第9章 煤矿常用地质图件1.ppt

1、第十二章 主要地质图件,第十二章 主要地质图件,第一节 地形地质图 第二节 地质剖面图 第三节 水平切面图 第四节 煤层底板等高线图 第五节 煤层立面投影图 第六节 其它图件,第一节 地形地质图 主要内容： 一、概念 二、编制方法与读图 三、地质现象在地形地质图上的 表现,第一节 地形地质图 一、概念 1、性质：地形地质图是表示地形特征、地层、矿层分布、岩层产状、地质构造特征的基础图件 。是在地形图的基础上，加绘地质资料（地质界线、断层、煤层、钻孔、标志层等）形成的图件。,2、内容： 地形地物：山川、河流、道路、村庄等； 地质界线、矿层露头：组的界线、煤层露头等； 勘探工程：钻孔、井筒、老窑、

2、探槽、探井等； 其它：井田边界、剖面线、图名、图签、图例、比例尺等。,3、作用： 地形地质图是煤矿矿井设计和生产的基本图件之一。 1）在矿井设计和矿区地面设计中，是选择井口、工业广场、运输线路、供电线路的依据。 2）与采掘工程平面图配合，形成井上下对照图，为煤矿生产服务。,二、编制方法与读图 1、地形地质图的填绘 是通过地质填图或航空地质填图完成。 首先通过野外踏勘调查，选择典型剖面； 然后研究典型剖面的地层情况：包括剖面测量和描述； 根据比例尺要求按一定间距、观测路线和观测点，对天然露头和人工露头进行观察取样； 通过定点法及追踪法，将地层界线、火成岩侵人体接触界线、岩相界线及断层线等填绘到地

3、形图上。,2、利用地质剖面图编制基岩地质图 1）选择填图区内典型、完整、具有代表性的剖面，进行详细测量和研究。按照一定的比例尺，确定观测路线、观测点距，对露头进行观察、描述，把地质界线（地层界线、构造线）填绘到地形图上。,2）利用两个（或两个以上）地质剖面编制基岩地质图： （1）根据经纬网格线投放勘探工程：按钻孔、探井等工程点坐标值，投放到相应的平面位置上，按垂直地层走向将在同一条直线上的各钻孔连线成勘探线； （2）投放地层界线点和其它地质点（煤层、 断层、褶曲等）； （3）分析构造形态、连地质界线。先连构造线，再连其它地质界线。,3,。,。,。,。,。,。,1,3,3,2,1,2,4,3、读

4、图步骤 分以下4个步骤： 1）看图名、比例尺、图幅代号、识别方位（指北针）、编制时间。 2）看图例：一般在图框右侧，长方形（长宽比为1：2） 分析地形特征。 3）分析井田区域地形 先整体轮廓，后分析细节； 识别地物：河流，村庄； 分析地貌：利用地形等高线了解山脉走向、最高点、最低点，及地形与地质构造的关系。,4）分析地质内容 地质内容包括地层、接触关系、构造、岩浆岩分布等； 与剖面图配合，了解地质体三维空间的分布； 阅读综合柱状图，了解区内地质发展史 ； 综合分析，了解各地质现象之间的关系。,三、地质现象在地形地质图上的表现 1、水平岩层在地形地质图上的表现 水平岩层：岩层层面基本保持水平状态

5、（岩层倾角在05） ，即同一岩层面上的海拔高度基本相同的岩层称为水平岩层。,1）水平岩层的基本特征： a、在地层层序没有发生倒转的情况下，地质时代较新的岩层叠覆在较老的岩层之上。 b、水平岩层的厚度是该岩层顶面标高与底面标高之差。 c、水平岩层的出露和分布状态完全受地形控制。 d、水平岩层露头的水平宽度（即岩层上、下层面上的出露界线之间的水平距离）是随岩层的厚度和地面坡度的变化而变化的。,2）水平岩层在地形地质图上的表现： （1）当地表未受切割或切割不太深时，地表只出现新岩层。 （2）切割较深时，低洼处出现较老岩层。 （3）水平岩层的层面为水平面，地质界线与地形等高线平行一致，不会相交。 （4

