煤田地质及矿图知识

1 严严 红红 矿业工程学院矿业工程学院第第1章章 煤田地质及矿图知识煤田地质及矿图知识采矿概论 中国矿业大学课件中国矿业大学课件2煤田地质；煤田地质；煤田地质勘探及煤炭储量；煤田地质勘探及煤炭储量；矿图基本知识。矿图基本知识。掌握：掌握：成煤作用，成煤作用，矿图类型矿图类型及其识别；及其识别；理解：理解：矿图投影方法；矿图投影方法；了解：了解：成煤条件及过程、煤成煤条件及过程、煤的组成及成分、煤的种类，的组成及成分、煤的种类，煤田地质勘探手段；煤田地质勘探手段；第第1章章 煤田地质及矿图知识煤田地质及矿图知识第一节第一节 煤田地质概述煤田地质概述第二节第二节 煤质及煤的工业分类煤质及煤的工业分类第三节第三节 煤田地质勘探及煤炭储量煤田地质勘探及煤炭储量第四节第四节 矿图基本知识矿图基本知识第第1章章 煤田地质及矿图知识煤田地质及矿图知识第一节第一节 煤田地质概述煤田地质概述 一、成煤作用一、成煤作用 三类岩石：三类岩石：岩浆岩：岩浆岩：地壳内部熔融状态的岩浆，沿地壳的裂隙等薄弱地壳内部熔融状态的岩浆，沿地壳的裂隙等薄弱地带侵入地壳或喷出地表，冷凝固结形成的岩石。地带侵入地壳或喷出地表，冷凝固结形成的岩石。如：花岗岩、玄武岩如：花岗岩、玄武岩花岗岩花岗岩玄武岩玄武岩岩浆岩、沉积岩、变质岩岩浆岩、沉积岩、变质岩沉积岩：沉积岩：地壳表层常温常压条件下形成的岩石。由风化和地壳表层常温常压条件下形成的岩石。由风化和剥蚀的岩石碎屑及可溶物质等，经搬运、沉积、剥蚀的岩石碎屑及可溶物质等，经搬运、沉积、压紧、胶结而形成的岩石。如：页岩、砂岩、煤压紧、胶结而形成的岩石。如：页岩、砂岩、煤沉积岩沉积岩沉积岩中的动物化石沉积岩中的动物化石沉积岩中的植物化石沉积岩中的植物化石沉积岩：沉积岩：沉积岩：沉积岩：沉积岩：沉积岩：变质岩：变质岩：是由原有的沉积岩、岩浆岩或变质岩在受到高温、是由原有的沉积岩、岩浆岩或变质岩在受到高温、高压及化学性气体或液体的作用，岩石的物理化高压及化学性气体或液体的作用，岩石的物理化学性质、结构及构造发生变化，变成的一种新的学性质、结构及构造发生变化，变成的一种新的岩石岩石变质岩变质岩变质岩变质岩煤：煤：古代植物遗体经成煤作用转变成的固体可燃矿产古代植物遗体经成煤作用转变成的固体可燃矿产温暖潮湿沼泽地带植被繁殖温暖潮湿沼泽地带植被繁殖地表沉降地表沉降泥沙层泥沙层泥炭层泥炭层植被遗体堆积植被遗体堆积泥炭泥炭煤化作用煤化作用煤层煤层成煤作用成煤作用一、成煤作用一、成煤作用 褐煤褐煤在地下受温度、压力、时间等因素的影响下，在地下受温度、压力、时间等因素的影响下，转变为转变为烟煤烟煤或或无烟煤无烟煤、石墨石墨等的地球化学作用等的地球化学作用烟煤受到更高温度和压力的长期作用下而形成烟煤受到更高温度和压力的长期作用下而形成成煤过程的几个概念：成煤过程的几个概念：不同煤的形成：不同煤的形成：成煤作用成煤作用: 植物死亡、堆积到转变为煤的植物死亡、堆积到转变为煤的演变过程演变过程，及演变，及演变过程中的过程中的各种作用各种作用煤化作用：煤化作用：煤的煤的成岩作用成岩作用和和变质作用变质作用的合称的合称成岩作用：成岩作用：泥煤或腐泥泥煤或腐泥被掩埋后，在压力、温度等因素作被掩埋后，在压力、温度等因素作用下，转变为用下，转变为褐煤褐煤的作用的作用变质作用：变质作用：褐煤：褐煤：泥炭或腐泥经高温高压，压紧失水，碳含量增加，泥炭或腐泥经高温高压，压紧失水，碳含量增加，H、O、N含量减少，经过复杂物理化学作用形成含量减少，经过复杂物理化学作用形成烟煤：烟煤：褐煤在温度和压力不断增高的物理化学作用下而形成褐煤在温度和压力不断增高的物理化学作用下而形成 