煤矿地质知识--课件

第一章煤矿地质知识1ppt课件Earth System2ppt课件地壳厚度大陆：36KM，平原：30KM海洋：6KM赤道半径:6378.2KM两极半径:6356.8KM平均密度:5.517g/cm33ppt课件运动是物质的存在方式和根本属性运动是物质的存在方式和根本属性4ppt课件一、地质作用一、地质作用由于自然动力引起地壳物质组成、内部构造和由于自然动力引起地壳物质组成、内部构造和地表形态变化与发展的作用称为地表形态变化与发展的作用称为地质作用地质作用、内力地质作用内力地质作用：由：由地球内部能量地球内部能量引起的地引起的地壳物质成分、内部构造、地表形态发生变化壳物质成分、内部构造、地表形态发生变化的地质作用。的地质作用。包括包括地壳运动、岩浆活动、变质作用、地震作地壳运动、岩浆活动、变质作用、地震作用用5ppt课件地壳运动地壳运动地球内部动力引起的地壳构造改变和地壳内部物质变位的地球内部动力引起的地壳构造改变和地壳内部物质变位的运动运动-升降运动、水平运动升降运动、水平运动现代地壳运动典型的例证是意大利拿不勒斯湾海岸的变动。在公元前现代地壳运动典型的例证是意大利拿不勒斯湾海岸的变动。在公元前105105年古年古罗马时代，那里曾建立了一座塞拉比斯庙，现在只保存下来三根高约罗马时代，那里曾建立了一座塞拉比斯庙，现在只保存下来三根高约12m12m的大的大理石柱，在石柱台座以上理石柱，在石柱台座以上3.6-6.3m3.6-6.3m处，已被海生瓣鳃动物钻成许多小孔，处，已被海生瓣鳃动物钻成许多小孔，3.6m3.6m以下石柱校火山灰掩埋了以下石柱校火山灰掩埋了6ppt课件广州七星岗海蚀地貌7ppt课件地壳运动对煤矿床的形成及赋存条件有重要影响8ppt课件岩浆活动岩浆活动泰山“彩石河流”地貌景观，浅色的条状岩脉如万股溪水奔流而下。泰山彩石地貌景观蕴含的地质现象十分丰富，是多期次的岩浆活动和变形、变质作用形成的 9ppt课件变质作用10ppt课件地震作用11ppt课件地震作用12ppt课件地震作用13ppt课件、外力地质作用外力地质作用：作用在地壳表层，主要由：作用在地壳表层，主要由地球以外的太阳辐射能、日月引力能等引起。地球以外的太阳辐射能、日月引力能等引起。包括：包括：风化和剥蚀、搬运和沉积、固结成岩风化和剥蚀、搬运和沉积、固结成岩14ppt课件水平层理（美国犹他州）水平层理（美国犹他州）15ppt课件在各种地质作用中在各种地质作用中地壳运动地壳运动起主导作用，它控起主导作用，它控制了其它地质作用的存在和发展。制了其它地质作用的存在和发展。16ppt课件二、地壳的物质组成1.1.矿物矿物：由一种或多种元素在：由一种或多种元素在地质作用地质作用下形下形成的，具有比较固定的化学成分和物理性成的，具有比较固定的化学成分和物理性质的自然产物质的自然产物例：金（例：金（u）、银（）、银（Ag）、石英（）、石英（SiO2）、磁铁矿（）、磁铁矿（Fe3O4）等）等17ppt课件2.岩石岩石：矿物的集合体：矿物的集合体按生成原因岩石可分为：按生成原因岩石可分为：（）岩浆岩（）岩浆岩:花岗岩、玄武岩、辉绿岩花岗岩、玄武岩、辉绿岩18ppt课件2.岩石岩石：矿物的集合体：矿物的集合体按生成原因岩石可分为：按生成原因岩石可分为：（）岩浆岩（）岩浆岩:花岗岩、玄武岩、辉绿岩花岗岩、玄武岩、辉绿岩（）变质岩：（）变质岩：大理岩大理岩19ppt课件2.