《采煤概論》-煤礦地質
李紅濤
安全工程學院采礦教研室
第一篇 煤礦地質
第一章 煤礦地質知識
第二章 煤礦地質圖
第一章 煤礦地質知識
第一節 地質作用、地殼的物質組成及地史概念
第二節 煤的形成及煤係
第三節 煤的性質及工業分類
第四節 煤層埋藏特征
第五節 煤田地質勘探及礦井儲量
第一節 地質作用等
地球不是均質體，其物質組成的分布呈同心圈層結構。大致以地殼表層為界分為外圈和內圈。
外圈包括：大氣圈、水圈、生物圈。
內圈包括：地殼、地幔、地核。
具體結構見下表
一、地球的圈層結構
一、地球的圈層結構
二、地質作用
(一) 地質作用的概念
凡是由自然動力所引起的地殼物質成分、內部結構以及外部形態發生變化和發展的過程稱為地質作用。
(二)地質作用的分類
根據地質作用的能源不同，地質作用分為兩大類： 內力地質作用、外力地質作用。
二、地質作用
(三) 內力地質作用的概念和分類
1.內力地質作用
由地球內部能量引起的地殼物質成分、內部構造、地表形態發生變化的地質作用，叫內力地質作用。
2.按作用的性質和方式，內力地質作用分為
地殼運動、地震作用、岩漿作用、變質作用。
二、地質作用
(四) 外力地質作用的概念和分類
1.外力地質作用
外力地質作用是指以地球外部的太陽能以及日月引力能為能源，並通過大氣、水、生物因素所引起的風、雨、冰雪、冰川、河流、海浪等營力產生各種地質作用。
2.外力地質作用分類
外力地質作用包括：風化作用、剝蝕作用、搬運作用、沉積作用、固結成岩作用等。
三、地殼物質組成
地殼由岩石組成，岩石是礦物的集合體，礦物由化學元素結合而成。
(一) 礦物
礦物是地殼中的一種或多種化學元素在各種地質作用下形成的天然單質或化合物。礦物是組成岩石和礦石的基本單位。
到目前人們所認識的礦物已達2000多種。
三、地殼物質組成
(一) 礦物
礦物的形態可以分為兩類：單體的形態與集合體形態。
1.礦物單體的形態
三、地殼物質組成
(一) 礦物
2.礦物集合體的形態
三、地殼物質組成
(二) 岩石
岩石是構成地殼和上地幔固態部分的基本物質，它是天然產出的一種或多種礦物在各種地質作用下形成的、具有一定結構、構造的集合體。
三、地殼物質組成
(二) 岩石
按成因分為三大類：岩漿岩（火成岩）、沉積岩、變質岩。
1.岩漿岩：岩漿冷凝後形成的岩層，如花崗岩、玄武岩等。
三、地殼物質組成
(二) 岩石
2.沉積岩：由先形成的三大類岩石經風化、剝蝕、搬運作用形成的岩石。
其特點是成層狀態。
如礫石、砂岩、頁岩、石灰岩、煤等。
三、地殼物質組成
(二) 岩石
3.變質岩：受變質作用或高溫高壓作用已改變了成份和性質的岩石。
如大理岩、石英岩、千枚岩、片岩和片麻岩等。
三、地殼物質組成
四、地史的概念
四、地史的概念
二、地層單位分類
第二節 煤的形成及煤係
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、煤係的概念
第三節 煤的性質及工業分類
第四節 煤層的埋藏特征
第四節 煤層的埋藏特征
第四節 煤層的埋藏特征
第四節 煤層的埋藏特征
第四節 煤層的埋藏特征
第四節 煤層的埋藏特征
三、煤層的構造形態
地質構造：
發生構造變動的岩層所呈現的各種空間形態稱為地質構造。
地質構造分為兩類：
褶皺構造、斷裂構造。
四、煤岩層的構造形態
四、煤岩層的構造形態
四、煤岩層的構造形態
四、煤岩層的構造形態
四、煤岩層的構造形態
(二)褶皺構造
1.褶皺構造的概念
四、煤岩層的構造形態
四、煤岩層的構造形態
(二)褶皺構造
2.褶曲的基本類型
四、煤岩層的構造形態
四、煤岩層的構造形態
四、煤岩層的構造形態
四、煤岩層的構造形態
四、煤岩層的構造形態
四、煤岩層的構造形態
四、煤岩層的構造形態
四、煤岩層的構造形態
四、煤岩層的構造形態
四、煤岩層的構造形態
四、煤岩層的構造形態
(三) 斷裂構造
2.斷層
1)斷層分類
(3)根據斷層走向與褶皺軸向關係的分類
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、煤岩層的構造形態
(三) 斷裂構造
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狀大體一致而成。
③疊瓦狀斷層：由數條產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，由於巷道開掘和采空區塌陷，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。嚴重時還可能威脅礦井安全。
第五節 煤田地質勘探及礦井儲量
第五節 煤田地質勘探及礦井儲量
三、煤田地質勘探方法
為了完成煤田地質各階段的勘探工作，需要各種技術手段和一定的施工方法，常用的勘探方法：
1) 地質測量法；
2) 采掘工程法；
3) 鑽探工程法；
4) 地球物理勘探法；
第五節 煤田地質勘探及礦井儲量
第五節 煤田地質勘探及礦井儲量
四、礦井儲量
3. 礦井設計儲量
礦井工業儲量減去設計計算的斷層煤柱、防水煤柱、井田邊界煤柱、地麵建築物煤柱等永久煤柱損失量，稱為礦井設計儲量。
4. 礦井設計可采儲量
礦井設計儲量減去工業場地和主要井巷煤柱的煤量後乘以采區采出率。
思考題
1．什麼叫地質作用？內、外力地質作用有哪幾種作用形式？
2．常見的沉積岩主要有哪幾種？
3．簡述煤的形成過程？
4．煤的物理和化學性質主要包括幾種？常用的煤質指標和工業分類指標各有哪些？
5．煤層按厚度可分為哪幾類？
6．反映煤層賦存狀態的指標有幾種？煤層按厚度和傾角如何分類？
7．反映煤岩層產狀要素是什麼？
8. 斷層的要素有哪幾部分？什麼叫正斷層、逆斷層、平推斷層？
9. 煤田地質勘探的任務是什麼？煤田地質勘探劃分為哪幾個階段？煤田地質勘探有哪幾種方法？
10. 礦井儲量是如何分類的？
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