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煤矿地质基础知识 煤矿地质基本知识 一 地壳的组成物质 地球是一个巨大的椭圆球体, 地壳主要由岩石组成 组成岩石的是矿物. 岩浆岩—花岗岩 沉积岩---砂岩 石灰岩 变质岩---石英岩 大理岩 　　地球的形成已有四十五亿年的历史 　　根据地壳运动和古生物的发展将地壳的历史从古至今划分为： 太古代 　　　　　　元古代（震旦纪７－１５亿年） 　　　　　　古生代（石炭二叠纪２－３亿年） 　　　　　　中生带（侏罗纪１－１．５亿年） 　　　　　　新生代　 　　代以下分若干纪　　纪以下分世 　　　　代（界）纪（系）世（统） * * 山东煤矿安培中心 赤道半径6378.2 极半径6356.8 地核 地幔 极 地壳 地球 山东煤矿安培中心 （一）煤层的形成 煤层是地壳运动的产物，它是在地壳缓慢下降过程中由泥炭层经煤化作用转变而成的。研究结果表明,煤是由古代植物遗体经过变化形成的 （1）当沼泽中植物遗体堆积的泥炭形成速度和地壳沉降速度大体一致时，泥炭层会不断加厚，长期持续的均衡状态，就会形成厚煤层或巨厚煤层。 （2）当地壳沉降速度大于植物遗体堆积速度时，植物来不及供应，泥炭堆积也就停止，在原有泥炭层之上沉积了泥砂质的碎屑沉积物，成为煤层顶板或为煤层中的夹矸。 （3）当地壳沉降速度小于植物遗体堆积速度时，沼泽供水条件逐渐困难，植物遗体堆积停止，并可使原已堆积的泥炭层也遭受风化剥蚀，从而形成薄煤层。 山东煤矿安培中心 煤矿地质构造对安全生产的影响 （一）煤层埋藏特征 1.煤层的顶底板 根据顶底板岩层与煤层相对的位置、垮落性能和强度等特征的不同，从上至下，顶板可划分为老顶、直接顶、伪顶，底版可分为伪底、直接底、和老底。但是，并非每个煤层都具有完整的六个组成部分，可能缺失某一个或几个组成部分岩层。 ⑴伪顶： 紧贴煤层之上，厚度一般为0.3~0.5m的较薄及易垮落的软弱岩层，随采随落，多由页岩、碳质页岩组成。 ⑵直接顶： 直接位于伪顶或煤层（如无伪顶）之上的岩层，厚度一般为1~2m多由泥岩、页岩、粉砂岩等较易垮落的岩石组成，常随支架的回撤而垮落。 ⑶老顶： 位于直接顶或煤层（如无直接顶和伪顶）之上的厚而坚硬的岩层。常在采空区悬露相当面积才垮落，常由砂岩、砾岩、石灰岩等坚硬岩石组成。 基本顶 （老顶） 直接顶伪顶 煤层 直接底 老底 煤矿地质构造对安全生产的影响 ⑷伪底： 直接位于煤层之下的薄弱岩层，厚度一般为0.2~0.3m，多为碳质页岩或泥岩。 ⑸直接底： 直接位于伪底或煤层（如没有伪底）之下的 硬度较小的岩层，厚度一般为几十厘米至1m左右，通常为页岩、泥岩或粘土岩。由于粘土岩遇水易膨胀，当直接底为粘土岩时，可造成巷道底鼓与支架插底的现象，轻者给巷道运输与工作面支护带来困难，重者可使巷道遭受严重破坏，给煤矿的生产与安全带来严重影响。 ⑹老底： 位于直接底下面的比较坚硬的岩层，多为砂岩、石灰岩等。 煤矿地质构造对安全生产的影响 2.煤层的形态与结构 ⑴煤层的形态 煤层和其他沉积岩一样，在形成的初期，通常是层状埋藏的，具有明显的连续性，厚度也较为均匀，但由于受沉积条件和地壳运动的影响，也存在似层状和非层状的煤层。因此，煤层按其形态可分为层状煤层、似层状煤层和非层状煤层三种。 ①层状煤层：煤层厚度稳定，无明显变化，分布面积较大。 ②似层状煤层：煤层厚度变化大，厚薄悬殊，但仍较连续。如藕节状煤层、串珠状煤层和瓜藤状煤层。 ③非层状煤层：煤层厚度变化极大，由一个个孤立的煤包体断续分布组成，层位连续不明显，常有大范围的尖灭。如鸡窝状煤层、豆状煤层等。 煤矿地质构造对安全生产的影响 ⑵煤层的结构 煤层的结构是指煤层中夹石层的数量和分布特征。根据煤层是否有较稳定的夹矸，可将煤层分为两类。 ①简单结构煤层 煤层中没有或很少呈层状分布的较稳定夹石层的煤层叫简单结构煤层。通常厚度较小的煤层往往是简单结构煤层。 ②复杂结构煤层 煤层中含有数目不等呈层状分布的且较为稳定夹石层的煤层叫复杂结构煤层。夹矸的层数、层位、厚度和岩性一般变化较大。 煤矿地质构造对安全生产的影响 3.煤层厚度 根据煤层的产状、煤质、开采方法以及当地对煤需求情况，综合当代煤炭开采技术和经济条件，确定出可采的最小的煤层厚度叫最低可采厚度。低于最低可采厚度的煤层一般叫不可采煤层，大