第三章 矿井其他地质因素课件.ppt

第三章 矿井其他地质因素 第一节 岩浆侵入体 第二节 岩溶塌陷柱 第三节 矿井瓦斯 第四节 矿压与地温 第一节 岩浆侵入煤层 一、岩浆侵入体的一般特点 1、产状和形态 1）岩墙： 2）岩床：地下岩浆沿煤层层面 方向侵入的层状侵入体。它可以 沿煤层顶、底中间侵入，也可吞 蚀整个煤层。 （1）岩床的形态：根据矿井观测有以下几种：层状、似层状、串 球状、树枝状。 （2）剖面类型： ⅰ、厚层侵入型：整个煤层比侵入体所代替。 ⅱ、层状侵入型：侵入到煤层的任何部位，侵入体土煤层接触时， 煤层呈波浪状。 ⅲ、浑圆状侵入型：煤层中侵入体呈孤立的大小不等的浑圆状， 常发育在侵入严重地区的较远地段。 ⅳ、串球侵入型：扁豆状、树枝状。 2、岩浆侵入煤层的变质作用 1）岩墙切割煤层对没治影响小，只影响岩墙两侧的煤发生编制； 沿煤层侵入的岩床，对没治影响范围较大。 2）岩浆一般侵入煤层下部影响较大，侵入上部影响较小，侵入中 部影响最大。 3）煤的变质程度与侵入体的大小、厚度成正比。 4）岩浆性质不同，对煤层的影响也有差异。 二、岩浆侵入煤层的活动特征 1、岩浆上冲通道和侵入层位 1）岩浆上冲通道上冲通道往往是断层或裂隙，表明岩浆侵入活动 与地质构造有关，这种断裂是岩浆侵入前就已存在的断裂构造。 2）侵入层位：侵入体有选择层为的特点，往往是侵入煤层或较松 软的泥岩岩层。 三、对岩浆侵入体的观测及探测 1、观测内容： 1）岩浆岩的颜色、矿物成分、结构、构造等特征。 2）侵入体产状、形态、厚度及范围。 3）查明侵入体与断裂构造的关系。 4）观察煤层被破坏的情况 2、探测工作 1）当岩浆侵入厚煤层时，无论沿顶或底掘进，隔一定距离均应探 测一次岩浆岩和煤厚变化。 2）对于一些中厚煤层或薄煤层，可在同一煤层中布置钻孔或探巷查明侵入体范围也可从邻近的巷道中打钻孔圈定侵入体的范围。 四、侵入体对煤矿生产的影响及处理方法 1、对生产的影响 1）吞食煤层，减少储量，降低服务年限。 2）使煤层灰分增高，粘结性减弱，降低了工业价值。 3）煤层不连续，使采区、工作面布置困难。 2、岩浆侵入体的处理方法： 1）对岩墙的处理： （1）查明岩墙的成因； （2）巷道遇岩墙 （3）工作面遇岩墙： a、岩墙沿倾向或斜交方向分布，重开切眼。 b、沿走向分布较大的岩墙，将工作面分成上、下两个小面回采。 2）对岩床的处理： （1）对大片岩浆分布区，采区、工 作面布置时要设法避开。 （2）对串球状侵入体，工作面可直接推过。 （3）对于厚煤层中部的侵入体，可进行分层回采。 第二节 岩溶塌陷 岩溶塌陷：煤系地层中的岩石呈环状陷落，这这种陷落在剖面上呈柱状。 一、岩溶塌陷的形成原因 （ａ）石灰岩发育有溶洞。 （ｂ）溶洞逐渐扩大。 （ｃ）陷落柱形成。 二、陷落柱的特征 （1）地貌上陷落区的形状一般为椭圆或偏圆的陷落盆地； （2）陷落柱的总体形态一般是上小下大的不规则锥状，； （3）陷落柱的岩石碎块棱角明显，形状不规则，排列紊乱，大小混杂，为粘土充填粘结； （4）陷落柱与围岩的接触界面多呈不规则锯齿状。界限明显； （5）陷落柱锥体的中心轴与岩层层面近似垂直。 （补充）井下遇陷落柱前的预兆： 1）煤岩层产状变化，向中心倾斜 2）裂隙增多 3）小断层发育 4）煤被氧化，光泽变暗 5）瓦斯增加 （二）判别标志 陷落柱的判别标志： 1、岩性标志。 2、接触面不平整，无擦痕。 3、顶、底板产状无大变化。 4、地表出现，井下必然出现。 四、陷落柱的观测与探测 （一）陷落柱的观测： 生产矿井对陷落柱观测的要求，可归纳为五查、五看、五定。 （二）陷落柱的探测： 1、钻探：目前生产矿井常用的手段之一。 2、巷探：小断面的巷道。 3、物探：1）仪器：无线电波坑道透视仪——坑透仪。 2）原理： 3）观测方法：（1）同步法；（2）定点法 三、陷落柱对煤矿生产的影响及处理 （１）破坏可采煤层，减少煤炭储量。 （２）降低生产效率，提高生产成本。 （３）妨碍机械化采煤，影响正规生产。 陷落柱的处理： 1）主要开拓巷道遇陷落柱：按原计划施工。 2）回采工作面遇陷落柱：处理原则：查清其范围，缩短工作面回 采。 3）回风巷、运输巷遇陷落柱：一般直接通过。 第三节 矿井瓦斯 瓦斯：是指在煤矿生产过程中，从煤和围岩中释放出来的一种多成分的混合气体。 （一）瓦斯的成分和性质：瓦斯中甲烷（CH4）占绝大多数。 甲烷（CH4）为无色、无味、无毒，可以燃烧和爆炸的气体。CO2比空气轻，聚集在巷道上部有一定毒性。 （二）瓦斯的赋存状态 1．游离状态瓦斯：以气体分子自由运动于煤层孔隙和裂隙