6、）地层界线与地形等高线在河谷中呈“V”字型弯曲，尖端指向上游，整个地层界线是封闭的曲线。 （5）水平岩层露头宽度决定于岩层厚度及地形坡度： A、地形坡度一定，露头宽度与岩层厚度成正比。 B、岩层厚度一定，露头宽度与地形坡角大小成反比，当坡角等于90时（陡壁处），岩层的顶底界线重合，露头宽度为零。,2、倾斜岩层 倾斜岩层受构造运动的影响，岩层改变了原始的水平状态并发生倾斜，称为倾斜岩层。 倾斜岩层的特征： 1）在地层层序没有发生倒转的情况下，地质时代较新的岩层叠覆在较老的岩层之上。 2）岩层的厚度为该岩层顶面与底面之间的垂直距离。 3）岩层的出露和分布状态完全受地形控制。露头的水平宽度取决于岩层

7、的厚度和地面坡度的变化。 4）地质界线与地形等高线相交，为曲线。 倾斜岩层的“V”字形法则 前面已叙述，此处不再重复。,3、岩层的产状对露头线形态的影响 1） 水平岩层的地层界线各点的标高相同，在地形地质图上其露头界线与相邻地形等高线平行或重合，其形态的变化完全取决于地形的变化。 2）直立岩层的露头线在地形地质图上表现为一条直线，顺走向延伸不受地形变化的影响。 3）倾斜岩层的露头界线是曲线，而且与地形等高线相交。为了表示地形地质图上的岩层产状，需在实测资料基础上对产状进行标注，尤其是在产状发生变化的地段。,3、褶曲在地形地质图上的表现 褶曲在地形地质图上的表现形态决定于地表形态、褶曲类型及褶曲

8、要素。 1） 地形平坦时褶曲的识别 当地形平坦时，褶曲在地形地质图上的表现形态与褶曲本身的特征有关： (1)水平褶曲：地层界线表现为一组近于平行的界线，可通过岩层出露的新老关系判别是向斜还是背斜，即自核部向两翼，岩层由老变新为背斜，由新变老为向斜。 (2)倾伏褶曲：地层出露界线为单向封闭的曲线。,水平褶曲,倾伏褶曲,2）不同类型的褶曲在小比例尺地形地质图上的表现： 有以下8种形式： （1）新老地层对称分布并且岩层产状有规律地变化，可判断有褶曲存在，核为老、翼为新为向斜，反之则为背斜。 （2）当两翼岩层延展方向近似平行、核部宽窄变化不大，可判断枢纽近似水平。 （3）若两翼岩层延展方向不平行，在一

9、个方向上逐渐接近，直至成“V”字形，表明枢纽是倾伏的。背斜的V字形尖端为倾伏端、向斜则为仰起端。,（4）当核部时宽时窄或多次闭合、张开呈串珠状分布时，说明 枢纽是波 状起伏的。 （5) 褶曲的岩层产状表现为有规律地变化。 （6）对称褶曲在图上的表现：两翼岩层露头宽度大致相等， 岩层倾角基本一致。 （7）不对称褶曲在图上的表现：两翼岩层露头宽度不等，褶 曲轴偏向一侧，两翼岩层倾角相差较大。 （8）倒转褶曲的表现：两翼岩层宽度、倾角相差不大,一翼岩 层倒转。,3）不同构造类型的地层在大比例尺地形地质图上的表现： （1）水平岩层：较老的岩层一定出露于地形较低处，最新的岩层必然分布于地形最高处； （2

