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第一章 地质基础知识 第二章 矿山生产概貌 第三章 矿山井田开拓 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，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） 岩石的分类 按照生成原因岩石可分为三类: 1、岩浆岩： 2、沉积岩： 3、变质岩： 岩浆岩的形成 常见的岩浆岩 花岗岩： 1.组成大陆地壳最主要的岩石 2.常做为建材 沉积岩的形成 沉 积 岩 地表最常见的岩石有：砾岩、砂岩、石灰岩、页岩、泥岩和煤。 沉积岩具有层状构造和层理发育，存在结核和化石。 石灰岩可作为石材和制作水泥的主要原料 地壳中的岩石绝大部分为沉积岩，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。 变质岩的形成 变质岩—岩石经由高温、高压的作用，可能使内部的矿物颗粒发生改变而形成的岩石。 常见的变质岩 板岩---住民的石板屋 常见的变质岩 大理岩---常用为天然石材 第二节 煤的形成、分类及用途 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： 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。 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矿产。 煤层的形态是指煤层赋存的几何形 态。 7.倾角 根据开采技术的特点，煤层按倾角可分为： 近水平煤层： 小于8o 缓倾斜煤层： 小于25o 倾斜煤层： 25o——45o 急倾斜煤层： 大于45o (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 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：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 （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