《采煤概論》-煤礦地質(zhì)
李紅濤
安全工程學(xué)院采礦教研室
第一篇 煤礦地質(zhì)
第一章 煤礦地質(zhì)知識
第二章 煤礦地質(zhì)圖
第一章 煤礦地質(zhì)知識
第一節(jié) 地質(zhì)作用、地殼的物質(zhì)組成及地史概念
第二節(jié) 煤的形成及煤系
第三節(jié) 煤的性質(zhì)及工業(yè)分類
第四節(jié) 煤層埋藏特征
第五節(jié) 煤田地質(zhì)勘探及礦井儲量
第一節(jié) 地質(zhì)作用等
地球不是均質(zhì)體,其物質(zhì)組成的分布呈同心圈層結(jié)構(gòu)。大致以地殼表層為界分為外圈和內(nèi)圈。
外圈包括:大氣圈、水圈、生物圈。
內(nèi)圈包括:地殼、地幔、地核。
具體結(jié)構(gòu)見下表
一、地球的圈層結(jié)構(gòu)
一、地球的圈層結(jié)構(gòu)
二、地質(zhì)作用
(一) 地質(zhì)作用的概念
凡是由自然動力所引起的地殼物質(zhì)成分、內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及外部形態(tài)發(fā)生變化和發(fā)展的過程稱為地質(zhì)作用。
(二)地質(zhì)作用的分類
根據(jù)地質(zhì)作用的能源不同,地質(zhì)作用分為兩大類: 內(nèi)力地質(zhì)作用、外力地質(zhì)作用。
二、地質(zhì)作用
(三) 內(nèi)力地質(zhì)作用的概念和分類
1.內(nèi)力地質(zhì)作用
由地球內(nèi)部能量引起的地殼物質(zhì)成分、內(nèi)部構(gòu)造、地表形態(tài)發(fā)生變化的地質(zhì)作用,叫內(nèi)力地質(zhì)作用。
2.按作用的性質(zhì)和方式,內(nèi)力地質(zhì)作用分為
地殼運(yùn)動、地震作用、巖漿作用、變質(zhì)作用。
二、地質(zhì)作用
(四) 外力地質(zhì)作用的概念和分類
1.外力地質(zhì)作用
外力地質(zhì)作用是指以地球外部的太陽能以及日月引力能為能源,并通過大氣、水、生物因素所引起的風(fēng)、雨、冰雪、冰川、河流、海浪等營力產(chǎn)生各種地質(zhì)作用。
2.外力地質(zhì)作用分類
外力地質(zhì)作用包括:風(fēng)化作用、剝蝕作用、搬運(yùn)作用、沉積作用、固結(jié)成巖作用等。
三、地殼物質(zhì)組成
地殼由巖石組成,巖石是礦物的集合體,礦物由化學(xué)元素結(jié)合而成。
(一) 礦物
礦物是地殼中的一種或多種化學(xué)元素在各種地質(zhì)作用下形成的天然單質(zhì)或化合物。礦物是組成巖石和礦石的基本單位。
到目前人們所認(rèn)識的礦物已達(dá)2000多種。
三、地殼物質(zhì)組成
(一) 礦物
礦物的形態(tài)可以分為兩類:單體的形態(tài)與集合體形態(tài)。
1.礦物單體的形態(tài)
三、地殼物質(zhì)組成
(一) 礦物
2.礦物集合體的形態(tài)
三、地殼物質(zhì)組成
(二) 巖石
巖石是構(gòu)成地殼和上地幔固態(tài)部分的基本物質(zhì),它是天然產(chǎn)出的一種或多種礦物在各種地質(zhì)作用下形成的、具有一定結(jié)構(gòu)、構(gòu)造的集合體。
三、地殼物質(zhì)組成
(二) 巖石
按成因分為三大類:巖漿巖(火成巖)、沉積巖、變質(zhì)巖。
1.巖漿巖:巖漿冷凝后形成的巖層,如花崗巖、玄武巖等。
三、地殼物質(zhì)組成
(二) 巖石
2.沉積巖:由先形成的三大類巖石經(jīng)風(fēng)化、剝蝕、搬運(yùn)作用形成的巖石。
其特點(diǎn)是成層狀態(tài)。
如礫石、砂巖、頁巖、石灰?guī)r、煤等。
三、地殼物質(zhì)組成
(二) 巖石
3.變質(zhì)巖:受變質(zhì)作用或高溫高壓作用已改變了成份和性質(zhì)的巖石。
如大理巖、石英巖、千枚巖、片巖和片麻巖等。
三、地殼物質(zhì)組成
四、地史的概念
四、地史的概念
二、地層單位分類
第二節(jié) 煤的形成及煤系
一、煤的形成
一、煤的形成
一、煤的形成
一、煤的形成
一、煤的形成
二、煤系的概念