10、）单斜岩层：岩层出露特征受地形和岩层产状及二者相互关系的共同控制，岩层露头的延展方向与岩层的走向斜交或直交； （3）褶曲：新老岩层露头呈条带状对称重复展布，与地形起伏无关，其延展方向总体与岩层走向一致。,褶曲、水平岩层和倾斜岩层的出露特征,褶曲（向斜）,水平岩层,倾斜岩层,4、断层在地形地质图上的表现 地形地质图上的断层线是断层露头线的水平投影，它是通过地质调查，用仪器测绘到地质图上的，在我国套色的地质图上，一般都以显著的红色线条表示。出露于地表实际测定的断层用实线表示，被覆盖而推断的断层用断线表示。 1）断层符号：,2）断层在地形地质图上表现为一条线 断层在地质图上以一条线段表示。断层线的弯

11、曲情况取决于地形和断层面的产状及其变化，且地形对断层线的影响与单斜岩层相同。值得注意的是，当断层和第四系界线相遇时，不穿过第四系的界线。 3）断层两盘岩层不连续 在地形地质图上，断层两盘的岩层沿走向发生中断。 当非平移断层切割褶曲时，断层两盘褶曲宽度发生变化： 切割向斜，断层下降盘褶曲两翼距离较上升盘宽； 切割背斜，断层下降盘褶曲两翼距离较上升盘窄。,断层与褶曲在地形图上的表现,断层切割向斜,断层切割背斜,4）断层在地形地质图上表现的特征： a断层两侧岩层地质界线产生错动。 b断层线本身不代表断层面的真实走向，断层 的 真实走向为断层线上两等高点的连线。 c. 走向断层在地形地质图上表现为岩层

12、的重复 与 缺失，为不对称重复。,5）在地形地质图上利用断层线的弯曲变化求断层产状,e,1100,1080,1:2000,6）图解法求铅垂地层断距及水平地层断距 铅垂地层断距（1060m-1020m=40m）,1060,1020,1060,1060,水平地层断距hf,hf,1:2000,第二节 地质剖面图 主要内容： 一、概述 二、地质剖面图编制方法,一、概述 （一）地质剖面图的概念 沿铅垂方向，将大地切开，将岩层及构造形态等地质现象在断面上显示出来的图件称为地质剖面图。 （二）地质剖面图的内容 剖面切过的地形地物、经纬线、水平标高线、地质界线、钻孔、井巷工程等。 地质剖面图应该标有剖面方向、

13、比例尺、图例和图签。 （三）地质剖面图的作用 研究煤矿地质构造、选择井口位置，以及开拓方式、生产水平的划分、巷道系统的确定。,二、地质剖面图的编制方法 （一）利用地形地质图编制剖面图 1、水平岩层地区 1）剖面位置的选择原则： （1） 剖面尽可能切穿各时代的地层。 （2） 剖面尽可能切穿区内地形的最高、最低点，以表现区内的地形特征。,2）剖面图的编制： （1） 在地形地质图图上标出剖面位置，在剖面图纸上画出水平基线，基线长度等于剖面线的长度。 （2） 在水平基线的两端各竖立一条垂直线条比例尺，并注明标高。 （3） 过垂直线条比例尺上的各标高等分点，作平行于基线的水平标高线，并在垂线 外侧注明标

14、高。,（4） 绘地形剖面时，将地形地质图上的剖面线与地形等高线相交各点一一投影到相应标高的位置，按实际地形用曲线连接相邻点即得地形剖面。 （5） 在地形地质图上，将剖面线与各岩层分界线的交点，投影到地形剖面上，将同一岩层界面上的点，用水平线连接，即为岩层分界线。正规图件中地层界线之间应加绘各种符号或色谱，以示区别。,30,30,2、倾斜岩层地区 (1)选择剖面位置 剖面图应尽量垂直于区内地层走向、并通过地层出露较全和主要的构造部位；或者选在阅读地质图需要作剖面的地方。选定后，将剖面线标定在地质图上。 (2)绘地形剖面 （同前）,（3)完成地质剖面 将地质图上的剖面线与地质界线(地层分界线、不整