岩石岩石：矿物的集合体：矿物的集合体按生成原因岩石可分为：按生成原因岩石可分为：（1）岩浆岩）岩浆岩:花岗岩、玄武岩、辉绿岩花岗岩、玄武岩、辉绿岩（2）变质岩：）变质岩：大理岩大理岩（3）沉积岩：）沉积岩：砾岩、砂岩、泥岩、页岩、砾岩、砂岩、泥岩、页岩、石灰岩、煤石灰岩、煤沉积岩分布最广，地表约沉积岩分布最广，地表约75%的面积都覆盖的面积都覆盖有沉积岩。有沉积岩。20ppt课件典型沉积岩典型沉积岩角砾岩砾岩砂岩页岩21ppt课件生物印模生物印模22ppt课件23ppt课件24ppt课件三、地史的概念三、地史的概念n将地球的历史从古到今划分为：n太古代n元古代：菌藻类植物、无脊椎动物n古生代：孢子植物、鱼类n中生代：裸子植物、爬行动物n新生代：被子植物、哺乳动物 25ppt课件煤是由古代植物遗体演变而形成的。形成过程：植物遗体泥炭层褐煤烟煤无烟煤石墨四、煤的形成四、煤的形成26ppt课件27ppt课件要形成有开采价值的煤层，必须具备下列条件：.植物条件:例如我国三大聚煤期（即石炭二叠纪、三叠侏罗纪、第三纪等)分别与袍子植物、裸子植物及被子植物的繁盛时期相对应。）.气候条件：温暖潮湿.地理环境：有大面积沼泽化的自然地理条件.地壳运动：下沉速度28ppt课件五、煤系的概念五、煤系的概念 在在煤煤的的形形成成过过程程中中，煤煤层层上上下下同同时时形形成成许许多多岩岩层层，这这些些夹夹有有煤煤层层的的岩岩层层是是在在同同一一个个成成煤煤时时期期形形成成的的，通通常常称称为为某某一一地地质质时时代代的的煤煤系系地层。地层。煤煤系系：指指含含有有煤煤层层的的沉沉积积岩岩系系，它它们们彼彼此此间间大致连续沉积，在成因上有密切联系。大致连续沉积，在成因上有密切联系。煤煤系系一一般般是是按按其其形形成成时时代代来来命命名名，如如：华华北北的的石石炭炭二二迭迭煤煤系系、东东北北的的侏侏罗罗纪纪煤煤系系、华华南南的晚二迭世煤系的晚二迭世煤系等。等。29ppt课件、煤的物理性质、煤的物理性质光泽、颜色、条痕、硬度、脆度、比重和容重、光泽、颜色、条痕、硬度、脆度、比重和容重、导电性等导电性等煤的物理性质与煤中所含的杂质有关，成分相煤的物理性质与煤中所含的杂质有关，成分相同的煤的物理性质随变质程度而改变。同的煤的物理性质随变质程度而改变。、煤的化学组成、煤的化学组成有机物质：有机物质：碳、氢、氧、氮碳、氢、氧、氮无机物质：无机物质：硫、磷硫、磷等等六、煤的性质六、煤的性质30ppt课件变质程度光泽颜色硬度脆度容重导电性褐煤无光泽暗淡沥青光泽褐色黑褐色2.02.5脆度较小有一定韧性1.051.2不良导体，导电性随变质程度增高而增加烟煤长焰煤沥青光泽褐黑色2.81.21.4气煤强沥青光泽弱玻璃光泽2.6肥煤玻璃光泽2.6最大焦煤强玻璃光泽2.5瘦煤金刚光泽黑色黑灰色无烟煤似金属光泽灰黑色钢灰色3.54.0最小1.351.8良好煤的工业分类煤的工业分类31ppt课件七、常用煤的指标七、常用煤的指标（1 1）水分（）水分（）内在水分：吸附或凝聚在煤内部毛细孔中的水分内在水分：吸附或凝聚在煤内部毛细孔中的水分外在水分：在煤的开采储运、洗选过程中存留在煤表面的水分外在水分：在煤的开采储运、洗选过程中存留在煤表面的水分内在水分和外在水分总和称为全水分内在水分和外在水分总和称为全水分（2 2）灰分（）灰分（）：煤完全燃烧后的固体残渣：煤完全燃烧后的固体残渣（3 3）挥挥发发分分（）：在在隔隔绝绝空空气气的的条条件件下下，煤煤在在高高温温下下有有机机质分解出来的气态物质质分解出来的气态物质（4 4）发热量（）发热量（）：单位重量的煤完全燃烧时放出的热量，：单位重量的煤完全燃烧时放出的热量，单位：单位：（5）胶质层厚度（）胶质层厚度（）：具有粘结性的煤在密闭条件下加热：具有粘结性的煤在密闭条件下加热到一定温度，形成胶质体。