煤矿地质和生产基础知识

1、煤矿地质和生产基础知识煤矿地质和生产基础知识主讲人：王志诚主讲人：王志诚2017年年4月月助人就是助自己o 一头驮着沉重货物的驴，气喘吁吁地请求只驮了一点货物的马：“帮我驮一点东西吧。对你来说，这不算什么；可对我来说，却可以减轻不少负担。”马不高兴的回答：“你凭什么让我帮你驮东西，我巴不得轻松一点呢。”不久，驴累死了，主人将驴背上所有货物全部加在马背上，马懊悔不己。益着观点o 有时候，我们太狭隘、太自私，只扫自己门前雪，不管别人瓦上霜。甚至潜意识里不希望别人的处境比自己好，仿佛别人的幸福会抵消自己的快乐。总希望自己时时处处都比别人强，都比别人更富有、更希望、更快乐。甚至有时还会干出一些损人利己

2、或者损人不利己的事情，愚蠢地以为只有压制别人，才能抬高自己。但是，膨胀的自我使我们忽略了一个基本事实，那就是：我们同在一条大船上，别人的好坏与我们息息相关。别人的不幸不能给我们带来快乐，相反，在帮助别人的时候，其实也是在帮助自己。每个人的工作是给自己干，不是给领导或者别人干。内内 容容一、煤层的赋存状况及分类一、煤层的赋存状况及分类二、煤层顶底板二、煤层顶底板三、地质构造三、地质构造四、矿井井巷的名称及分类四、矿井井巷的名称及分类五、矿井生产系统五、矿井生产系统一、煤层的赋存状况及分类一、煤层的赋存状况及分类 对煤层开采影响较大的有两个方面：对煤层开采影响较大的有两个方面： 1 1、煤层本身的

3、赋存状况；、煤层本身的赋存状况； 2 2、煤层围岩和地质构造。、煤层围岩和地质构造。 在煤层的赋存条件中，对煤层开采影响较在煤层的赋存条件中，对煤层开采影响较大的是煤层的结构、煤层的厚度、煤层的倾大的是煤层的结构、煤层的厚度、煤层的倾角、煤层的层理、结核、化石等。角、煤层的层理、结核、化石等。一、煤层的赋存状况及分类一、煤层的赋存状况及分类 一、煤层的结构一、煤层的结构 根据煤层中有无较稳定的夹矸根据煤层中有无较稳定的夹矸层，可将煤层分为层，可将煤层分为简单结构煤层简单结构煤层和和复杂结构煤层复杂结构煤层。 煤层结构对采掘造成重要的影煤层结构对采掘造成重要的影响，如采掘复杂结构煤层时，其响，如

4、采掘复杂结构煤层时，其表现为：表现为：1 1、增加煤炭中的含矸量、灰分，影响、增加煤炭中的含矸量、灰分，影响煤质；煤质；2 2、在炮采炮掘面，增加装药量；、在炮采炮掘面，增加装药量；3 3、在综采综掘面，增加截齿的磨损；、在综采综掘面，增加截齿的磨损； 等等等等 一、煤层的赋存状况及分类一、煤层的赋存状况及分类 二、煤层厚度二、煤层厚度 煤层厚度：是指煤层顶底板之间的垂直距离。根煤层厚度：是指煤层顶底板之间的垂直距离。根据煤层结构，煤层厚度可分为总厚度、有益厚度、可据煤层结构，煤层厚度可分为总厚度、有益厚度、可采厚度。采厚度。 总厚度：是指煤层顶底板之间各煤分层和夹矸层总厚度：是指煤层顶底板之

5、间各煤分层和夹矸层厚度的总和。厚度的总和。 有益厚度：是指煤层顶底板之间各煤分层厚度的有益厚度：是指煤层顶底板之间各煤分层厚度的总和。总和。 可采厚度：是指在现代经济技术条件下可以开采可采厚度：是指在现代经济技术条件下可以开采的煤层厚度，又称最小可采厚度。除经济技术因素外，的煤层厚度，又称最小可采厚度。除经济技术因素外，可采厚度的大小还受煤种、煤炭资源状况以及地质条可采厚度的大小还受煤种、煤炭资源状况以及地质条件的影响。件的影响。 一、煤层的赋存状况及分类一、煤层的赋存状况及分类 二、煤层厚度二、煤层厚度 总厚度：总厚度：0.20+0.50+0.40+0.25+0.90+0.0.20+0.50

