究地质构造的主要任务可以概括为以下几点：二、生产矿井研究地质构造的主要任务可以概括为以下几点：1 1系统观测和收集井巷和钻孔中所揭露的一切地质构造资料系统观测和收集井巷和钻孔中所揭露的一切地质构造资料查

13、明井田内容区段、各部位的煤层产状变化和构造展布特点。查明井田内容区段、各部位的煤层产状变化和构造展布特点。 2 2井下新揭露的构造，对褶曲轴的方向、位置、煤层标井下新揭露的构造，对褶曲轴的方向、位置、煤层标高及起伏变化；对断层应查明其性质断距、延伸方向和另一盘高及起伏变化；对断层应查明其性质断距、延伸方向和另一盘被断失煤矿层的确切位置。被断失煤矿层的确切位置。 3 3及时地提高可能出现的各种构造迹象，以及它们对煤及时地提高可能出现的各种构造迹象，以及它们对煤厚变化、岩浆侵入、充水条件、瓦斯赋存等的控制影响。厚变化、岩浆侵入、充水条件、瓦斯赋存等的控制影响。 4 4系统地掌握各种具体构造的延伸变

14、化和总和构造的展系统地掌握各种具体构造的延伸变化和总和构造的展布特点，尽可能地对下煤层、下一水平、深部或未采掘地段的布特点，尽可能地对下煤层、下一水平、深部或未采掘地段的构造提出预测意见。构造提出预测意见。 5 5与采掘部门一起高速和改巷道方向或工程布署。与采掘部门一起高速和改巷道方向或工程布署。第一节第一节 褶曲的观测与判断褶曲的观测与判断一、褶曲的识别与观测一、褶曲的识别与观测 1. 1. 井下对于褶曲的判断是根据煤、岩层产状变化和岩层层井下对于褶曲的判断是根据煤、岩层产状变化和岩层层序的对称出现这两个标志。岩石产状在石门中相背或向倾斜，序的对称出现这两个标志。岩石产状在石门中相背或向倾斜

15、，或是在煤矿层平巷中由于产状的急骤改变而使巷道转弯都有表或是在煤矿层平巷中由于产状的急骤改变而使巷道转弯都有表可能有褶曲的存在。可能有褶曲的存在。 地层层位的对称性重复，是确定褶曲存在的又一标志。地层层位的对称性重复，是确定褶曲存在的又一标志。 2. 2. 褶曲构造的观测：褶曲构造的观测：对那些在巷道貌岸然中能观察全貌的小型褶对那些在巷道貌岸然中能观察全貌的小型褶曲，应系统地查明褶曲轴的位置、方向以及是否倾状、倾状方曲，应系统地查明褶曲轴的位置、方向以及是否倾状、倾状方向和倾状角大小；褶曲两翼的煤层和岩层产状；褶曲宽度和幅向和倾状角大小；褶曲两翼的煤层和岩层产状；褶曲宽度和幅度；褶曲对煤层厚度

16、及结构的影响，在褶曲与断裂、节理的关度；褶曲对煤层厚度及结构的影响，在褶曲与断裂、节理的关系，以及褶曲的延展变化，往深部发展趋势和对采掘生产的影系，以及褶曲的延展变化，往深部发展趋势和对采掘生产的影响程度等响程度等二、褶曲轴判断二、褶曲轴判断 1 1、巷道中实测；、巷道中实测； 2 2、根据上部资料推断；、根据上部资料推断； 3 3、根据区域构造线方向推测；、根据区域构造线方向推测； 4 4、实际控制与外推相结合；即边推边掘、边掘边采、实际控制与外推相结合；即边推边掘、边掘边采三、查明褶曲的生产勘探工作三、查明褶曲的生产勘探工作 1 1、巷探：、巷探：对于向斜轴的探查，多采用由下水平的石门向上

17、部煤层的向斜对于向斜轴的探查，多采用由下水平的石门向上部煤层的向斜槽底掘立眼的方法槽底掘立眼的方法 2 2、钻探：、钻探：对褶曲构造的探测，应尽可能地利用已揭露的各种资料，能过对褶曲构造的探测，应尽可能地利用已揭露的各种资料，能过作图分析，初步判断其类型、规模和分布范围。当有些部位很作图分析，初步判断其类型、规模和分布范围。当有些部位很少的构造形态还不清楚时，最好采用将来可为生产使用的探巷少的构造形态还不清楚时，最好采用将来可为生产使用的探巷加以查明。对构造复杂，控制很少的的褶曲，则应在井下邻近加以查明。对构造复杂，控制很少的的褶曲，则应在井下邻近巷道貌岸然用钻探查明。巷道貌岸然用钻探查明。第