无烟煤：无烟煤：煤层形成的煤层形成的4个必备条件：个必备条件：四：地壳运动的良好配合四：地壳运动的良好配合 一：温暖潮湿利于植物生长和繁殖的适宜的气候一：温暖潮湿利于植物生长和繁殖的适宜的气候二：植物的大量繁殖是成煤的必要条件二：植物的大量繁殖是成煤的必要条件三：大面积沼泽化的自然地理条件三：大面积沼泽化的自然地理条件泥炭泥炭泥沙层泥沙层泥炭层泥炭层一、成煤作用一、成煤作用 地质年代（地层年代）表地质年代（地层年代）表 二、聚煤期二、聚煤期 聚煤期或成煤期聚煤期或成煤期：地质历史中形成煤炭资源的时期。地质历史中形成煤炭资源的时期。 古生代：石炭纪、二迭纪古生代：石炭纪、二迭纪3个主要聚煤期个主要聚煤期 中生代：侏罗纪中生代：侏罗纪 新生代：古近纪、新近纪（第三纪）新生代：古近纪、新近纪（第三纪） 二、聚煤期二、聚煤期 三、含煤岩系三、含煤岩系 含煤岩系含煤岩系简称煤系，是指含有煤层，并有成因联系的沉简称煤系，是指含有煤层，并有成因联系的沉积岩系。积岩系。 煤系地层命名方法：煤系地层命名方法：煤系地层通常以形成的地质年代来或地名命名，如华煤系地层通常以形成的地质年代来或地名命名，如华南的晚二迭世煤系，江苏龙潭煤系和江西乐平煤系。南的晚二迭世煤系，江苏龙潭煤系和江西乐平煤系。煤田煤田是同一地质时期形成的并大致连续发育的含煤岩是同一地质时期形成的并大致连续发育的含煤岩系分布区。系分布区。通常以所在地点命名，通常以所在地点命名，如大同煤田、徐州煤田；如大同煤田、徐州煤田；也有以所在地点和煤系形成的地质年代来命名也有以所在地点和煤系形成的地质年代来命名，如山东，如山东淄博石炭二叠纪煤田。淄博石炭二叠纪煤田。四、煤层赋存特征四、煤层赋存特征 （一）煤层的结构和顶、底板（一）煤层的结构和顶、底板1. 煤层的结构煤层的结构 煤层通常是煤层通常是层状层状的。根据煤的。根据煤层中有无较稳定的层中有无较稳定的夹矸层夹矸层，将煤，将煤层分为两类。层分为两类。 （1）简单结构煤层）简单结构煤层 （2）复杂结构煤层）复杂结构煤层 2. 煤层的顶、底板煤层的顶、底板 赋存在煤层之上的邻近岩层，称为赋存在煤层之上的邻近岩层，称为顶板顶板。赋存在煤层之。赋存在煤层之下的邻近岩层，称为下的邻近岩层，称为底板底板。 根据岩层相对于煤层的位置及垮落性能，将煤层顶、底根据岩层相对于煤层的位置及垮落性能，将煤层顶、底板分为：板分为： （1）伪伪 顶顶 位于煤层之上随采随落的极不稳定岩层，其位于煤层之上随采随落的极不稳定岩层，其厚度一般在厚度一般在0.5m以下。大多由松软的炭质页岩、泥页岩组成。以下。大多由松软的炭质页岩、泥页岩组成。并非所有煤层都有伪顶。并非所有煤层都有伪顶。 （2）直接顶直接顶 位于煤层或伪顶之上具有一定的稳定性，采位于煤层或伪顶之上具有一定的稳定性，采煤时移架或回柱后能自行垮落的岩层。多为粉砂岩、泥岩等。煤时移架或回柱后能自行垮落的岩层。多为粉砂岩、泥岩等。有时煤层之上无直接顶而为基本顶有时煤层之上无直接顶而为基本顶。 四、煤层赋存特征四、煤层赋存特征 （3 3）基本顶基本顶 又称又称“老顶老顶”。