6、+0.40+0.25+0.90+0.30+0.55=3.10m30+0.55=3.10m有益厚度：有益厚度：0.20+0.40+0.90+0.55=2.05m0.20+0.40+0.90+0.55=2.05m可采厚度：可采厚度：0.40+0.90+0.55=1.85m0.40+0.90+0.55=1.85m一、煤层的赋存状况及分类一、煤层的赋存状况及分类 二、煤层厚度二、煤层厚度 我国目前规定煤层最低可采厚度如下表所示。我国目前规定煤层最低可采厚度如下表所示。( (单位：单位：m m )煤层倾角煤层倾角炼焦用煤炼焦用煤非炼焦用煤非炼焦用煤褐煤褐煤2545450.50.50.60.60.80.8

7、一、煤层的赋存状况及分类一、煤层的赋存状况及分类 二、煤层厚度二、煤层厚度 达到可采厚度的煤层称为可采煤层，可采煤层具有开采价达到可采厚度的煤层称为可采煤层，可采煤层具有开采价值。根据开采技术的特点，可采煤层按厚度可分为以下值。根据开采技术的特点，可采煤层按厚度可分为以下3 3类：类： 薄煤层：薄煤层：可采煤层可采煤层1.3m1.3m； 中厚煤层：中厚煤层：1.31.33.5m3.5m； 厚煤层：厚煤层：3.5m3.5m。 生产中，习惯将厚度大于生产中，习惯将厚度大于6m6m以上的煤层称为特厚煤层。我以上的煤层称为特厚煤层。我国的煤层以厚煤层和中厚煤层为主。以开采产量而论，厚煤层国的煤层以厚煤

8、层和中厚煤层为主。以开采产量而论，厚煤层和中厚煤层大约各占和中厚煤层大约各占4040，薄煤层在，薄煤层在2020左右。左右。 一、煤层的赋存状况及分类一、煤层的赋存状况及分类 二、煤层厚度二、煤层厚度 地下开采地下开采露天开采露天开采1.3m薄煤层薄煤层3.5m中厚煤层中厚煤层厚煤层厚煤层3.5m10m薄煤层薄煤层中厚煤层中厚煤层厚煤层厚煤层一、煤层的赋存状况及分类一、煤层的赋存状况及分类 二、煤层厚度二、煤层厚度 煤层的厚度对采掘也造成重要的影响，一般情况下，煤层的厚度对采掘也造成重要的影响，一般情况下，2.5m2.5m左右左右的煤层采掘最舒服，薄煤层和厚煤层的开采都会增大采掘的难的煤层采掘

9、最舒服，薄煤层和厚煤层的开采都会增大采掘的难度，机械化采掘的难度加大，降低了煤炭的回收率等等。度，机械化采掘的难度加大，降低了煤炭的回收率等等。 根据开采煤层的厚度不同，壁式体系采煤法分：根据开采煤层的厚度不同，壁式体系采煤法分： 壁式体系采煤法壁式体系采煤法薄煤层采煤法薄煤层采煤法中厚煤层采煤法中厚煤层采煤法厚煤层采煤法厚煤层采煤法一、煤层的赋存状况及分类一、煤层的赋存状况及分类 三、煤层的产状与倾角三、煤层的产状与倾角 煤层的产状是指煤层的空间位置和状态。煤层的产状通常用煤层的产状是指煤层的空间位置和状态。煤层的产状通常用煤层的走向、倾向、倾角三要素来表示，如下图所示。煤层的走向、倾向、倾

10、角三要素来表示，如下图所示。煤岩层产状要素煤岩层产状要素abab走向线；走向线；cece倾斜线；倾斜线；cdcd倾向；倾向；倾角倾角 一、煤层的赋存状况及分类一、煤层的赋存状况及分类 三、煤层的产状与倾角三、煤层的产状与倾角 (1)(1)走向：倾斜煤层层面与假想水平面的交线称为走走向：倾斜煤层层面与假想水平面的交线称为走向线，它是一条水平线；走向线的方向称为走向，走向线，它是一条水平线；走向线的方向称为走向，走向代表倾斜煤层在平面上的延伸方向。向代表倾斜煤层在平面上的延伸方向。 (2)(2)倾向：煤层层面上与走向垂直的线称为倾斜线。倾向：煤层层面上与走向垂直的线称为倾斜线。倾斜线由高到低的水平