15、合线、断层线等)的各交点投影到地形剖面曲线上，按各点附近的地层倾向和倾角绘出分层界线。对于小比例尺图件，从地形线起，画12cm长的岩层界线即可。如剖面与走向斜交时，则应按剖面方向的视倾角绘分界线。视倾角与真倾角的换算关系： tgB=tgA . cosW 其中：B为视倾角；A为真倾角；W为视倾向与真倾向之间的夹角 (4)按岩性绘出各层岩性花纹，并注明各岩层的地层代号。 (5)整饰 按地质剖面图格式要求进行整饰,3、褶皱构造区的地质剖面图 1）小比例尺概略地质剖面图编制： 根据只有一幅不具地形等高线的小比例尺概略地质图，各组岩层的真厚度及倾角没有记录，切制大致反映构造轮廓的小比例尺浅部剖面的作图方

16、法： （1）分析地质图，搞清构造轮廓。如果有次级褶皱，在剖面图上应反映出来：应将隐伏的次级褶皱的轴迹延伸至剖面上来。,隐伏的次级褶皱在剖面图上应反映出来,（2）选择剖面的方向及位置，注意垂直主要构造线，经过露头最多的地带。 （3）在底图上画一条水平线,即地形剖面（因没有地形标高，可假定地面近水平），然后标出地质界线点。 （4）选择一层出露次数最多的地层，以该地层的顶面界线点为圆心，以该岩层厚度（最窄露头宽度）为半径划弧，并做切线连结该地层底界面。 （5）过其它岩层露头点，依次平行绘出个地层之分界线。,角度不整合接触关系的地质图和剖面图,水平岩层,2）根据较精确的比例尺地形地质图编制同比例尺浅部

17、剖面 首先应分析地质图，在地质图上选择并标出剖面线，作地形剖面，将剖面线上的地层分界点与褶曲线点投到地形剖面上，然后根据各点的产状及褶曲类型画出各地层分界线。 注意：（1）先画核部地层界线，然后向两翼扩展。 （2）没有产状的岩层，可根据同一翼其它岩层的产状作图；厚度可根据另一翼同一岩层的厚度作图。 （3）同一翼上产状不一致时，在保持岩层厚度不变的情况下，调整个别产状，使之逐渐过渡到与同一翼其它产状一致。 未调整倾角所做剖面 调整倾角所做剖面,3）根据地形地质图及深部钻孔与巷道资料编制大比例尺剖面： 作图方法与单斜岩层基本相同。由于构造比较复杂，作图前应认真分析图件，并做好深部地层的对比工作，特

18、别是有倒转存在的情况下更要注意。应根据巷道资料、钻孔资料，在地层对比的基础上，连接地层界线，使用曲线尺保持连线圆滑。,4、断层在剖面图上的表现及编制方法 1）表现：断层在剖面图中表现为一条线段。 2）编制方法 （1）编制地质剖面图是在地形地质图的基础上进行的，因此首先应仔细阅读地形地质图，分析其构造形态、地层接触关系；地层与断层面的产状以及在图上表现等。,（2）先作地形剖面，在地形剖面上绘制地质构造，剖面线的选择尽可能垂直地层走向及主要构造线方向。 在剖面上填绘地质内容时，应先绘出断层线。剖面内的断层线是断层面与剖面的交线，当剖面方向垂直断层走向时，剖面内的断层倾角为真倾角；剖面方向与断层走向

19、斜交时，剖面内的断层倾角为视倾角。 如果在地表上没有断层的露头，断层在剖面上的位置可根据钻孔资料来确定：,断层倾角可根据邻区资料或另补钻孔,根据钻孔资料确定断层在剖面 中的位置,（3）连接地层界线： 应根据煤、岩层露头及钻孔资料连接地层界线。 由于断层的特征之一是两盘发生了相对位移，不论断距多大，都会造成上、下盘地层界线的相对错移，因此剖面上的地质界线，始终不能穿过断层上、下盘的同一地层界线，只能在不同位置上与断层线相交。,(二）矿井地质剖面图的编制 1、内容 主要内容包括：剖面切过的地形、地物、钻孔、井巷和采空区；剖面与煤层、标志层，含水层、地层分界面、断层、岩浆侵入体和岩溶陷落柱的交迹；剖