到一定温度，形成胶质体。（6）含矸率含矸率：指矿井开采出来的煤炭中大于：指矿井开采出来的煤炭中大于50mm的矸石量的矸石量占全部煤量的百分率。占全部煤量的百分率。32ppt课件1、煤层的厚度、煤层的厚度厚煤层厚煤层3.5m以上以上中厚煤层中厚煤层1.3-3.5m薄煤层薄煤层0.5到到1.3m最小可采最小可采厚度厚度 2、煤层稳定性、煤层稳定性稳定煤层稳定煤层：在井田范围内厚度均大于最低可采标准，：在井田范围内厚度均大于最低可采标准，厚度变化也有一定的规律。厚度变化也有一定的规律。较稳定煤层较稳定煤层：厚度变化较大，但在井田范围内大多可：厚度变化较大，但在井田范围内大多可采，仅局部不可采。采，仅局部不可采。不稳定煤层不稳定煤层：厚度变化很大，常有增厚、变薄、分岔：厚度变化很大，常有增厚、变薄、分岔或尖灭现象。或尖灭现象。极度不稳定煤层极度不稳定煤层：煤层常呈鸡窝状，串珠状，断断续：煤层常呈鸡窝状，串珠状，断断续续分布，井田范围内仅局部可采。续分布，井田范围内仅局部可采。八、煤层赋存状态八、煤层赋存状态33ppt课件34ppt课件3、煤层结构、煤层结构简简单单结结构构煤煤层层：煤煤层层中中没没有有呈呈层层状状出出现现的的比比较较稳稳定定的的夹夹石石层层，但但仍仍可可能能夹夹一一些些矿矿物物质质透镜体或结核。透镜体或结核。复复杂杂结结构构煤煤层层：煤煤层层中中常常含含有有较较稳稳定定的的夹夹石石层。层。35ppt课件4、煤煤层层顶顶底底板板岩岩石石：煤煤系系中中位位于于煤煤层层上上下一定距离内的岩层。下一定距离内的岩层。底板：先于煤生成的岩石底板：先于煤生成的岩石顶板：较煤后生成的岩层顶板：较煤后生成的岩层（a）正常产状（正常产状（b）倒转产状倒转产状36ppt课件九、地质构造对煤层的影响九、地质构造对煤层的影响地质构造：在地壳运动中，煤和岩层改变了原始埋藏状态，所产生的变形或变位形迹。可分为单斜构造、褶曲构造和断裂构造。1.单斜构造：在一定范围内，煤或岩层大致向一个方向倾斜的构造形态。缓斜煤层：025度，8度以下称为近水平煤层倾斜煤层：2545度急斜煤层：45-90度37ppt课件 走向走向：煤层或岩层层面与水平面交线的方面，：煤层或岩层层面与水平面交线的方面，ab方向方向 倾向倾向：煤层层面上与走向线垂直向下的倾斜线的水平投影所指的方向，：煤层层面上与走向线垂直向下的倾斜线的水平投影所指的方向，cd方向方向 倾角倾角：煤层或岩层层面与水平面之间的夹角，：煤层或岩层层面与水平面之间的夹角，38ppt课件2.褶皱构造褶皱构造 n褶皱褶皱：岩层受水平力的作用被挤压成弯弯曲曲，但保：岩层受水平力的作用被挤压成弯弯曲曲，但保持了岩层的连续性和完整性的构造形态。持了岩层的连续性和完整性的构造形态。39ppt课件 裂裂隙隙：断断裂裂面面两两侧侧的的岩岩层层没没有有发发生生明明显显位位移。移。断层断层：断裂面两侧的岩层产生了明显位移。：断裂面两侧的岩层产生了明显位移。断断层层的的要要素素：断断层层面面、断断盘盘（上上盘盘、下下盘盘）、断距、断距3.断裂构造：岩层受力后遭到破坏，失去了断裂构造：岩层受力后遭到破坏，失去了连续性和完整性的构造形态。连续性和完整性的构造形态。