含煤沉积体系ppt课件.ppt

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1、2021/7/281第六章含煤沉积体系概述煤层含煤沉积体系及成煤特征2021/7/282一、含煤岩系的概念含煤岩系：又称含煤建造、含煤地层或煤系等，是指在一定地质时期内，形成的具有成因联系且连续沉积的一套含有煤层的沉积岩系。不同地区含煤岩系中所含煤层的层数、厚度往往不相同，为反映含煤岩系中含煤的程度，通常用含煤系数来表示。含煤系数又可分为总含煤系数和可采含煤系数。总含煤系数是煤系中所有煤层的总厚度与含煤岩系总厚度的百分比。用下式表示：式中：K—总含煤系数，%；m—煤层总厚度，m；M—含煤岩系总厚度，m。第一节概述2021/7/283可采含煤系

2、数：是指煤系中所有可采煤层的总厚度与含煤岩系总厚度的百分比。用下式表示：式中：Kk—可采含煤系数，%；mk—可采煤层总厚度，m；M—含煤岩系总厚度，m。一、含煤岩系的概念2021/7/284二、含煤岩系的岩性特征含煤岩系是温暖、潮湿气候条件下的产物。所以，它一般是由灰色、灰绿色、灰黑色及黑色的沉积岩组成。其主要是各种粒度的砂岩、粉砂岩、泥岩、炭质泥岩和煤层，也有石灰岩和砾岩，有时还可见到铝质岩、油页岩、硅质岩和火山碎屑岩等。此外，组成含煤岩系沉积岩的层理比较发育，常含有丰富的植物化石，有时含有动物化石。另外，还常含有菱铁矿结核及泥质、粉砂质等

3、包体。含煤岩系中除煤层外，还常伴生有其它沉积矿产，如铝土矿、油页岩、菱铁矿、赤铁矿、褐铁矿、锰矿及磷矿等。2021/7/285第二节煤层煤层：是指顶、底板岩层之间所夹的一套煤与矸石层。一、煤层的形成煤层是由泥炭层经煤化作用转变而成。泥炭层的堆积主要取决于泥炭沼泽水位的变化，而泥炭沼泽水位的变化主要受植物遗体堆积速度与地壳沉降速度之间的关系影响。因此，煤层的形成也决定这种关系，主要表现为以下三种情况：1、均衡补偿：地壳沉降速度与植物堆积速度大致相等，即两者达到相对均衡补偿状态时，沼泽保持一定深度的积水，既利于植物大量繁殖生产，又能使植物遗体保存

4、下来转化成泥炭，此时可导致泥炭层不断加大。均衡补偿时间越长，则越能形成厚煤层。2021/7/286一、煤层的形成2、不足补偿：当地壳沉降速度大于植物遗体堆积速度时，由于植物供应不足，沼泽覆水深度不断加大，待至水深达一定程度，高等植物便不能生成，使泥炭的形成失去物质来源，堆积随之停止，在原有泥炭层之上沉积了泥、砂等沉积物，最终成为煤层的顶板。这种情况虽有利于泥炭层的保存，但形成的煤层一般厚度不大。如果在总体相对均衡补偿的状态下，其间发生短暂的地壳沉降速度大于植物遗体堆积速度，便形成含有夹石的煤层。2021/7/287一、煤层的形成3、过度补偿：

5、当壳沉降速度小于植物遗体堆积速度时，由于植物遗体堆积过快，造成沼泽覆水变浅，常使植物遗体氧化分解，不利于泥炭的形成，甚至已形成的泥炭也会遭受侵蚀破坏，因而只能形成薄煤层或不能形成煤层。2021/7/288二、煤层的顶、底板含煤岩系中位于煤层上下一定距离内的岩层，称为煤层的顶底板。煤层顶底板的岩石特征、性质及厚度等，对采掘工作有着直接的影响。1、顶板：根据岩层相对于煤层的位置及垮落性质的不同，可分为：1）伪顶：指直接覆盖于煤层之上易垮落的较薄岩层。多为炭质泥岩或泥岩，厚几厘米至几十厘米。在采煤过程中，往往随落煤而同时垮落。2）直接顶：通常位于伪

6、顶之上，有的则直接位于煤层之上，由较易垮落的一层或几层岩石组成，经常是煤采出后不久便自行跨落。厚度一般为数米，岩性常为砂岩、泥岩及石灰岩等。2021/7/289二、煤层的顶、底板3）基本顶（老顶）：俗称“老顶”。一般位于直接顶之上，有时也直接位于煤层之上，为不易垮落的坚硬岩层，通常在煤采出后较长时间内不垮落，往往只是发生大面积的缓慢沉降。厚度较大，岩性多为砂岩，也有石灰岩、砂砾岩等。应当指出，并不是所有煤层的顶板都可以分为伪顶、直接顶和老顶，有的煤层没有伪顶，只有直接顶和老顶；有的煤层甚至没有伪顶、直接顶，只有老顶。2021/7/28102、

7、底板直接位于煤层下部一定距离内的岩层称为底板。底板可分为直接底、基本底两种。1）直接底：直接位于煤层之下,通常是当初沼泽地生长植物的土壤,其中往往含有植物根部化石,所以又称为根土岩。厚度一般不大，仅数十厘米，岩性以富含炭质的粘土岩最常见，还有泥岩等。值得指出，如果直接底的岩性是遇水膨胀的粘土岩，则容易引起底板的隆起，轻者影响运输，重者使巷道遭到破坏。2）基本底：俗称“老底”。通常位于直接底之下。厚度较大，岩性常为砂岩、粉砂岩等。二、煤层的顶、底板2021/7/2811三、煤层的结构根据煤层中有无较稳定的夹石层，可将煤层分为简单结构和复杂结构两

8、种。1、简单结构煤层煤层中没有呈层状出现的较稳定的夹石层，但可以夹有不少较小的矿物质透境体。简单结构的煤层反映当初成煤时，沼泽中植物遗体的堆积基本上是连续的。通常厚