001第一章1采煤概论.ppt

在各种地质作用中地壳运动起主导作用，它控制了其它地质作用的存在和发展。 二、地壳的物质组成 1.矿物：由一种或多种元素在地质作用下形成的，具有比较固定的化学成分和物理性质的自然产物例：金（Ａu）、银（Ag）、石英（SiO2）、磁铁矿（Fe3O4）等 2.岩石：矿物的集合体 按生成原因岩石可分为： （1）岩浆岩:花岗岩、玄武岩、辉绿岩 （2）变质岩：大理岩 （3）沉积岩：砾岩、砂岩、泥岩、页岩、石灰岩、煤 沉积岩分布最广，地表约75%的面积都覆盖有沉积岩。 三、地史的概念 将地球的历史从古到今划分为： 太古代 元古代：菌藻类植物、无脊椎动物 古生代：孢子植物、鱼类 中生代：裸子植物、爬行动物 新生代：被子植物、哺乳动物 要形成有开采价值的煤层，必须具备下列条件： １.植物条件:例如我国三大聚煤期（即石炭二叠纪、三叠侏罗纪、第三纪等)分别与袍子植物、裸子植物及被子植物的繁盛时期相对应。） ２.气候条件：温暖潮湿 ３.地理环境：有大面积沼泽化的自然地理条件 ４.地壳运动：下沉速度 五、煤系的概念 在煤的形成过程中，煤层上下同时形成许多岩层，这些夹有煤层的岩层是在同一个成煤时期形成的，通常称为某一地质时代的煤系地层。 煤系：指含有煤层的沉积岩系，它们彼此间大致连续沉积，在成因上有密切联系。 煤系一般是按其形成时代来命名，如：华北的石炭二迭煤系、东北的侏罗纪煤系、华南的晚二迭世煤系等。 １、煤的物理性质 光泽、颜色、条痕、硬度、脆度、比重和容重、导电性等 煤的物理性质与煤中所含的杂质有关，成分相同的煤的物理性质随变质程度而改变。 ２、煤的化学组成 有机物质：碳、氢、氧、氮 无机物质：硫、磷等 七、常用煤的指标 （1）水分（Ｗ） 内在水分：吸附或凝聚在煤内部毛细孔中的水分 外在水分：在煤的开采储运、洗选过程中存留在煤表面的水分 内在水分和外在水分总和称为全水分 （2）灰分（Ａ）：煤完全燃烧后的固体残渣 （3）挥发分（Ｖ）：在隔绝空气的条件下，煤在高温下有机质分解出来的气态物质 （4）发热量（Ｑ）：单位重量的煤完全燃烧时放出的热量，单位：Ｊ／Ｇ （5）胶质层厚度（Ｙ）：具有粘结性的煤在密闭条件下加热到一定温度，形成胶质体。 （6）含矸率：指矿井开采出来的煤炭中大于50mm的矸石量占全部煤量的百分率。 1、煤层的厚度 厚煤层 3.5m以上 中厚煤层 1.3-3.5m 薄煤层 0.5到1.3m 最小可采厚度 2、煤层稳定性 稳定煤层：在井田范围内厚度均大于最低可采标准，厚度变化也有一定的规律。 较稳定煤层：厚度变化较大，但在井田范围内大多可采，仅局部不可采。 不稳定煤层：厚度变化很大，常有增厚、变薄、分岔或尖灭现象。 极度不稳定煤层：煤层常呈鸡窝状，串珠状，断断续续分布，井田范围内仅局部可采。 3、煤层结构 简单结构煤层：煤层中没有呈层状出现的比较稳定的夹石层，但仍可能夹一些矿物质透镜体或结核。 复杂结构煤层：煤层中常含有较稳定的夹石层。 九、地质构造对煤层的影响 裂隙：断裂面两侧的岩层没有发生明显位移。 断层：断裂面两侧的岩层产生了明显位移。 断层的要素：断层面、断盘（上盘、下盘）、断距 断层可分为： 正断层：上盘相对下降，下盘相对上升（受拉应力形成） 逆断层：上盘相对上升，下盘相对下降（受压应力形成） 平推断层：断层两盘沿水平方向相对移动 4）溶洞与陷落柱 石灰岩性脆而又能被水溶解。石灰岩中的裂隙，常易被水深蚀而成为溶洞。溶洞进一步溶蚀、塌陷，形成陷落柱。 5）岩浆侵入 地下岩浆侵入主要是通过地层薄弱部位上冲到地壳表层形成岩墙，而后又侵入到煤系地层中的虚弱部位，形成层状的岩床。 十、影响开采工作的其他因素 1）煤的自燃倾向性 煤的自燃性决定于煤的疏松程度及氧化过程的剧烈程度。煤愈松软，煤层愈厚或氧化愈快，其自燃危险就愈大。 2）煤和岩层的含瓦斯性 瓦斯的涌出和积聚不但给矿井生产带来许多困难，还可能造成严重的灾害。因此，在开采含瓦斯较大的煤层时，应当在技术上采取特殊措施。 3）矿井的充水程度 矿井开采时，由于巷道开掘和采空区塌陷，必然波及煤层上下的含水层以及地表下的水源，而造成矿井充水，严重时还可能威胁矿井安全。 十一 煤田地质勘探及矿井储量 1、煤田地质勘探的任务 了解矿井资源储量、井田地质条件、煤层赋存条件、水文地质条件、开采技术条件、煤种煤质等矿井的资源条件。 2、煤田地质勘探工作的阶段划分 煤田地质勘探工作划分为煤田普查、矿区详查和井田精查三个阶段依次进行。 十一 煤田地质勘探及矿井储量 3、煤田地质勘探方法 地质测量法、探掘工程法