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煤矿生产技术、地质 主讲人：刘玉坤 第一节 影响煤矿生产的地质因素 一、煤系地层与煤层 地壳是由岩石构成的，岩石按生成原因分岩浆岩、 沉积岩和变质岩三大类。 煤层是几千万年至几亿年前由古代植物残体大量堆 积，在一定条件下经泥炭、成煤和变质作用形成的层 状固体可燃矿产。 煤层是煤系的重要组成部分，煤层的厚度及其变化是评价煤层工业价值的主要指标，也是选择煤矿开采设计的主要依据。 煤层属于沉积岩？ 煤层常见有以下分类方法： 1．煤层按层状分类为： 层状煤层 似层状煤层 非层状煤层 2．煤层按倾斜程度分类为： 近水平煤层 缓倾斜煤层 倾斜煤层 急倾斜煤层 近水平煤层：地下开采时倾角8°以下的煤层； 缓倾斜煤层：地下开采时倾角8°～ 25°的煤层； 倾斜煤层：地下开采时倾角25°～ 45°的煤层； 急倾斜煤层：地下或露天开采时倾角在45°以上的煤层。 3．煤层按厚度分类为： 薄煤层 中厚煤层 厚煤层 薄煤层：地下开采时厚度1.3m以下的煤层； 中厚煤层：地下开采时厚度1.3～3.5m的煤层； 厚煤层是：下开采时厚度3.5m以上的煤层。 二、矿井地质构造 矿井地质构造是井田边界及其范围内的各种地质构造的统称。 单斜构造 岩层的产状要素 产状三要素：走向、倾向、倾角 褶皱构造 岩层在水平方向挤压力的长期作用下，所形成的各种弯曲变形，这些构造形态叫褶皱构造。 褶皱构造中的每一个弯曲叫褶曲，它是褶皱构造的基本单位。 褶曲的基本形态分为背斜和向斜两种。 ■ 断裂构造 根据煤（岩）层断裂面两侧岩块相对位移的大小，分节理和断层两大类型。 节理又称为裂隙或者裂缝，是指断裂面两侧的煤（岩）没有发生显著的位置移动的断裂构造。 断层是指断裂面两侧的煤（岩）发生了显著的位置移动的断裂构造。断层的基本要素有断层面、断盘和落差（断距）等。 断层分为正断层、逆断层和平移断层。 正断层：上盘相对下降，下盘相对上升的断层； 逆断层：上盘相对上升，下盘相对下降的断层； 平移断层：两盘岩块沿断裂面作水平方向相对移动的断层； 陷落柱 陷落柱是分布在石灰岩地层中，有流动的地下水对石灰岩地层进行溶蚀作用形成的。当煤层下部分布有可溶性的石灰岩、白云岩，并有发育的岩溶时，岩溶可能坍塌而引起上覆岩层的跨落，破坏煤层的完整性，这种坍塌呈圆形的柱状体或底大顶小的圆锥体，称之为陷落柱 三、影响煤矿生产的地质因素 煤层厚度的影响 第二节 矿井水文地质与矿井防治水 一、 矿井水害及其产生条件 根据水源不同，矿井水害分为地表水害、老窑水害、孔隙水水害、裂隙水水害及岩溶水水害。 矿井充水水源及通道 矿井充水程度及其指标 矿井的充水程度指标：含水系数 矿井涌水量 矿井涌水量 矿井涌水量是指单位时间内流入矿井的水量，常用q表示。根据矿井涌水量的不同，矿井的富水性也可分为四个等级。 二、矿井突水及其预测 矿井突水: 按采掘工作所处的阶段，可分为掘进突水与回采突水； 按突水点与开采煤层所处的相对位置，可分为顶板突水、底板突水与煤柱突水； 按突水相对于采掘工程进行的时间可分为即时突水与滞后突水等。 依据突水点的水量大小，将突水点分为小突水点(Q＜60m3/h)、中等突水点(Q＝60m3/h～600 m3/h)、大突水点(Q＝600 m3/h ～ 1800 m3/h )和特大突水点(Q＞1800 m3/h ) 4个等级。 根据《煤矿防治水规定》突水量首次达到300m3/h以上或者造成死亡3人以上的突水事故称重大突水事故。 矿井突水预兆 （1）挂红 （2）挂汗 （3）空气变冷 （4）出现雾气 （5）水叫 （6）顶板淋水加大 （7）顶板来压、底版鼓起 （8）水色发浑、有臭味 （9）有害气体增加 （10）裂隙出现渗水 《煤矿安全规程》规定，当采掘工作面或其他地点出现透水征兆时，必须停止作业，采取措施，立即报告矿调度室，发出警报，撤出所有受水威胁地点的人员。 突水水源分析与判别 突水预测 易发生突水地段: ①断层交叉或汇合处 ②断层尖灭或消失端一带 ③褶曲轴部裂隙密集带或小断裂密集带 ④背斜倾伏端一带 ⑤两条大断层相互对扭地带（即张扭性破碎带） ⑥与导水或富水大断裂成入字型连接的小断裂带 ⑦复合部位小断层与次级小