18、二节第二节 断层的观测与判断断层的观测与判断一、巷道遇断层前可能出现的征兆一、巷道遇断层前可能出现的征兆1 1煤岩产状发生显著变化煤岩产状发生显著变化 2 2煤层厚度发生变化，煤层顶、底板出现不平行现象煤层厚度发生变化，煤层顶、底板出现不平行现象 3 3近断层处常出现牵引褶曲、煤层揉皱和破碎现象近断层处常出现牵引褶曲、煤层揉皱和破碎现象 4 4、接近断层时，煤层和顶、底板中裂隙显著增加，并且常常、接近断层时，煤层和顶、底板中裂隙显著增加，并且常常具有个一定的规律性具有个一定的规律性 5 5在大断层附近常伴生一系列小断层在大断层附近常伴生一系列小断层6 6 瓦斯大的矿井，巷道接近断层时，瓦斯涌出

19、量往往有明显瓦斯大的矿井，巷道接近断层时，瓦斯涌出量往往有明显变化变化 7 7在充水性强的矿井，巷道接近层时，往往出现滴水、淋水在充水性强的矿井，巷道接近层时，往往出现滴水、淋水甚至涌水现象甚至涌水现象二、断层的观测二、断层的观测 1 1断层位置的确定断层位置的确定: :方法是从已知测点或其它已知点用皮尺方法是从已知测点或其它已知点用皮尺测量至断层的距离。测量至断层的距离。 2 2断层面特征的观察；断层面特征的观察； 3 3断层两盘伴生、派生地质现象的观察；断层两盘伴生、派生地质现象的观察； 4 4断层性质和断层力学性质的鉴定；断层性质和断层力学性质的鉴定； 5 5断层产状和断煤交线的测量；断

20、层产状和断煤交线的测量； 6 6断距的测量；断距的测量； 7 7断层的描述；断层的描述；三、断失翼煤层的寻找三、断失翼煤层的寻找 概念概念: : 方法方法1 1煤、岩层层位对比法；根据巷道已揭露的断层另一盘的煤、煤、岩层层位对比法；根据巷道已揭露的断层另一盘的煤、岩层层位，结合断层的产状，来判断断层的性质和落差。岩层层位，结合断层的产状，来判断断层的性质和落差。2 2根据伴生、派生的小型构造及断层面上特征；小型构造有：根据伴生、派生的小型构造及断层面上特征；小型构造有： 1 1牵引褶曲；牵引褶曲； 2 2羽状断裂；羽状断裂； 根据牵引褶曲、羽状断裂寻找断失翼煤层的方法，与地根据牵引褶曲、羽状断

21、裂寻找断失翼煤层的方法，与地质力学型构造判断主干裂的运动方的方法相同。质力学型构造判断主干裂的运动方的方法相同。 （3 3平行小断层；平行小断层； 4 4根据断层带和断层面特征；根据断层带和断层面特征； 3 3根据规律推；根据规律推； 4 4作图分析；作图分析； 5 5生产勘探方法。生产勘探方法。2 2根据伴生、派生的小型构造及断层面上特征；小型构造有：根据伴生、派生的小型构造及断层面上特征；小型构造有： 1 1牵引褶曲；牵引褶曲； 2 2羽状断裂；羽状断裂； 根据牵引褶曲、羽状断裂寻找断失翼煤层的方法，与地根据牵引褶曲、羽状断裂寻找断失翼煤层的方法，与地质力学型构造判断主干裂的运动方的方法相

22、同。质力学型构造判断主干裂的运动方的方法相同。 （3 3平行小断层；平行小断层； 4 4根据断层带和断层面特征；根据断层带和断层面特征； 3 3根据规律推；根据规律推； 4 4作图分析；作图分析； 5 5生产勘探方法。生产勘探方法。第三节第三节 构造预测构造预测 构造预测有两方面内容：构造预测有两方面内容：一、是根据已揭露的资料来推断下部煤层、下一、是根据已揭露的资料来推断下部煤层、下 一水平或邻近一水平或邻近地区的构造情况；地区的构造情况；二、是根据已查明的构造规律来二、是根据已查明的构造规律来预测未见采掘地区的构造展布特点预测未见采掘地区的构造展布特点一、已知构造的延伸预测一、已知构造的延

