《煤矿开采地质条》课件.pptVIP

《煤矿开采地质条件》

课程大纲概念介绍煤矿开采地质条件的概念、重要性和研究意义煤层地质特征煤层产状、厚度、稳定性、赋存深度、瓦斯含量和水文地质条件采矿工程地质顶板和底板状况、采动力学特性、地应力分布、温度场、渗透性开采方案设计煤矿开拓方案设计、采矿工艺选择、开采技术配套措施

煤矿开采地质条件的概念地质因素指的是影响煤矿开采的各种地质因素，包括煤层厚度、产状、结构、岩性、瓦斯含量、水文地质条件等。安全开采煤矿开采地质条件直接影响矿井的安全生产，因此需要进行详细的地质勘探，分析地质条件，制定安全合理的开采方案。开采效率煤矿开采地质条件也影响开采效率和经济效益，例如煤层厚度、产状、结构等因素会影响采矿方法的选择和开采成本。

煤矿开采地质条件的特点复杂性地质条件影响着开采难度，涉及构造、地层、水文、气体等因素。变异性煤层厚度、质量、瓦斯含量等参数在空间上存在变化。动态性开采过程中的应力、水压变化会影响地质条件，需要实时监测。

煤层地质构造煤层地质构造是指煤层在形成和演化过程中受到地壳运动、岩浆活动、沉积环境等因素的影响而形成的各种地质构造形态。煤层地质构造对煤矿开采影响很大，会影响煤层的产状、厚度、稳定性、瓦斯含量等，从而影响煤矿的安全生产和经济效益。常见的煤层地质构造有褶皱、断层、节理、裂隙等。

煤层产状1走向煤层延伸方向2倾向煤层倾斜方向3倾角煤层与水平面的夹角

煤层厚度不同煤矿的煤层厚度会有所差异，影响采矿成本和效率。

煤层稳定性岩性煤层自身的岩性是影响煤层稳定性的关键因素之一，例如，脆性较强的煤层更易于发生断裂和破碎。结构煤层内部的结构，如裂隙、节理等，也会影响其稳定性。裂隙和节理的存在会降低煤层的强度，使其更容易发生破坏。应力状态地应力的大小和方向也会对煤层稳定性产生影响。高应力状态会使煤层更容易发生断裂和垮塌。

煤层赋存深度浅部煤层深度小于200米中深部煤层深度在200-1000米之间深部煤层深度大于1000米

煤层热值4000卡路里典型煤层热值1000焦炭低热值煤层7000发电高热值煤层

煤层瓦斯含量不同煤层的瓦斯含量差异很大，需要采取不同的瓦斯防治措施。

煤层水文地质条件地下水类型包括大气降水、地表水渗入形成的潜水，以及深部地质构造作用形成的承压水等水文地质特征包括含水层分布、水位变化、水质状况等水文地质问题可能导致矿井涌水、突水、瓦斯突出等安全问题

煤层顶板和底板状况煤层顶板和底板的岩性、厚度、结构、稳定性等因素直接影响着煤矿开采的安全性和经济效益。顶板岩性主要影响采空区垮落过程，底板岩性则影响采矿工作面的稳定性。顶板和底板的厚度、结构和稳定性会影响采空区管理、支护强度、地面沉降等方面。

煤层采动力学特性应力状态煤层开采过程中，应力状态变化影响开采工作面的稳定性。岩体强度煤层和围岩的强度决定了开采过程中的变形和破坏模式。岩石力学性质煤层和围岩的岩石力学性质影响采动应力场和采空区稳定性。

结构破坏和顶板失稳1顶板垮落断裂和破碎的顶板岩石2岩层弯曲岩层压力导致的变形3裂隙发育顶板岩石中的裂缝和裂隙

地应力分布规律水平应力垂直应力最大水平应力方向地表重力作用受地质构造影响随深度增加而增大影响采矿工程影响矿山安全

煤层温度场30℃平均地温梯度20℃深部煤层温度10m每增加深度

煤层富水性地下水类型主要包括大气降水、地表水渗入形成的潜水和承压水，以及深部地质构造活动形成的深层地下水。水文地质条件包括含水层分布、水位埋深、水量、水质、水压等因素，对煤矿开采安全和生产效率具有重要影响。富水性评价通过地质勘探、水文地质调查和水文测试，对煤层富水性进行综合评价，确定开采过程中可能遇到的水文地质问题。

煤层渗透性水文地质条件渗透性影响水流运动，进而影响矿井涌水量和防治水难度。瓦斯含量渗透性决定瓦斯运移速度，影响瓦斯抽采效率和防治瓦斯灾害难度。开采技术渗透性影响采区水力压裂和瓦斯抽采技术的选择和效果。

煤层气性甲烷含量煤层气以甲烷为主，其他气体成分很少。吸附性强煤层中气体以吸附状态为主，对压力和温度敏感。流动性差煤层渗透性较低，气体流动性差，需要特殊开采技术。

崩落性和膨胀性崩落性煤层顶板在开采过程中发生垮落或破碎的现象。膨胀性煤层在开采过程中发生体积膨胀的现象，导致采空区压力增加。

煤层工程地质性质结构煤层结构是指煤层内部的构造特征，如层理、裂隙、节理等。这些特征会影响煤层的力学性质和开采难度。硬度煤层的硬度是指煤层抵抗外力破坏的能力。硬度高的煤层开采难度更大，需要使用更强大的采掘设备。孔隙度煤层的孔隙度是指煤层中孔隙所占的体积百分比。孔隙度高的煤层更易于透水，可能存在水害风险。渗透性煤层的渗透性是指煤层允许流体通过的能力。渗透性高的煤层更易于透气，可能存在瓦斯涌出风险。

煤层地质勘探方法钻探获取煤层岩心，分析煤层厚度、质量、瓦斯含量等