40ppt课件41ppt课件n n断层可分为：正断层：上盘相对下降，下盘相对上升（受拉应力形成）逆断层：上盘相对上升，下盘相对下降（受压应力形成）平推断层：断层两盘沿水平方向相对移动42ppt课件43ppt课件n n4 4）溶洞与陷落柱）溶洞与陷落柱）溶洞与陷落柱）溶洞与陷落柱n n石灰岩性脆而又能被水溶解。石灰岩中的裂隙，常石灰岩性脆而又能被水溶解。石灰岩中的裂隙，常石灰岩性脆而又能被水溶解。石灰岩中的裂隙，常石灰岩性脆而又能被水溶解。石灰岩中的裂隙，常易被水深蚀而成为易被水深蚀而成为易被水深蚀而成为易被水深蚀而成为溶洞溶洞溶洞溶洞。溶洞进一步溶蚀、塌陷，。溶洞进一步溶蚀、塌陷，。溶洞进一步溶蚀、塌陷，。溶洞进一步溶蚀、塌陷，形成形成形成形成陷落柱陷落柱陷落柱陷落柱。44ppt课件n n5 5）岩浆侵入）岩浆侵入）岩浆侵入）岩浆侵入n n地下岩浆侵入主要是通过地层薄弱部位上冲到地壳地下岩浆侵入主要是通过地层薄弱部位上冲到地壳地下岩浆侵入主要是通过地层薄弱部位上冲到地壳地下岩浆侵入主要是通过地层薄弱部位上冲到地壳表层形成表层形成表层形成表层形成岩墙岩墙岩墙岩墙，而后又侵入到煤系地层中的虚弱部，而后又侵入到煤系地层中的虚弱部，而后又侵入到煤系地层中的虚弱部，而后又侵入到煤系地层中的虚弱部位，形成层状的位，形成层状的位，形成层状的位，形成层状的岩床岩床岩床岩床。45ppt课件十、影响开采工作的其他因素十、影响开采工作的其他因素n n1 1）煤的自燃倾向性）煤的自燃倾向性）煤的自燃倾向性）煤的自燃倾向性n n煤的自燃性决定于煤的疏松程度及氧化过程的剧烈煤的自燃性决定于煤的疏松程度及氧化过程的剧烈煤的自燃性决定于煤的疏松程度及氧化过程的剧烈煤的自燃性决定于煤的疏松程度及氧化过程的剧烈程度。煤愈松软，煤层愈厚或氧化愈快，其自燃危程度。煤愈松软，煤层愈厚或氧化愈快，其自燃危程度。煤愈松软，煤层愈厚或氧化愈快，其自燃危程度。煤愈松软，煤层愈厚或氧化愈快，其自燃危险就愈大。险就愈大。险就愈大。险就愈大。n n2 2）煤和岩层的含瓦斯性）煤和岩层的含瓦斯性）煤和岩层的含瓦斯性）煤和岩层的含瓦斯性n n瓦斯的涌出和积聚不但给矿井生产带来许多困难，瓦斯的涌出和积聚不但给矿井生产带来许多困难，瓦斯的涌出和积聚不但给矿井生产带来许多困难，瓦斯的涌出和积聚不但给矿井生产带来许多困难，还可能造成严重的灾害。因此，在开采含瓦斯较大还可能造成严重的灾害。因此，在开采含瓦斯较大还可能造成严重的灾害。因此，在开采含瓦斯较大还可能造成严重的灾害。因此，在开采含瓦斯较大的煤层时，应当在技术上采取特殊措施。的煤层时，应当在技术上采取特殊措施。的煤层时，应当在技术上采取特殊措施。的煤层时，应当在技术上采取特殊措施。n n3 3）矿井的充水程度）矿井的充水程度）矿井的充水程度）矿井的充水程度n n矿井开采时，由于巷道开掘和采空区塌陷，必然波矿井开采时，由于巷道开掘和采空区塌陷，必然波矿井开采时，由于巷道开掘和采空区塌陷，必然波矿井开采时，由于巷道开掘和采空区塌陷，必然波及煤层上下的含水层以及地表下的水源，而造成矿及煤层上下的含水层以及地表下的水源，而造成矿及煤层上下的含水层以及地表下的水源，而造成矿及煤层上下的含水层以及地表下的水源，而造成矿井充水，严重时还可能威胁矿井安全。井充水，严重时还可能威胁矿井安全。井充水，严重时还可能威胁矿井安全。井充水，严重时还可能威胁矿井安全。46ppt课件十一十一 煤田地质勘探及矿井储量煤田地质勘探及矿井储量n n1、煤田地质勘探的任务、煤田地质勘探的任务n n了解了解了解了解矿井资源储量、井田地质条件、煤层赋存矿井资源储量、井田地质条件、煤层赋存矿井资源储量、井田地质条件、煤层赋存矿井资源储量、井田地质条件、煤层赋存条件、水文地质条件、开采技术条件、煤种煤条件、水文地质条件、开采技术条件、煤种煤条件、水文地质条件、开采技术条件、煤种煤条件、水文地质条件、开采技术条件、煤种煤质质质质等矿井的资源条件。