煤矿生产技术与安全标志

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1、煤矿生产技术龙岩学院煤矿安全技术培训中心林世豪副教授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

2、（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、

3、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

4、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

5、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

6、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

7、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

8、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。)逆断层：上盘相对上升，下盘相对下降（记忆：上盘逆其自然往上升；特点：从上往下看，煤层有重叠。)（题库，思4-1，P21）↓↓平移断层：断层两盘岩块沿断层面作水平方向相对移动的断层。↓根据断层走向与岩层走向的关系，断层又分为：走向断层—断层走向与岩层走向平行或基本平行；倾向断层—断层走向与