11、投影所指方向称为倾向。倾斜线由高到低的水平投影所指方向称为倾向。 (3)(3)倾角：倾斜煤层层面与水平面所夹的最大锐角。倾角：倾斜煤层层面与水平面所夹的最大锐角。 一、煤层的赋存状况及分类一、煤层的赋存状况及分类 三、煤层的产状与倾角三、煤层的产状与倾角 倾角的大小反映了煤层的倾斜程度。煤层倾角倾角的大小反映了煤层的倾斜程度。煤层倾角越大，开采的难度也就越大，并且，煤层倾角对采煤越大，开采的难度也就越大，并且，煤层倾角对采煤方法和设备的选型有很大的影响。根据倾角大小可将方法和设备的选型有很大的影响。根据倾角大小可将煤层分为煤层分为4 4类：类： 近水平煤层：近水平煤层：0 08 8； 缓倾斜煤

12、层：缓倾斜煤层：8 82525； 倾斜煤层：倾斜煤层：25254545； 急倾斜煤层：急倾斜煤层：4545。 有些书上将倾角大于有些书上将倾角大于6060的煤层为立槽煤。的煤层为立槽煤。 一、煤层的赋存状况及分类一、煤层的赋存状况及分类 三、煤层的产状及倾角三、煤层的产状及倾角 地下开采地下开采露天开采露天开采8近水平煤层近水平煤层45缓倾斜煤层缓倾斜煤层倾斜煤层倾斜煤层250急倾斜煤层急倾斜煤层051025近水平煤层近水平煤层缓倾斜煤层缓倾斜煤层倾斜煤层倾斜煤层急倾斜煤层急倾斜煤层一、煤层的赋存状况及分类一、煤层的赋存状况及分类 三、煤层的产状及倾角三、煤层的产状及倾角1 1、根据开采煤层倾

13、角的大小不同，壁式体系采煤法分：、根据开采煤层倾角的大小不同，壁式体系采煤法分： 壁式体系采煤法壁式体系采煤法缓倾斜煤层采煤法缓倾斜煤层采煤法倾斜煤层采煤法倾斜煤层采煤法急倾斜煤层采煤法急倾斜煤层采煤法一、煤层的赋存状况及分类一、煤层的赋存状况及分类 三、煤层的产状及倾角三、煤层的产状及倾角2 2、根据工作面布置及推进方、根据工作面布置及推进方向不同，壁式体系采煤法向不同，壁式体系采煤法分：分： 123435(a)(b)(c)壁式体系采煤法壁式体系采煤法走向长壁采煤法（走向长壁采煤法（a）倾斜长壁采煤法倾斜长壁采煤法仰斜长壁仰斜长壁=仰采（仰采（b）俯斜长壁俯斜长壁=俯采（俯采（c）12343

14、5(a)(b)(c)一、煤层的赋存状况及分类一、煤层的赋存状况及分类 四、煤层的稳定性四、煤层的稳定性 任何煤层的厚度实际上都是变化的，时薄时厚，甚至尖灭。任何煤层的厚度实际上都是变化的，时薄时厚，甚至尖灭。根据煤层的变化可将煤层分为根据煤层的变化可将煤层分为4 4类：类：(1)(1)稳定煤层：煤层在整个矿井开采范围内厚度均大于最小可采厚稳定煤层：煤层在整个矿井开采范围内厚度均大于最小可采厚度，且厚度的变化有一定的规律性。度，且厚度的变化有一定的规律性。(2)(2)较稳定煤层：在矿井开采范围内绝大多数煤层基本可采，而只较稳定煤层：在矿井开采范围内绝大多数煤层基本可采，而只有局部煤层不可采。有局

15、部煤层不可采。(3)(3)不稳定煤层：煤层厚度的变化很大，有薄有厚甚至尖灭，经常不稳定煤层：煤层厚度的变化很大，有薄有厚甚至尖灭，经常出现不可采区域。出现不可采区域。(4)(4)极不稳定煤层：煤层常呈鸡窝状，断断续续分布，在井田范围极不稳定煤层：煤层常呈鸡窝状，断断续续分布，在井田范围内仅局部可采。内仅局部可采。 一、煤层的赋存状况及分类一、煤层的赋存状况及分类 五、煤层的层理、结核、化石五、煤层的层理、结核、化石1 1、层理：是指煤层垂直方向上，由于煤与夹矸在组成、粒度、层理：是指煤层垂直方向上，由于煤与夹矸在组成、粒度、颜色、形状不同而显示出的成层现象。层理现象有助于煤炭的颜色、形状不同而