第三節(jié) 煤的性質(zhì)及工業(yè)分類
第四節(jié) 煤層的埋藏特征
第四節(jié) 煤層的埋藏特征
第四節(jié) 煤層的埋藏特征
第四節(jié) 煤層的埋藏特征
第四節(jié) 煤層的埋藏特征
第四節(jié) 煤層的埋藏特征
三、煤層的構(gòu)造形態(tài)
地質(zhì)構(gòu)造:
發(fā)生構(gòu)造變動的巖層所呈現(xiàn)的各種空間形態(tài)稱為地質(zhì)構(gòu)造。
地質(zhì)構(gòu)造分為兩類:
褶皺構(gòu)造、斷裂構(gòu)造。
四、煤巖層的構(gòu)造形態(tài)
四、煤巖層的構(gòu)造形態(tài)
四、煤巖層的構(gòu)造形態(tài)
四、煤巖層的構(gòu)造形態(tài)
四、煤巖層的構(gòu)造形態(tài)
(二)褶皺構(gòu)造
1.褶皺構(gòu)造的概念
四、煤巖層的構(gòu)造形態(tài)
四、煤巖層的構(gòu)造形態(tài)
(二)褶皺構(gòu)造
2.褶曲的基本類型
四、煤巖層的構(gòu)造形態(tài)
四、煤巖層的構(gòu)造形態(tài)
四、煤巖層的構(gòu)造形態(tài)
四、煤巖層的構(gòu)造形態(tài)
四、煤巖層的構(gòu)造形態(tài)
四、煤巖層的構(gòu)造形態(tài)
四、煤巖層的構(gòu)造形態(tài)
四、煤巖層的構(gòu)造形態(tài)
四、煤巖層的構(gòu)造形態(tài)
四、煤巖層的構(gòu)造形態(tài)
四、煤巖層的構(gòu)造形態(tài)
(三) 斷裂構(gòu)造
2.斷層
1)斷層分類
(3)根據(jù)斷層走向與褶皺軸向關(guān)系的分類
①縱斷層:斷層走向與褶皺軸向基本一致。
②橫斷層:斷層走向與褶皺軸向基本垂直。
③斜斷層:斷層走向與褶皺軸向斜交。
四、煤巖層的構(gòu)造形態(tài)
(三) 斷裂構(gòu)造
2.斷層
1)斷層分類
(4)斷層的組合類型
①地壘和地塹:兩條以上正斷層,傾向相背、中間斷盤相對上升稱地壘。反之,斷層傾向相對、中間盤下降稱地塹。
②階梯狀斷層:由二條以上正斷層產(chǎn)狀大體一致而成。
③疊瓦狀斷層:由數(shù)條產(chǎn)狀大致相同逆斷層組合而成。
五、影響開采工作的其他因素
五、影響開采工作的其他因素
3. 礦井的充水程度
礦井開采時,由于巷道開掘和采空區(qū)塌陷,必然波及煤層上下的含水層以及地表下的水源,而造成礦井充水。嚴(yán)重時還可能威脅礦井安全。
第五節(jié) 煤田地質(zhì)勘探及礦井儲量
第五節(jié) 煤田地質(zhì)勘探及礦井儲量
三、煤田地質(zhì)勘探方法
為了完成煤田地質(zhì)各階段的勘探工作,需要各種技術(shù)手段和一定的施工方法,常用的勘探方法:
1) 地質(zhì)測量法;
2) 采掘工程法;
3) 鉆探工程法;
4) 地球物理勘探法;
第五節(jié) 煤田地質(zhì)勘探及礦井儲量
第五節(jié) 煤田地質(zhì)勘探及礦井儲量
四、礦井儲量
3. 礦井設(shè)計儲量
礦井工業(yè)儲量減去設(shè)計計算的斷層煤柱、防水煤柱、井田邊界煤柱、地面建筑物煤柱等永久煤柱損失量,稱為礦井設(shè)計儲量。
4. 礦井設(shè)計可采儲量
礦井設(shè)計儲量減去工業(yè)場地和主要井巷煤柱的煤量后乘以采區(qū)采出率。
思考題
1.什么叫地質(zhì)作用?內(nèi)、外力地質(zhì)作用有哪幾種作用形式?
2.常見的沉積巖主要有哪幾種?
3.簡述煤的形成過程?
4.煤的物理和化學(xué)性質(zhì)主要包括幾種?常用的煤質(zhì)指標(biāo)和工業(yè)分類指標(biāo)各有哪些?
5.煤層按厚度可分為哪幾類?
6.反映煤層賦存狀態(tài)的指標(biāo)有幾種?煤層按厚度和傾角如何分類?
7.反映煤巖層產(chǎn)狀要素是什么?
8. 斷層的要素有哪幾部分?什么叫正斷層、逆斷層、平推斷層?
9. 煤田地質(zhì)勘探的任務(wù)是什么?煤田地質(zhì)勘探劃分為哪幾個階段?煤田地質(zhì)勘探有哪幾種方法?
10. 礦井儲量是如何分類的?
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