20、面上的井田边界线、采区边界线、保安煤柱界线和各开采水平标高线等,2、编制方法 主要有以下十条： 1）确定剖面的位置和方向 在确定剖面的位置和方向时，应遵循以下原则： (1)矿井地质剖面图应与原勘探线剖面尽量保持一致。 (2) 矿井地质剖面应与拟定的主要石门或上、下山位置基本保持一致。 (3) 矿井地质剖面应尽可能与主要构造线垂直。剖面位置和方向一经确定，要精确求出剖面线两端点的坐标，以便将剖面线投绘到各种比例尺的平面图上。,2）确定剖面图的比例尺 一般应大于或等于与之配套的平面图的比 例尺。 全井田的地质剖面图通常采用比例尺为1：2000； 构造简单、煤层稳定时，可采用1：5000； 构造复杂

21、、煤层不稳定时，可采用1：1000。,3）收集、整理编图资料 在编绘剖面图时，应全面收集整理以下编图资料：剖面线上及其邻近的钻孔柱状图、剖面切过的井巷实测剖面图、地形地质图、各煤层底板等高线图、采掘工程平面图，以及钻孔、煤层、构造、水文地质等台帐等等。,4）设计图面和绘制水平标高线 在正式绘图之前，应根据图的比例尺、剖面的长度、剖面最高点与最低点的高差，选裁图纸，设计图面，绘制水平标高线。水平标高线是控制剖面高程的一组等间距水平线，其间距的大小取决于图的比例尺。,5）确定平面与剖面的投影基准线 选择位于剖面线中央（附近）的经纬线或钻孔孔口为投影基准线，采用经纬线来控制平面图、剖面图投绘资料的方

22、向和距离，以解决平面图与剖面图的对应关系。将平面图上经纬线与剖面线的交点投绘到剖面图中，并过该点绘垂直于剖面高程网的铅直线。这时，平面图上的经纬线与剖面图上相应的铅直线便成为了对应线，即投影基准线。,6）绘地形剖面 根据大于或等于剖面图比例尺的地形图，沿剖面线方向绘制地形剖面。为便于开采设计和煤柱留设，工业广场和重要地物应投绘在地形剖面上。剖面线上的钻孔要以实测孔口标高为准。,7）投绘钻孔 剖面线上的钻孔，可直接根据平面图上钻孔中心至基准线的平距来确定其在剖面图上的位置。对于不在剖面线上，但又邻近剖面线的钻孔，为了增加编图资料，可按两种方法投绘： （1）垂直投绘法 在平面图上，过钻孔中心点向剖

23、面线作垂线，其垂足就是所投绘的钻孔位置； （2）走向投绘法 在平面图上，根据钻孔附近的煤、岩层产状，过钻孔中心点作平行煤、岩层走向的直线，该线与剖面线的交点，即为被投绘的钻孔位置。,8）投绘煤层和构造点 剖面线实切的煤层和构造点，可按它的位置、标高、倾向和倾角直接填绘在剖面图上。当需要利用剖面线附近的构造和煤、岩层资料时，可采用走向延展法和辅助剖面法投绘。 走向延展法是将平面图上的煤层和断层按其走向延长，求出走向延长线与剖面线的交点，并把交点位置和标高投绘到剖面图中。 辅助剖面法是通过绘制与剖面线方向相交的辅助剖面图，从图上求出剖面图与辅助剖面线交点处的煤层底板标高，并把交点投绘到剖面图中。,