16、显示出的成层现象。层理现象有助于煤炭的破碎，对煤层颗粒的形状也具有直接的影响。破碎，对煤层颗粒的形状也具有直接的影响。2 2、结核：是指煤层中存在的与周围物质成分不同的团块状物、结核：是指煤层中存在的与周围物质成分不同的团块状物体。其形状和大小不一。如黄铁矿结核、菱铁矿结核等。体。其形状和大小不一。如黄铁矿结核、菱铁矿结核等。3 3、化石：是指煤层中含有古生物遗体和遗迹。如我国云南褐、化石：是指煤层中含有古生物遗体和遗迹。如我国云南褐煤层中有大量的哺乳动物化石。煤层中有大量的哺乳动物化石。层理现象以及结核和化石的存在，说明煤的沉积岩特征。层理现象以及结核和化石的存在，说明煤的沉积岩特征。 一、

17、煤层的赋存状况及分类一、煤层的赋存状况及分类 六、煤层的埋深六、煤层的埋深 我国是世界产煤大国，也是用煤大国。我国煤炭储量大部分埋我国是世界产煤大国，也是用煤大国。我国煤炭储量大部分埋藏在深部，埋深大于藏在深部，埋深大于600 m 600 m 和和1000 m 1000 m 的储量分别占到的储量分别占到73.19 73.19 % % 和和53.17 %53.17 %。1 1、根据矿井开拓的深度，可将矿井分为：、根据矿井开拓的深度，可将矿井分为： 浅（部）矿井：浅（部）矿井： 400m400m 中深（部）矿井：中深（部）矿井：400400800m800m 深（部）矿井：深（部）矿井： 80080

18、01200m1200m 特深矿井：特深矿井：1200m1200m 浅部浅部中深部中深部深部深部特深部特深部400m800m1200m一、煤层的赋存状况及分类一、煤层的赋存状况及分类 六、煤层的埋深六、煤层的埋深2 2、深部巷道的概念：由矿井深度和岩性两个因素决定。深部巷道的概念：由矿井深度和岩性两个因素决定。 由浅部过渡到深部的界限称为由浅部过渡到深部的界限称为“极限深度极限深度”。 巷道极限深度表巷道极限深度表围岩单轴抗压强度 / MPa巷道极限深度 / m 50 800 极限深度以上支护简单、易维护；以下则明显困难。极限深度以上支护简单、易维护；以下则明显困难。一、煤层的赋存状况及分类一、

19、煤层的赋存状况及分类 六、煤层的埋深六、煤层的埋深3 3、深部开采的主要严重问题、深部开采的主要严重问题2 1 1）井巷维护困难、维护费用高，影响生产；）井巷维护困难、维护费用高，影响生产；2 2 2）采场顶板破碎，冒顶事故的危害增大；）采场顶板破碎，冒顶事故的危害增大；2 3 3）凿井困难增加，提升等井筒设备不能适应深井的需要；）凿井困难增加，提升等井筒设备不能适应深井的需要；2 4 4）冲击矿压、煤与瓦斯突出危险加大；）冲击矿压、煤与瓦斯突出危险加大；2 5 5）地温升高，恶化生产环境，影响生产；）地温升高，恶化生产环境，影响生产；2 6 6）瓦斯涌出量增加，瓦斯爆炸危险加大；）瓦斯涌出量

20、增加，瓦斯爆炸危险加大；2 7 7）矿井水压力和涌出量增加，突水事故的危险性加大。）矿井水压力和涌出量增加，突水事故的危险性加大。一、煤层的赋存状况及分类一、煤层的赋存状况及分类 七、煤层的瓦斯含量七、煤层的瓦斯含量 根据矿井相对瓦斯涌出量、根据矿井绝对瓦斯涌出量和瓦斯涌根据矿井相对瓦斯涌出量、根据矿井绝对瓦斯涌出量和瓦斯涌出形式，可将矿井分为：出形式，可将矿井分为： 低瓦斯矿井：矿井相对瓦斯涌出量低瓦斯矿井：矿井相对瓦斯涌出量10m10m3 3/t/t、根据矿井绝对瓦、根据矿井绝对瓦斯涌出量斯涌出量40m40m3 3/min/min； 高瓦斯矿井：矿井相对瓦斯涌出量高瓦斯矿井：矿井相对瓦斯涌

