本章主要內(nèi)容

第一章  煤礦地質(zhì)知識(shí)

第一節(jié)  地質(zhì)作用、地殼的物質(zhì)組成及地史的概念

第二節(jié)  煤的形成及煤系

第三節(jié)  煤的性質(zhì)及工業(yè)分類

第四節(jié)  煤層的埋藏特征

第五節(jié)  煤田地質(zhì)勘探及礦井資源/儲(chǔ)量

第一節(jié)  地質(zhì)作用、地殼的物質(zhì)組成及地史的概念

　　埋藏在地下的煤和其他礦產(chǎn)資源，都是地殼物質(zhì)運(yùn)動(dòng)和各種地質(zhì)作用的產(chǎn)物。

一、地質(zhì)作用

1.內(nèi)力地質(zhì)作用

由地球內(nèi)部能量引起的地殼物質(zhì)成分、內(nèi)部構(gòu)造、地表形態(tài)發(fā)生變化的地質(zhì)作用，它包括地殼運(yùn)動(dòng)、巖漿活動(dòng)、變質(zhì)作用和地震作用等。

2.外力地質(zhì)作用

它作用在地殼表層，主要是由地球以外的太陽輻射能、日月引力能等引起。按其作用方式可分為：風(fēng)化和剝蝕、搬運(yùn)和沉積 、固結(jié)成巖 。

第一節(jié)  地質(zhì)作用、地殼的物質(zhì)組成及地史的概念

二、地殼的物質(zhì)組成

組成地殼的巖石種類繁多，按照生成原因，可以將巖石劃為巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖三大類別。

沉積巖分布最廣，地表約75%的面積都覆蓋有沉積巖，有許多重要的礦產(chǎn)如煤、油頁巖、巖鹽等本身就是沉積巖。

第一節(jié)  地質(zhì)作用、地殼的物質(zhì)組成及地史的概念

三、地史的概念

地殼的發(fā)展歷史簡稱地史。在45億年以前形成的地球，在漫長的歲月里，其地殼在不停地運(yùn)動(dòng)，地球上的生物也在不斷地發(fā)展演化。研究表明，地球上的任何一種礦物、巖石，任何地貌和構(gòu)造形態(tài)以及任何一種動(dòng)植物，都是地殼發(fā)展演化的產(chǎn)物。

通常根據(jù)地殼運(yùn)動(dòng)及古生物的發(fā)展，將地殼發(fā)展歷史的主要階段及其順序，從古到今劃分為太古代、元古代、古生代、中生代和新生代五個(gè)大的時(shí)期。

第二節(jié)　煤的形成及煤系

一、煤的形成

煤層的形成受古植物、古氣候、古地理及古構(gòu)造等條件的控制。

我國最主要的三個(gè)聚煤時(shí)期為：石炭二迭紀(jì)、侏羅紀(jì)和第三紀(jì)。

古植物從死亡、堆積到轉(zhuǎn)化為煤的演化過程，稱為成煤作用。分為泥炭化階段 和煤化階段 。

二、煤系的概念

煤系是指含有煤層的沉積巖系，它們彼此間大致連續(xù)沉積，并在成因上有密切聯(lián)系。

第三節(jié)  煤的性質(zhì)及工業(yè)分類

1．煤的物理性質(zhì)

光澤、顏色、條痕、硬度、脆度、比重和容重、導(dǎo)電性等。

2．煤的化學(xué)組成：有機(jī)質(zhì)和無機(jī)質(zhì)，主要元素有：碳、氫、氧、氮、硫、磷。

第三節(jié)  煤的性質(zhì)及工業(yè)分類

二、煤的工業(yè)分類

1．常用的煤質(zhì)指標(biāo)

評(píng)價(jià)煤質(zhì)的主要指標(biāo)包括：水分W、灰分A、揮發(fā)分V、膠質(zhì)層厚度Y、發(fā)熱量Q、硫S和磷P的含量以及含矸率等。

2．煤的工業(yè)分類

我國現(xiàn)行的工業(yè)分類，是以煉焦煤為主的分類方案，分類指標(biāo)主要用揮發(fā)分和膠質(zhì)層的最大厚度y(mm)為指標(biāo)劃分煤的種類，從無煙煤到褐煤分為十大煤種，即無煙煤、煙煤（貧煤、瘦煤、焦煤、肥煤、氣煤、弱粘煤、不粘煤、長焰煤）、褐煤  。