24、二石门辅助剖面,9）投绘井巷工程 剖面线所切过的井巷工程，应按它在剖面线上的位置和标高投绘到剖面图上。当剖面切过的巷道未注明标高时，可根据附近测点标高进行内插估算，或从巷道实测剖面图上量出。 剖面图原则上只绘出剖面切过的巷道，如果因生产和设计需要，也可把剖面线附近的巷道投影在剖面图上。一般采用垂直投影方法，具体作法是：首先将平面图上待投巷道中的各个测点向剖面线作垂线，求得与剖面线的交点，然后，把这些交点按其位置和标高投绘到剖面图上，用虚线连接起来，便是该巷道在剖面图上的投影。,10）对比与连接 通过深入分析，仔细对比，将煤层、标志层，含水层、地层分界面、断层等合理的连接起来。,某矿井地质剖面图

25、,矿井地质勘探线剖面图,（2）根据一个水平切面作剖面图：,视倾角与真倾角的关系： tgB=tgA . cosW ; tgB=tgA . sinC B为视倾角；A为真倾角；W为视倾向与真倾向之间的夹角；C为视倾向与走向之间的夹角。,2、根据煤层底板等高线图作剖面图 见第四节煤层底板等高线图,剖面图,平面图,第三节 水平切面图 主要内容： 一、概念 二、水平切面图编制方法,一、概念 水平切面图是沿某一开采水平编制的、反映该水平地质和巷道布置情况的平面地质图。 它是该水平进行开拓布置、巷道设计和掘进施工的主要依据，是倾斜煤层矿井、多煤层矿井必备的基础图件。 水平切面地质图的比例尺取决于编图范围和图件

26、用途，一般为1:50001:1000；构造复杂和煤层不稳定的小型矿井也可采用1:500比例尺。,1、内容 位于该水平的井底车场、运输大巷、石门和煤巷等主要井巷工程； 穿过该水平的全部地表和井下钻孔； 该水平切过的所有煤层、主要标志层、含水层、地层界线、褶皱和断层等； 煤柱界线、地质剖面线、经纬线和指北线等。 2、作用 水平切面地质图可以反映该水平全部地质情况与井巷工程，所以它是煤矿应用最广、作用最大的图件之一。,二、水平切面图编制方法 1、根据地质剖面编制 1）在剖面图上，绘出切面图的水平高程（例如右图-315m） 2）将水平高程线与剖面图中各煤层及断层的交点，投到水平切面图相应的位置 3）对

27、比连线，把同一煤层、断层的各点相连。,- 315m 水平切面图,剖面图,B9,B9,B9,B9,B4,B4,B4,B4,绘制褶曲转折端： 可沿褶曲轴作辅助剖面（例 如右图50m水平的 A-A、 B-B），求出背、向斜枢 纽倾伏线aa、bb,延长 后与50m水平高程线交于a”、 b”，即得到两点至剖面的 平面距离l1、l2 。按l1、l2距离 在平面图上确定A、B，过 A、B就可绘制出褶曲的转 折端。,a,2、根据井巷实测资料编制水平切面图 1）准备底图及编图资料 2）根据井巷实测剖面图、断面图按走向填绘地层界线、断层面与巷顶交线及石门中地层地层界线。 3）分析对比连接地质界线,第四节 煤层底板

28、等高线图,主要内容： 一、基本概念 二、煤层底板等高线图的编制方法 三、各种地质现象在煤层底板等高线图上的表现 四、煤层底板等高线图的应用,3. 依据水平切面图编绘煤层底板等高线 1）按地理坐标方格，将各水平切面图上的该煤层底板线逐一绘到同一图上，即得此煤层在各开采水平标高的煤层底板等高线。 2）在上述主要的等高线控制下，根据需要加绘其它标高煤层底板等高线。,（三）断煤交线的绘制方法 在煤层底板等高线图上的断层是用断层面与煤层面的交线（即断煤交线）的水平投影线来表示。 上盘煤层与断层面的交线称之为上盘断煤交线，在煤层底板等高线图上用“”点线符号表示；下盘煤层与断层面的交线称下盘断煤交线，用“”叉线符号