21、出量10m10m3 3/t/t、根据矿井绝对瓦、根据矿井绝对瓦斯涌出量斯涌出量40m40m3 3/min/min； 煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井。煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井。 相对瓦斯涌出量：是指平均每产相对瓦斯涌出量：是指平均每产1t1t煤所涌出的瓦斯量。煤所涌出的瓦斯量。 绝对瓦斯涌出量：是指单位时间内涌出的瓦斯量。绝对瓦斯涌出量：是指单位时间内涌出的瓦斯量。 煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出：是指在地应力和瓦斯的共煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出：是指在地应力和瓦斯的共同作用下，破碎的煤、岩和瓦斯由煤体或岩体内突然向采掘空同作用下，破碎的煤、岩和瓦斯由煤体或岩体内突然向采掘空间

22、抛出的异常动力现象。间抛出的异常动力现象。 二、煤层顶底板二、煤层顶底板 一、煤层的顶底板一、煤层的顶底板 赋存在煤层之上的岩赋存在煤层之上的岩层称为顶板；煤层以下的层称为顶板；煤层以下的岩层称为底板。煤层的顶岩层称为底板。煤层的顶底板一般由砂岩、粉砂岩、底板一般由砂岩、粉砂岩、泥岩、页岩、粘土岩和石泥岩、页岩、粘土岩和石灰岩等组成灰岩等组成( (四矿顶板主四矿顶板主要为粉砂岩，底板主要为要为粉砂岩，底板主要为细砂岩）细砂岩）。煤层的顶底板。煤层的顶底板的岩石性质、结构和构造、的岩石性质、结构和构造、强度、含水性等是选择顶强度、含水性等是选择顶板管理方法和采煤工艺的板管理方法和采煤工艺的重要依

23、据。重要依据。 二、煤层顶底板二、煤层顶底板一、煤层的顶底板一、煤层的顶底板顶板顶板 根据顶板自然层位的岩性、厚度、与煤层的相对位置及垮根据顶板自然层位的岩性、厚度、与煤层的相对位置及垮落难易程度，可分为伪顶、直接顶、基本顶（又称老顶）落难易程度，可分为伪顶、直接顶、基本顶（又称老顶）3 3种种类型。类型。 伪顶：直接位于煤层之上，厚度一般在伪顶：直接位于煤层之上，厚度一般在0.5m0.5m以下，极易垮以下，极易垮落的岩层，经常在落煤时即随同垮落。通常由炭质页岩、泥质落的岩层，经常在落煤时即随同垮落。通常由炭质页岩、泥质页岩等强度较低的岩层组成，对顶板维护和煤炭质量有一定影页岩等强度较低的岩层

24、组成，对顶板维护和煤炭质量有一定影响。有些煤层没有伪顶。响。有些煤层没有伪顶。 直接顶：位于煤层或伪顶之上，具有一定的稳定性，在支直接顶：位于煤层或伪顶之上，具有一定的稳定性，在支架前移或回柱后能自行冒落的岩层。一般为页岩、砂质页岩和架前移或回柱后能自行冒落的岩层。一般为页岩、砂质页岩和粉砂岩等，是采煤工作面顶板管理的直接对象。粉砂岩等，是采煤工作面顶板管理的直接对象。 二、煤层顶底板二、煤层顶底板 一、煤层的顶底板一、煤层的顶底板顶板顶板直接顶分类直接顶分类 根据直接顶的强度及初次垮落步距，可将其分为根据直接顶的强度及初次垮落步距，可将其分为4 4类。如类。如下表所示：下表所示： 类别类别

