煤矿开采基本知识培训资料.ppt

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1、煤矿开采基本知识第一章地质基础知识第一节地壳一、地壳的组成物质地球是一个巨大的椭球体，其赤道半径为6378.2km，极半径为6356.8km。地球的最外层是坚固的外壳，称为地壳，平均厚度约为20km。地壳主要由岩石组成，组成岩石的是矿物，而矿物则是由各种化学元素所组成。因此，在地壳中蕴藏着非常丰富的矿产资源。（一）元素组成地壳的元素达百余种，但占主要地位的是氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁、氢等，而以氧(46.6%)和硅(27.7%)为最多。（二）矿物矿物是地壳中一种或多种元素在各种地质作用下形成的自然产物，具有比较固定的化学成分和一定的物理性质与形态。自然界中已发现的矿物有两千多种，

2、绝大多数呈固态，也有的呈液态（如水、石油和汞等）和气态（如沼气）。但组成岩石的常见矿物并不多，主要的仅20余种。（三）岩石:岩石是矿物的集合体，可包含一种或多种矿物。岩浆岩、沉积岩变质岩地壳中的岩石绝大部分为岩浆岩，沉积岩只占地壳总重量的5%，但沉积岩却覆盖着地球表面积的75%，是最常见的一类岩石。由于煤层一般都埋藏于沉积岩岩层中，因此沉积岩与采煤工作的关系最为密切。此外，在沉积岩地层中还有许多重要的矿产资源，如石油、天然气、沉积铁矿、盐矿、铝矿、磷矿、油页岩和石灰岩等。二、地史及地层的概念地球的形成已有四十五亿年以上的历史。为了便于研究，通常根据地壳运动和古生物的发展，将地壳的历史

3、从古到今，划分为太古代、元古代、古生代、中生代和新生代等五个大的时期。为了反映更短的时间间隔内地壳的变化，代以下分为若干纪，纪以下又分为世。代、纪、世是国际统一的划分地质时代的单位。第二节煤的形成、用途和分类一、煤的形成远在距今约0.03～3.2亿年间，即地质史上称为第三纪、侏罗纪、二迭纪和石炭纪等时代，地球上许多地区布满了湖泊、沼泽，当时气候温暖潮湿，植物生长茂盛。二、评价煤质的主要指标水分和灰分：挥发分：固定碳：胶质层厚度：发热量：硫：磷：含矸率：三、煤的用途与工业分类分类分类指标主要用途名称符号挥发分（%胶质层厚度（毫米）无烟煤A0～10—是良好的动力和民用煤并可作化工用煤烟煤

4、贫煤瘦煤焦煤肥煤气煤弱粘煤不粘煤长焰煤TⅡCK）KPCCHC＞10～20＞14～20＞14～30＞26或＜26＞30＞20～37＞20～37＞370（粉状）0～12＞8～25＞25＞5～250～9（块状）0（粉状）0～5多作动力和民用煤一般作配焦用煤主要的炼焦用煤配焦用煤气化、炼油、配焦用煤配焦、气化、炼油和动力用煤气化、动力和民用煤气化、炼油和动力用煤褐煤B＞40—化工、气化、炼油和民用煤第三节煤系地层和矿井地质构造一、煤系地层与煤层赋存状态（一）煤系煤是在一定历史时期形成的具有成因联系的大致连续沉积的一套含煤岩系。（二）煤层1、煤层是由植物体大量堆积，经成煤作用形成的层状固体可燃

5、矿产。2、煤层的形态是指煤层赋存的几何形态。3、煤层厚度是指煤层顶底板之间的垂直距离，也称为煤层真厚度。（1）薄煤层厚度小于1.3m（2）中厚煤层厚度为1.3～3.5m（3）厚煤层厚度大于3.5m.(三）煤层厚度的变化煤层厚度是影响煤矿开采的主要地质因素，煤层厚度不同，采煤方法亦不同。１、煤层厚度的原生变化　　泥炭层堆积过程中，形成顶板前，由于各种地质作用影响而形成的煤层形态和厚度的变化。２、煤层厚度的后生变化　　泥炭层被覆盖或煤系形成后，由于构造变动，岩浆侵入，河流剥蚀等地质作用引起的煤层形态和厚度的变化。构造变动引起的变化特点：原始结构破坏，出现层间揉皱和滑动镜面，在构造复杂的地

6、段煤呈碎粒状、鳞片状和粉末状，煤的光泽变暗，灰分增高；煤层增厚带和变薄带相间出现，并沿主要构造线呈狭长条带分布；煤岩层出现不协调褶曲，有时煤岩互相穿插，致使煤层呈各种不规则状态。(四)煤层顶板和底板顶板：赋存在煤层之上的临近岩层底板：赋存在煤层之下的临近岩层1、顶板的类型根据顶板的岩性、厚度及回采过程中垮落的难易程度，分为3种顶板类型。伪顶直接顶老顶2、底板的类型直接底老底二、矿井地质构造矿井地质构造是井田边界及其范围内的褶皱、断层、节理和层间滑动等地质构造的统称。（一）褶皱构造岩层和煤层在构造应力作用下形成的一系列连续的弯曲称为褶皱构造。每一个单独的弯曲称为褶曲有2种基本形式:向斜

7、：岩层向下弯曲，核部是老岩层，两翼是新岩层背斜：岩层向上弯曲，核部是新岩层，两翼是老岩层褶曲要素（基本组成部分）：核部、翼部、轴面、枢纽背斜向斜（二）断层构造岩层或煤层受力超过其强度极限发生变形破坏的类型，可以分为两类：断层（两侧岩块有显著位移）和节理（裂隙）。断层是影响矿井安全生产的最主要的地质构造。1、断层要素断层面断盘断层线（断层交面线）断距（1）断层面断层的断裂滑动面称为断层面。走向、倾向、倾角。（2）断盘位于断层面两侧的岩块称为断盘。（3）断层线