第四節(jié)  煤層的埋藏特征

一、煤層賦存狀態(tài)

1）煤層的厚度

薄煤層                      煤層厚度從最小可采厚度至1.3m

中厚煤層                    煤層厚度1.3m至3.5m

厚煤層                      煤層厚度3.5m以上

2）煤層的穩(wěn)定性

穩(wěn)定煤層、較穩(wěn)定煤層、不穩(wěn)定的煤層、極不穩(wěn)定煤層 。

3）煤層的傾角

緩斜煤層   0°～25°

傾斜煤層   25°～45°

急斜煤層   45°～90°

通常又把8°以下的煤層稱為近水平煤層。

第四節(jié)  煤層的埋藏特征

二、煤層頂?shù)装鍘r石

煤層頂?shù)装鍘r石是指煤系中位于煤層上下一定距離內(nèi)的巖層。按照沉積的次序，在正常情況下，先于煤生成的巖石是煤層的底板，較煤后生成的巖層叫做頂板。

三、地質(zhì)構(gòu)造對(duì)煤層的影響

地質(zhì)構(gòu)造的形態(tài)多種多樣，概括起來可分為單斜構(gòu)造、褶曲構(gòu)造和斷裂構(gòu)造。

巖層的空間位置及特征通常用產(chǎn)狀要素來描述。產(chǎn)狀要素有走向、傾向和傾角。

根據(jù)斷層兩盤相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向，斷層分為：正斷層、逆斷層、平推斷層。

第四節(jié)  煤層的埋藏特征

四、影響開采工作的其他因素

1）煤的自燃傾向性

煤的自燃性決定于煤的疏松程度及氧化過程的劇烈程度。煤愈松軟，煤層愈厚或氧化愈快，其自燃危險(xiǎn)就愈大。

2）煤和巖層的含瓦斯性

瓦斯的涌出和積聚不但給礦井生產(chǎn)帶來許多困難，還可能造成嚴(yán)重的災(zāi)害。因此，在開采含瓦斯較大的煤層時(shí)，應(yīng)當(dāng)在技術(shù)上采取特殊措施。

3）礦井的充水程度

礦井開采時(shí)，由于巷道開掘和采空區(qū)塌陷，必然波及煤層上下的含水層以及地表下的水源，而造成礦井充水。嚴(yán)重時(shí)還可能威脅礦井安全。

第五節(jié)  煤田地質(zhì)勘探及礦井儲(chǔ)量

一、煤田地質(zhì)勘探的任務(wù)

了解礦井資源/儲(chǔ)量、井田地質(zhì)條件、煤層賦存條件、水文地質(zhì)條件、開采技術(shù)條件、煤種煤質(zhì)等礦井的資源條件。

二、煤田地質(zhì)勘探工作的階段劃分

煤田地質(zhì)勘探工作劃分為煤田普查、礦區(qū)詳查和井田精查三個(gè)階段依次進(jìn)行。

三、礦井儲(chǔ)量

礦井儲(chǔ)量分為：礦井地質(zhì)資源量 、礦井工業(yè)儲(chǔ)量 、礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量 、礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量 。

思考題

1．什么叫地質(zhì)作用？內(nèi)、外力地質(zhì)作用有哪幾種作用形式？

2．常見的沉積巖主要有哪幾種？

3．簡述煤的形成過程？

4．煤的物理和化學(xué)性質(zhì)主要包括幾種？常用的煤質(zhì)指標(biāo)和工業(yè)分類指標(biāo)各有哪些？

5．煤層按厚度可分為哪幾類？

6．反映煤層賦存狀態(tài)的指標(biāo)主要有幾種？煤層按厚度和傾角如何分類？

7．反映煤巖層產(chǎn)狀要素是什么？

8.斷層的要素有哪幾部分？什么叫正斷層、逆斷層、平推斷層？

9.煤田地質(zhì)勘探的任務(wù)是什么？煤田地質(zhì)勘探劃分為哪幾個(gè)階段？煤田地質(zhì)勘探有哪幾種方法？

10.礦井儲(chǔ)量是如何分類的？