25、指标指标不稳定不稳定顶板顶板中等稳中等稳定顶板定顶板稳定稳定顶板顶板坚硬坚硬顶板顶板主要主要指标指标强度强度指标指标D D30317071100120参考参考指标指标直接顶初次直接顶初次垮落步垮落步距距/m/m8918192525二、煤层顶底板二、煤层顶底板 一、煤层的顶底板一、煤层的顶底板顶板顶板 基本顶（老顶）：位于直接顶或煤层之上，通常为厚度基本顶（老顶）：位于直接顶或煤层之上，通常为厚度及岩石强度较大，难于垮落的岩层。常有砂岩、砂砾岩或及岩石强度较大，难于垮落的岩层。常有砂岩、砂砾岩或石灰岩等组成。基本顶在采空区上方悬露一定的面积后才石灰岩等组成。基本顶在采空区上方悬露一定的面积后才能

26、垮落，并且垮落后会给采煤工作面带来很大的压力，如能垮落，并且垮落后会给采煤工作面带来很大的压力，如果工作面支护不好，就会发生大冒顶伤人事故。果工作面支护不好，就会发生大冒顶伤人事故。 根据直接顶的厚度与采高的比值根据直接顶的厚度与采高的比值K K和基本顶的初次来压和基本顶的初次来压步距步距L L，将基本顶分为，将基本顶分为4 4级，如下表所示：级，如下表所示： 一、煤层的顶底板一、煤层的顶底板顶板顶板基本顶分级基本顶分级基本顶分级基本顶分级基本顶基本顶来压显现来压显现不明显不明显明显明显强烈强烈极强烈极强烈主要主要指指标标比值比值K KK K3 35 50.30.3K3K35 5L=25L=2

27、550500.30.3K3K35 5L L5050；K0.3K0.3L=25L=255050K0.3K0.3L L5050参考参考指标指标L/mL/m二、煤层顶底板二、煤层顶底板 一、煤层的顶底板一、煤层的顶底板底板底板 可分为直接底和老底可分为直接底和老底2 2种类型种类型 直接底：直接位于煤层之下的岩层。直接底坚硬、平整直接底：直接位于煤层之下的岩层。直接底坚硬、平整时，有利于工作面支护和采煤机工作；直接底松软或遇水时，有利于工作面支护和采煤机工作；直接底松软或遇水膨胀时，常出现底鼓，支柱插入底板。溜子和液压支架一膨胀时，常出现底鼓，支柱插入底板。溜子和液压支架一社困难等现象。社困难等现象

28、。 老底：位于直接底或煤层之下的岩层。一般由砂岩或石老底：位于直接底或煤层之下的岩层。一般由砂岩或石灰岩等坚固的岩层组成。灰岩等坚固的岩层组成。 二、煤层顶底板二、煤层顶底板 一、煤层的顶底板一、煤层的顶底板 采煤工作面是地下移动着的空间。为了保证生产工作的采煤工作面是地下移动着的空间。为了保证生产工作的正常进行与矿工的安全，必须对采面进行维护，控制采面形正常进行与矿工的安全，必须对采面进行维护，控制采面形成的矿山压力。成的矿山压力。 1 1、采面围岩一般是指直接顶、基本顶和直接底，这三者对、采面围岩一般是指直接顶、基本顶和直接底，这三者对采面的生产有着重要的影响。采面的生产有着重要的影响。

29、2 2、采煤工作的直接维护对象是直接顶，直接顶的好坏将对、采煤工作的直接维护对象是直接顶，直接顶的好坏将对生产和安全有直接的影响，例如：采面的初次来压与周期来生产和安全有直接的影响，例如：采面的初次来压与周期来压都是由于基本顶的活动而形成的。压都是由于基本顶的活动而形成的。 3 3、控制采面的矿山压力显然主要是控制基本顶的活动规律，、控制采面的矿山压力显然主要是控制基本顶的活动规律，这样才能保证采面的安全。采面的支护对象是直接顶岩层，这样才能保证采面的安全。采面的支护对象是直接顶岩层，通过直接顶间接地对基本顶的活动起一定的控制作用。通过直接顶间接地对基本顶的活动起一定的控制作用。 三、地质构造

30、三、地质构造 一、地质构造的分类及对生产的影响一、地质构造的分类及对生产的影响 煤层形成初期，一般都是水平或近水平的，并煤层形成初期，一般都是水平或近水平的，并在一定范围内连续分布。但是，后来受地壳运动的在一定范围内连续分布。但是，后来受地壳运动的影响，使煤岩层的形态和产状发生了变化。这些由影响，使煤岩层的形态和产状发生了变化。这些由地壳运动而造成的煤岩层空间形态的变化称为地质地壳运动而造成的煤岩层空间形态的变化称为地质构造。构造。 地质构造的形态多种多样。概括起来可分为三地质构造的形态多种多样。概括起来可分为三种基本类型，即单斜构造、褶皱构造和断裂构造。种基本类型，即单斜构造、褶皱构造和断裂