等矿井的资源条件。等矿井的资源条件。等矿井的资源条件。n n2、煤田地质勘探工作的阶段划分、煤田地质勘探工作的阶段划分n n煤田地质勘探工作划分为煤田地质勘探工作划分为煤田地质勘探工作划分为煤田地质勘探工作划分为煤田普查、矿区详查煤田普查、矿区详查煤田普查、矿区详查煤田普查、矿区详查和井田精查和井田精查和井田精查和井田精查三个阶段依次进行。三个阶段依次进行。三个阶段依次进行。三个阶段依次进行。47ppt课件十一十一 煤田地质勘探及矿井储量煤田地质勘探及矿井储量3、煤田地质勘探方法、煤田地质勘探方法n n地质测量法地质测量法n n探掘工程法探掘工程法n n钻探工程法钻探工程法n n地球物理勘探法地球物理勘探法48ppt课件十一十一 煤田地质勘探及矿井储量煤田地质勘探及矿井储量n n4、矿井储量、矿井储量n n矿矿矿矿井井井井地地地地质质质质储储储储量量量量：祥祥祥祥查查查查地地地地质质质质报报报报告告告告提提提提供供供供的的的的查查查查明明明明煤煤煤煤炭炭炭炭资源的全部。资源的全部。资源的全部。资源的全部。49ppt课件n n矿井工业储量：矿井工业储量：矿井工业储量：矿井工业储量：地质资源量中控制的资源量，经地质资源量中控制的资源量，经地质资源量中控制的资源量，经地质资源量中控制的资源量，经分类得出的经济基础储量、边际经济储量连同地分类得出的经济基础储量、边际经济储量连同地分类得出的经济基础储量、边际经济储量连同地分类得出的经济基础储量、边际经济储量连同地质储量中推断的资源量的大部，归类为矿井工业质储量中推断的资源量的大部，归类为矿井工业质储量中推断的资源量的大部，归类为矿井工业质储量中推断的资源量的大部，归类为矿井工业储量。储量。储量。储量。n n矿井设计储量：矿井设计储量：矿井设计储量：矿井设计储量：矿井工业资源矿井工业资源矿井工业资源矿井工业资源/储量减去设计计算储量减去设计计算储量减去设计计算储量减去设计计算的断层煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱、地面建的断层煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱、地面建的断层煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱、地面建的断层煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱、地面建（构）筑物煤柱等（构）筑物煤柱等（构）筑物煤柱等（构）筑物煤柱等永久煤柱损失量永久煤柱损失量永久煤柱损失量永久煤柱损失量的储量，称为的储量，称为的储量，称为的储量，称为矿井设计储量。矿井设计储量。矿井设计储量。矿井设计储量。n n矿井设计可采储量：矿井设计可采储量：矿井设计可采储量：矿井设计可采储量：矿井设计储量减去工业场地矿井设计储量减去工业场地矿井设计储量减去工业场地矿井设计储量减去工业场地和主要井巷煤柱的煤量后乘以采区回采率，为矿和主要井巷煤柱的煤量后乘以采区回采率，为矿和主要井巷煤柱的煤量后乘以采区回采率，为矿和主要井巷煤柱的煤量后乘以采区回采率，为矿井设计可采储量。井设计可采储量。井设计可采储量。井设计可采储量。50ppt课件