影响煤矿生产的的质因素.ppt

矿山地质学 宋党育 资源环境学院 第八章 影响煤矿生产的地质因素 第一节 煤层厚度变化 第二节 矿井地质构造 第三节 岩浆侵入煤层 第四节 喀斯特陷落柱 第五节 矿井瓦斯 第六节 煤层顶底板 第七节 地 温 第一节 煤层厚度变化 一、煤层厚度变化的原因 煤层是泥炭层经煤化作用转化形成的，大都呈层状或是似层状。煤厚变化的原因很多，归纳起来可划分为两类： （一）原生变化 整个含煤岩系最终形成之前，由某些地质因素(地壳运动、沉积环境变迁)引起的煤层形态和厚度的变化。 第一节 煤层厚度变化 1）地壳不均衡沉降 地壳不均衡沉降形成煤层分叉的形式： ①马尾状散射束； ②超覆式； ③退覆式； ④聚煤面积不断缩小的分叉类型； ⑤聚煤面积不断扩大的分叉类型。 第一节 煤层厚度变化 2）泥炭沼泽古地理 泥炭沼泽基底不平引起的煤层厚度变化特点： ① 底板起伏不平，而顶板与煤层的接触面是平面。 ② 煤层变薄的方向是底板突起的方向，煤层厚度是渐变的。 ③ 煤分层或夹矸被基底隆起地段隔开而呈现不连续。 第一节 煤层厚度变化 3）同生冲蚀 在煤层形成过程中，因地壳上升，河流在含煤地段发育，泥炭被冲蚀—同生冲蚀。 同生冲蚀的特征： （1）煤层和冲刷物有共同的顶板。 （2）煤层和冲刷物相混，煤中有冲刷物，冲刷物中有煤。 （3）冲刷范围一般不大。 （4）冲刷物平面分布呈弯曲条带状。 第一节 煤层厚度变化 （二）次生变化 含煤岩系形成以后，由于地壳运动、岩浆活动、侵蚀冲刷等引起煤层厚度发生变化。主要包括：河流后生冲蚀、地质构造变动、岩浆侵入活动和喀斯特陷落破坏。 1）河流后生冲蚀 次生冲蚀的特征： （1）冲蚀规模较大，煤、顶板及底板均被冲蚀。 （2）冲刷沉积物粒度较粗，常为砾岩、粗砂岩及中砂岩。 （3）邻近冲刷带的煤层，光泽变暗、灰分增高、裂隙发育。 （4）被冲刷的煤层与冲刷沉积物犬齿交错。 第一节 煤层厚度变化 第一节 煤层厚度变化 2）构造挤压 （1）受褶皱影响 （2）受断层影响 第一节 煤层厚度变化 （3）构造挤压引起煤层厚度变化的特点 a.由于夹矸与煤层混杂，造成灰分增高。 b.顶、底板岩层不完整，裂隙发育，有时与煤互相穿插。 c.在煤层增厚与变薄区，煤层结构遭到破坏,煤呈鳞片、粉末状。 d.沿煤层走向或倾向，煤层增厚带或变薄带交替出现。 第一节 煤层厚度变化 3）岩浆侵入 4）喀斯特陷落柱 第一节 煤层厚度变化 二、煤厚变化对生产的影响 1.影响采掘布置 原分层开采的厚煤层，由于煤厚变薄，只能改为单层开采。原一次采全厚的煤层，由于煤层增厚，又要改为分层开采。 2.影响计划生产 工作面内煤层变薄，引起工作面回采提前，造成采掘失调。工作面接续紧张。采掘工作面，对煤层稳定程度要求更高，煤厚变化影响生产效率 第一节 煤层厚度变化 第一节 煤层厚度变化 3.掘进率增高 为探明煤厚变化，需要布置探巷，有时煤层尖灭造成废巷。 4.回采率降低 煤厚变化，造成面积损失，降低回采率。 第一节 煤层厚度变化 三、煤厚变化的研究与处理 （一）煤层厚度的观测与探测 1.煤层的观测 1）观测的基本要求 ① 一切穿过巷道揭露煤层的地点，均应详细观测。 ② 顺煤层掘进的巷道，观测点间距视煤层稳定性确定。 ③ 采面每7—10天布点观测一次。 2）观测的内容 ① 煤层结构：各煤层夹石层层数，岩性。 ② 煤层厚度：总厚度，分层厚度及变化。 第一节 煤层厚度变化 ③ 煤层顶底板：岩性、厚度、裂隙发育程度、力学性质。 ④ 煤质：煤的物理性质，煤岩类型。 ⑤ 煤层含水性：一般分为干燥（无水）、潮（滴）、湿（淋水）、含水（涌水） ⑥ 煤层产状。 3）观测的一般方法 观测与地质编录一起进行，煤层稳定时，隔适当距离实测小柱状，煤厚变化大，作一壁连续剖面，急倾斜，要作巷道迎头断面图。 第一节 煤层厚度变化 1) 在能够揭露煤层全厚的巷道中，用皮尺垂直煤层直接测量煤层总厚。。 2）采用绘制连续煤层剖面，或以一定间距测绘煤层柱状、迎头素描及用顶底板标高控制煤厚。 第一节 煤层厚度变化 3) 煤层观测点的布置应按实际情况。 4）一般用沉积岩石学方法来鉴定煤层顶底板。 5）煤岩分层描述的观测点，尽可能选择在新鲜的连续剖面上。 6）在上述观测的基础上，将井下收集的各种煤层资料填绘在采掘工程平面图上。 第一节 煤层厚度变化 2.煤层的探测 对于巷道未揭露的厚煤层或没有巷道揭露的煤层，就必须采用一些探测手段，来了解其厚度变化。探测工作常用的是探煤钻和探煤巷。 1）厚煤层的探测 对于厚煤层，巷道一般不能揭露其全厚，而煤厚的变化又直接影