31、构造。它们对煤矿安全生产影响很大。它们对煤矿安全生产影响很大。 三、地质构造三、地质构造 1 1、单斜构造、单斜构造 如果煤岩层大致向同一方向倾斜，这样的构造称为单如果煤岩层大致向同一方向倾斜，这样的构造称为单斜构造。如图所示。单斜构造往往是其它构造的一部分，斜构造。如图所示。单斜构造往往是其它构造的一部分，如褶曲的一翼或断层的一盘。单斜构造在地壳中的存在如褶曲的一翼或断层的一盘。单斜构造在地壳中的存在状态用产状要素来表示，包括走向、倾向和倾角。状态用产状要素来表示，包括走向、倾向和倾角。 三、地质构造三、地质构造 2 2、褶皱构造、褶皱构造 当煤岩层受地壳运动水平力的挤压作用而产生弯曲，但仍

32、保持着连当煤岩层受地壳运动水平力的挤压作用而产生弯曲，但仍保持着连续性，这种构造形态称为褶皱构造。其中每一个弯曲部分称为褶曲，续性，这种构造形态称为褶皱构造。其中每一个弯曲部分称为褶曲，它是褶皱构造的基本单位。如下图所示。褶曲的基本形态有两种，即它是褶皱构造的基本单位。如下图所示。褶曲的基本形态有两种，即背斜和向斜。背斜和向斜。背斜：在形态上是一个中间向上凸起的弯曲，煤岩层从中心向两侧倾斜。背斜：在形态上是一个中间向上凸起的弯曲，煤岩层从中心向两侧倾斜。向斜：在形态上是一个中间向下凹去的弯曲，煤岩层从两侧向中心倾斜。向斜：在形态上是一个中间向下凹去的弯曲，煤岩层从两侧向中心倾斜。 背背斜斜向向

33、斜斜三、地质构造三、地质构造 2 2、褶皱构造、褶皱构造 褶皱构造对煤矿安全生产的影响：褶皱构造对煤矿安全生产的影响： (1)(1)褶曲常常造成煤层厚度、产状的较大变化，给褶曲常常造成煤层厚度、产状的较大变化，给生产、安全造成困难；生产、安全造成困难； (2)(2)褶曲核部一般裂隙发育，岩石破碎、易冒落，褶曲核部一般裂隙发育，岩石破碎、易冒落，必须加强支护，否则，易发生冒顶，给顶板管理带必须加强支护，否则，易发生冒顶，给顶板管理带来困难。来困难。 (3)(3)褶曲核部，瓦斯极易在此集聚，可能会造成瓦褶曲核部，瓦斯极易在此集聚，可能会造成瓦斯突出，给安全带来威胁。斯突出，给安全带来威胁。 三、地

34、质构造三、地质构造 3 3、断裂构造、断裂构造 煤岩层受地壳运动的作用力而发生断裂，失去了完整性煤岩层受地壳运动的作用力而发生断裂，失去了完整性和连续性，这种构造形态称为断裂结构。断裂后，如果断裂和连续性，这种构造形态称为断裂结构。断裂后，如果断裂面两侧的煤岩层没有发生显著的位置错动，则称为节理后裂面两侧的煤岩层没有发生显著的位置错动，则称为节理后裂隙；如果发生了显著的位置错动，则称为断层。节理和断层隙；如果发生了显著的位置错动，则称为断层。节理和断层普遍存在于地层之中，与矿井建设和生产关系十分密切，尤普遍存在于地层之中，与矿井建设和生产关系十分密切，尤其是断层的影响更为显著，以下主要介绍断层

35、构造。其是断层的影响更为显著，以下主要介绍断层构造。 三、地质构造三、地质构造 3 3、断裂构造、断裂构造断层的要素：断层的要素： 断层的性质和形态是由断层面、断层线、断盘、断距等要素断层的性质和形态是由断层面、断层线、断盘、断距等要素组成。如图所示组成。如图所示: :三、地质构造三、地质构造 3 3、断裂构造、断裂构造断层断层断层的分类断层的分类（2 2）断层的分类方法常用的有以下两种方法。）断层的分类方法常用的有以下两种方法。按断层两盘相对位移的方向，分正断层、逆断层和平移断层按断层两盘相对位移的方向，分正断层、逆断层和平移断层（又称平推断层）。如图所示。（又称平推断层）。如图所示。正断层