23、伸预测 根据上部煤层或上一水平已经揭露的构造资料，通过作图根据上部煤层或上一水平已经揭露的构造资料，通过作图方法来预测深部或下一煤层的构造延展情况方法来预测深部或下一煤层的构造延展情况1. 1. 利用剖面图推断深部构造的发育情况利用剖面图推断深部构造的发育情况 2. 2. 利用水平切面图推断构造在走向延展的情况利用水平切面图推断构造在走向延展的情况 3. 3. 利用煤层底板等高线预见同一煤层深部构造出现的情况利用煤层底板等高线预见同一煤层深部构造出现的情况 4. 4. 利用煤层立面投影图推断急倾斜煤层深部构造的发育利用煤层立面投影图推断急倾斜煤层深部构造的发育情况情况 5. 5. 利用上一层煤

24、的底板等高线图推断下一煤的构造发育利用上一层煤的底板等高线图推断下一煤的构造发育情况情况。1. 1. 利用剖面图推断深部构造的发育情况利用剖面图推断深部构造的发育情况 2. 2. 利用水平切面图推断构造在走向延展的情况利用水平切面图推断构造在走向延展的情况 3. 3. 利用煤层底板等高线预见同一煤层深部构造出现的情况利用煤层底板等高线预见同一煤层深部构造出现的情况 4. 4. 利用煤层立面投影图推断急倾斜煤层深部构造的发育利用煤层立面投影图推断急倾斜煤层深部构造的发育情况情况 5. 5. 利用上一层煤的底板等高线图推断下一煤的构造发育利用上一层煤的底板等高线图推断下一煤的构造发育情况情况。第四

25、节第四节 对断层的处理对断层的处理对断层的处理既包括对不同类型的断层进行合理的设计布署，对断层的处理既包括对不同类型的断层进行合理的设计布署，也包括在采掘过程中遇到新发现也包括在采掘过程中遇到新发现的构造时，调整和改进生产系的构造时，调整和改进生产系统和采掘方向，以便在保证安全生产的情况下，最大限度地减统和采掘方向，以便在保证安全生产的情况下，最大限度地减少断层对生产的不利影响。少断层对生产的不利影响。一、开拓设计时对断层的处理一、开拓设计时对断层的处理 1 1井田或采区边界的确定：井田或采区边界的确定：在划分井田或采区边界时，如有落差大的断层存在，最好以大在划分井田或采区边界时，如有落差大的

26、断层存在，最好以大断层作为它们的边界。断层作为它们的边界。 2 2井筒位置的选择：井筒位置的选择：一般立井井布置在倾角较大的大断层的下盘，距断层一般立井井布置在倾角较大的大断层的下盘，距断层30305050米米经外的位置上。经外的位置上。 3 3运输大巷的布置：运输大巷的布置：在有断层错动的地方，煤、岩层可以错移的很远，甚至与另一在有断层错动的地方，煤、岩层可以错移的很远，甚至与另一盘的含水相接触，这时必须处理好巷道改向问题。盘的含水相接触，这时必须处理好巷道改向问题。 4 4采区块段划分：采区块段划分：尽可能地将较大断层留在各块段之间的煤柱当中。尽可能地将较大断层留在各块段之间的煤柱当中。二

27、、巷道掘进时对断层的处理二、巷道掘进时对断层的处理 一一平巷过断层平巷过断层 1 1斜穿煤层顶、底板过断层：斜穿煤层顶、底板过断层：在断层下盘破底改向而进入煤层。岩性是否的利于施工；距离在断层下盘破底改向而进入煤层。岩性是否的利于施工；距离短；尽量少丢三角煤等。短；尽量少丢三角煤等。 2 2顺断层面过断层：顺断层面过断层：沿断层掘进而进入另一翼煤层，如果断层附近岩石破碎、压力沿断层掘进而进入另一翼煤层，如果断层附近岩石破碎、压力大，又有水、瓦斯等的威胁时，则不能紧靠断层施工巷道，而大，又有水、瓦斯等的威胁时，则不能紧靠断层施工巷道，而应在巷道穿过断层后，距离面一定距离平等断层走向，掘石门应在巷道穿过断层后，距离面一定距离平等断层走向，掘石门进入另一翼煤层进入另一翼煤层。二二斜巷过断层斜巷过断层 1 1当断层落花流水差较小时：当断层落花流水差较小时：断失盘是上升盘或下降来采取挑顶、卧底或挑顶卧底相结合的断失盘是上升盘或下降来采取挑顶、卧底或挑顶卧底相结合的方式来通过断层。方式来通过断层。 2 2当断层落差较大时：当断层落差较大时：必须改用石门反眼、立眼等方式进入另一翼煤层。必须改用石门反眼、立眼等方式进入另一翼煤层。三、回采阶段对断层的处理三、回采阶段对断层的处理 一一走向断层的处理走向断层的处理 1 1断层落差小于煤层时：断层落差小于煤层