煤矿生产技术课件.ppt

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1、煤矿生产技术第一节煤矿地质基本知识一、煤层的埋藏特征地壳由岩石构成，岩石按生成原因分岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类。煤是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。是由沉积岩形成的一种可燃有机岩，是一种重要的能源。沉积岩的最大特征是以层状状态存在的。1.煤层的顶、底板①顶板：伪顶：炭质泥岩，厚度几厘米至十几厘米，随采随落。直接顶：一般为泥岩、页岩和粉砂岩，厚度几米至十几米，有一定稳定性，移架和回柱后能自行垮落，是顶板管理的重要部位。基本顶（老顶）：由砂岩、石灰岩、砂砾岩等岩层组成，厚而坚硬，一般不易垮落。②底板：伪底：直接位于煤层之下的薄而软弱的岩层，多

2、为炭质页岩或泥岩。直接底：由泥岩、页岩、粘土岩等组成，支架易插入。老底：位于直接底之下的比较坚硬的岩层，一般为粉砂岩、砂岩、和石灰岩等。2.煤层的厚度煤层顶、底板之间的垂直距离叫煤层的厚度。一般按煤层厚度将煤层分为四类：ａ.薄煤层﹤1.3mｂ.中厚煤层1.3---3.5mｃ.厚煤层3.5---6mｄ.特厚煤层﹥6m煤层厚度变化对采煤工作面安全生产的影响有以下几个方面：（1）当煤层变薄时，支护的尺寸规格、支护方法都要变化来适应采高，给支护工作带来困难和不安全因素，影响正常生产。（2）当煤层变厚超过了正常采高时，必须留顶煤或留底煤。若留顶煤，煤质松软或破碎时，给支护造成困难，影响支架的稳定性顶

3、煤的垮落；若留底煤，容易造成支架“插底”，也影响支架的稳定性。如果煤层瓦斯含量高，留煤丢在采空区，容易使采空区瓦斯积聚超限，对瓦斯管理不利。（3）煤层厚度变化，会使工作面压力分布发生变化，造成顶板管理困难，影响安全生产。（4）如果煤层厚度变化很大，还会使原开掘的巷道报废，造成更大的经济损失。3.煤层的产状要素：（产状三要素）（1）走向：煤层层面上与水平面相交的线为走向线，走向线两端所指的方向就是走向。走向线是一条水平线。（2）倾向：在倾斜平面上与走向线垂直向下延伸的直线叫倾斜线，倾斜线的水平投影所指的方向称为倾向（不垂直叫伪倾）。（3）倾角：倾斜层面与水平面之间所夹的最大锐角称为倾角。它反

4、映煤层的倾斜程度。按煤层倾角大小不同可将煤层分为4种形态：a.近水平煤层﹤80b.缓倾斜煤层8---250c.倾斜煤层25---450b.急倾斜煤层45---900二、煤矿常见的地质构造原始沉积的煤系地层，一般都是水平或近似水平的，并在一定范围内连续稳定分布。由于后期地壳运动的影响，使岩层的形态发生了变化，甚至产生裂缝和错动，使岩层失去完整性，这些由地壳运动造成的岩层的空间形态，称为地质构造。一般分为：单斜构造、褶皱构造和断裂构造。（一）单斜构造：在一定范围内，煤层或岩层大致向一个方向倾斜，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

5、）褶皱构造：岩层（煤层）受地壳运动水平力的作用发生变形，呈现波状弯曲，但仍保持了岩层的连续性和完整性的构造形态，叫褶皱构造。其中任何一个弯曲叫褶曲。褶曲是组成褶皱的基本单位。褶曲一般有两种形态：背斜和向斜。（1）背斜：中间向上凸起的弯曲。岩层自中心向两侧倾斜。其核心部位是老岩层，两翼岩层倾向相背。(2)向斜：中间向下凹陷的弯曲。岩层自两侧向中心倾斜。核心部位是新岩层，两侧是老岩层，两翼岩层倾斜相向。褶曲构造对开采的影响：1.向斜轴部顶板压力有增大现象，岩石破碎易发生垮落，必须加强支护，否则容易冒顶；由于埋藏深度大（相对而言），因此向斜轴部也是瓦斯较集中的地区，在强大的瓦斯压力和顶板压力作用

6、下，往往容易发生瓦斯突出。2.小型褶曲易使煤层厚度产生变化，影响采煤方法（变厚需变更采高或进行分层开采；变薄或特薄时需重掘开切眼）。（三）断裂构造：岩层受力后遭到破坏，形成断裂，失去了连续性和完整性的构造形态叫断裂构造。根据岩层断裂后位移情况，断裂构造又分为裂隙和断层。1.裂隙：断裂面两侧岩层没有发生明显位移的构造。裂隙破碎带是水和瓦斯的良好通道，在破碎带发育的地区，易引起井下水灾；瓦斯涌出量会突然增加，造成瓦斯事故。采煤工作面推进时一般应与主要裂隙的走向成200---400的夹角，以减少片帮事故。2.断层：断裂面两侧的岩层产生明显位移的构造变动。（1）断层要素：ａ.断层面：岩层发生断裂位

7、移时，相对滑动的断裂面。断层面的产状要素有：走向、倾向、倾角。ｂ.断层线：断层面与地面的交线，是断层面在地面的出露线。ｃ.断盘：被断层面分开的两侧岩体。断层面之上的断盘称为上盘，之下的称为下盘。ｄ.交面线：断层与煤层层面的交线。ｅ.落差与平错:两盘同一岩层相对位移的距离称为断距；垂直断距称为落差；水平断距为平错。（2）断层的分类：ａ.按两盘移动方向分：●正断层：上盘相对下降，下盘相对上升。●逆断层：上盘相对上升，下盘相对