36、：断层的上盘相对下降，下盘相对上升的断层；正断层：断层的上盘相对下降，下盘相对上升的断层；逆断层：断层的上盘相对上升，下盘相对下降的断层；逆断层：断层的上盘相对上升，下盘相对下降的断层；平移断层：断层的两盘不是相对升降，而是在水平方向相对移平移断层：断层的两盘不是相对升降，而是在水平方向相对移动的断层。动的断层。 正断层正断层逆断层逆断层平移断层（又称平推断层平移断层（又称平推断层三、地质构造三、地质构造 3 3、断裂构造、断裂构造断层断层断层断层的分类的分类按断层面的走向与煤岩层走向按断层面的走向与煤岩层走向的关系，分走向断层、倾斜的关系，分走向断层、倾斜断层和斜交断层。断层和斜交断层。 走

37、向断层：断层面走向与走向断层：断层面走向与煤岩层走向基本平行的断层。煤岩层走向基本平行的断层。 倾斜断层：断层面的走向倾斜断层：断层面的走向与煤岩层的走向基本垂直，与煤岩层的走向基本垂直，即断层面走向和煤岩层的倾即断层面走向和煤岩层的倾向基本平行的断层。向基本平行的断层。 斜交断层：断层面的走向斜交断层：断层面的走向与煤岩层走向斜交的断层。与煤岩层走向斜交的断层。 三、地质构造三、地质构造 3 3、断裂构造、断裂构造（3 3）断裂构造对煤矿安全生产的影响）断裂构造对煤矿安全生产的影响 1)1)煤岩层受断裂构造的影响，顶板岩层的整体性受到破坏，煤岩层受断裂构造的影响，顶板岩层的整体性受到破坏，强

38、度降低，易于冒落，应采取措施，加强顶板管理；强度降低，易于冒落，应采取措施，加强顶板管理； 2)2)当断裂面与工作面平行时，工作面易发生片帮切顶事故；当断裂面与工作面平行时，工作面易发生片帮切顶事故；当断裂面与工作面斜交或垂交时，易发生冒顶事故；当断裂面与工作面斜交或垂交时，易发生冒顶事故； 3)3)断裂带地段是瓦斯、地下水的良好通道和积聚场所，当采断裂带地段是瓦斯、地下水的良好通道和积聚场所，当采掘工作进入该区域时，应加强管理，严防瓦斯、水灾事故的发掘工作进入该区域时，应加强管理，严防瓦斯、水灾事故的发生；生； 4)4)断层破坏了煤层的连续性，使巷道布置和采煤工艺复杂化，断层破坏了煤层的连续

39、性，使巷道布置和采煤工艺复杂化，给煤矿生产安全带来不利因素。给煤矿生产安全带来不利因素。 煤岩层的产状要素煤岩层的产状要素地质罗盘地质罗盘三、地质构造三、地质构造 二、地质构造在煤层底板等高线图上的反映二、地质构造在煤层底板等高线图上的反映1 1、单斜构造、单斜构造用煤层底板等高线图求煤岩层产状用煤层底板等高线图求煤岩层产状50607080ADBC三、地质构造三、地质构造 二、地质构造在煤层底板等高线图上的反映二、地质构造在煤层底板等高线图上的反映2 2、褶皱构造、褶皱构造 褶曲形态是多种多样的，其在煤层底板等高线图上的表现形褶曲形态是多种多样的，其在煤层底板等高线图上的表现形态也不同。态也不同。 水平褶曲的煤层底板等高线图，为一组大致平行的直线。在水平褶曲的煤层底板等高线图，为一组大致平行的直线。在这组直线中，如果两侧的等高线的标高大，中间的标高小，则这组直线中，如果两侧的等高线的标高大，中间的标高小，则为向斜；反之，则为背斜。如图所示：为向斜；反之，则为背斜。如图所示： 倾伏褶曲表现为一组不封闭的曲线，在这组曲线中，如果凸倾伏褶曲表现为一组不