煤矿生产技术与安全标志.ppt

煤矿生产技术 第一节 煤矿地质基本知识 一 煤层埋藏特征 （一）煤层的顶、底板 赋存在煤层之上的邻近岩层称为顶板，赋存在煤层之下的邻近岩层称为底板。根据岩层的相对位置及开采过程中岩层变形、垮落的难易程度，顶板可分为伪顶、直接顶和老顶（基本顶）3部分；底板分为直接底和老底2部分。 （1）伪顶——位于煤层之上随采随落的极不稳定岩层，其厚度一般在0. 5m以下。多为炭质页岩。 直接顶—位于伪顶或煤层之上具有一定的稳定性，移架或回柱后能自行垮落的岩层。一般由一层或数层粉砂岩、页岩、泥岩组成。 老顶（基本顶）—位于直接顶或煤层之上，其厚度及岩石强度较大、难于垮落的岩层。通常由粗砂岩、砾岩、石灰岩等组成。 4．直接底 直接位于煤层之下的岩层称为直接底，常 为数十厘米厚的泥岩、页岩或粘土岩。若直接底为粘土岩，则遇水膨胀易鼓起，造成支架插底现象。有时容易影响巷道的运输和支护。 5．老底 老底位于直接底之下或直接位于煤层之下（无直接底时）常由砂岩或石灰岩等坚固的岩层所组成。 （二） 煤层的形态与结构 1、煤层形态： 一般分为三类：（1）层状煤层（2）似层状煤层（2藕节状、3瓜藤状、4串珠状）（3）非层状煤层（5鸡窝状、6扁豆状、7透镜状） 图2—3 煤层形态示意图 2.煤层结构 煤层结构是指煤层中是否含有夹石层。不含夹石层或夹矸很少的煤层叫简单结构煤层。含有较稳定的夹石层或夹矸较多的煤层则称为复杂结构煤层，且其夹矸层数、层位、厚度和岩性都变化较大。 夹石层可使煤的灰分和含矸率增加，影响煤的质量，并给采掘工作造成一定困难。 （三）煤层的厚度 煤层的厚度是确定采煤方法的主要因素之一。我国根据开采技术特点，将（思考题1—1，P17）煤层按厚度不同分成： 薄煤层——小于1. 3m的煤层； 中厚煤层——厚度在1. 3～3.5m的煤层； 厚煤层——厚度大于3.5m的煤层。 在生产工作中，习惯上将厚度大于6m的煤层称为特厚煤层。 （四）煤层的产状 煤层产状是指煤层在地壳中的产出状态和位置，（思考题2，P19）产状要素就是它的走向、倾向和倾角。 煤层层面与水平面的交线为走向线；走向线的方向称为走向。在煤层层面上与走向线垂直的线为倾斜线，倾斜线在水平面投影的方向称为倾向。煤层层面与水平面的夹角称为倾角。 根据目前开采技术， （思考题1-2， P19）我国按倾角将煤层分为4类： 近水平煤层——8°以下； 缓倾斜煤层——8°～25°； 倾斜煤层——25°～45°； 急倾斜煤层——45°～90°。 二、煤矿地质构造及其对安全生产的影 响 岩（煤）形成初期，一般都是水平或 近水平的，并在一定范围内是连续完整的；后来受到地壳运动的影响，使岩层的形态发生了变化，出现了倾斜、褶皱，有的还发生了断裂或沿断裂面产生了位移，使岩层失去了完整性。这种由地壳运动造成的岩层的空间形态（如褶曲、断层等）称为地质构造。 （思考题3，P19）地质构造的形态多种多样，大致可分为单斜构造、褶皱构造和断裂构造。 （一）单斜构造 岩（煤）层受地质作用力的影响，产生向一个方向倾斜的形态，这样的构造形态称为单斜构造。单斜构造往往是其他构造形态的一部分，或是褶曲的一翼，或是断层的一盘。 （二）褶皱构造 岩（煤）层在地壳活动中受水平方向挤压力的作用，呈现波状弯曲，但依然保持其连续性和完整性，这种构造形态称为褶皱构造。岩（煤）层褶皱构造中的每一个弯曲为一基本单位，称为褶曲，如图2—2所示。褶曲的基本形态有背斜和向斜两种：岩（煤）层向上弯拱的褶曲称作背斜；岩（煤）层向下弯拱的褶曲称作向斜。在自然界中，背斜和向斜在位置上往往是彼此相连的。 （三）断裂构造 岩（煤）层受地质作用力后发生断裂，失去了其连续性和完整性，这种构造形态称为断裂构造。 断裂面两侧的岩（煤）层没有发生明显位移的断裂构造称为裂隙或节理。 发生了明显位移的，称之为断层。 为了描述断层的性质及其在空间的位置和形态，可用如下断层要素来表示（图2一3)： (1 )断层面。当岩（煤）层发生断裂，两侧岩块沿断裂面发生相对位移的面称为断层面。 (2)断盘。断层面两侧相对移动的岩体称为断盘。通常将断层面上方的岩体称为上盘，断层面下方的岩体称为下盘。 (3)断距。断层两盘对应点相对位移的距离称为总断距。断距又可分为垂直断距（上下两盘相对位移垂直距离）和水平断距（上下两盘相对位移水平距离）。 （如图2-4） 2.断层分类 按断层两盘相对位移方向断层可分为以下三种类型(图2-5) 正断层：上盘相对下降，下盘相对上升（记忆：上盘顺其自然往下掉；特点：从上往下看，煤层无重叠。) 根据断层走向与岩层走向的关系，断层又分为：