位于直接顶或煤层之上，通。位于直接顶或煤层之上，通常厚度及岩石强度较大、难于垮落的岩层。通常由砂岩、石常厚度及岩石强度较大、难于垮落的岩层。通常由砂岩、石灰岩、砂砾岩等组成。灰岩、砂砾岩等组成。（4 4）直接底直接底 位于煤层之下，为强度较低的岩层。通常由位于煤层之下，为强度较低的岩层。通常由泥岩、粉砂岩、粘土岩等组成。泥岩、粉砂岩、粘土岩等组成。（5 5）基本底基本底 又称又称“老底老底”，位于直接底下面，比直接底，位于直接底下面，比直接底坚固，多为砂岩、砂页岩、石灰岩等。坚固，多为砂岩、砂页岩、石灰岩等。 基本底直接底煤层基本顶直接顶伪顶四、煤层赋存特征四、煤层赋存特征 （二）煤层厚度（二）煤层厚度 煤层的厚度煤层的厚度：煤层顶底板之间的：煤层顶底板之间的垂直距离。垂直距离。煤层总厚度煤层总厚度：包括所有煤分层和包括所有煤分层和夹矸层厚度总和。夹矸层厚度总和。有益厚度有益厚度：煤分层厚度的总和，煤分层厚度的总和，不包括夹矸层厚度。不包括夹矸层厚度。最低可采厚度最低可采厚度：在当前技术和经：在当前技术和经济条件下，可开采最小煤层厚度。济条件下，可开采最小煤层厚度。煤层的总厚度及有益煤层的总厚度及有益厚度厚度 四、煤层赋存特征四、煤层赋存特征 地质构造地质构造：由于地壳运动而形成的煤层和岩层的空间形态。：由于地壳运动而形成的煤层和岩层的空间形态。四、煤层赋存特征四、煤层赋存特征 （三）煤层的构造形态（三）煤层的构造形态 在一定范围内，煤（岩）层大致向一个方向倾斜的构造形在一定范围内，煤（岩）层大致向一个方向倾斜的构造形态，称为单斜构造。态，称为单斜构造。1. 1. 单斜构造单斜构造四、煤层赋存特征四、煤层赋存特征 1. 1. 单斜构造单斜构造 煤（岩）层的空间形态，通常用产状要素煤（岩）层的空间形态，通常用产状要素-走向走向、倾倾向向及及倾角倾角来描述。来描述。 煤层的产状要素煤层的产状要素 四、煤层赋存特征四、煤层赋存特征 煤层及岩层受到水平挤压力后，变成弯曲形状，但仍煤层及岩层受到水平挤压力后，变成弯曲形状，但仍保持其连续性。保持其连续性。褶曲构造褶曲构造四、煤层赋存特征四、煤层赋存特征 2. 褶皱构造褶皱构造背斜背斜：岩层层面凸起的弯曲，如图中的：岩层层面凸起的弯曲，如图中的ABC。褶曲褶曲：褶皱构造中单个弯曲，是褶皱构造的基本单位。褶：褶皱构造中单个弯曲，是褶皱构造的基本单位。褶曲的基本形态是曲的基本形态是背斜和向斜背斜和向斜。向斜：向斜：岩层层面凹下的弯曲，如图中的岩层层面凹下的弯曲，如图中的BCD。四、煤层赋存特征四、煤层赋存特征 2. 褶皱构造褶皱构造 用用褶曲要素褶曲要素来描述一个褶曲在空间的形态。来描述一个褶曲在空间的形态。 褶曲要素示意图褶曲要素示意图 四、煤层赋存特征四、煤层赋存特征 褶曲要素褶曲要素：核部、翼部、轴面、轴线、枢纽等。：核部、翼部、轴面、轴线、枢纽等。四、煤层赋存特征四、煤层赋存特征 核部核部：褶曲的中心部分。：褶曲的中心部分。 翼部翼部：褶曲核部两侧的岩石。：褶曲核部两侧的岩石。 轴面轴面：一个平分褶曲两翼的假想面，这个面的位置可：一个平分褶曲两翼的假想面，这个面的位置可以是直立的、水平的和倾斜的；其形态可以是个平面，也以是直立的、水平的和倾斜的；其形态可以是个平面，也可以是个曲面。可以是个曲面。 轴线轴线：轴面与地表面的交线。轴线可能是直线，也可：轴面与地表面的交线。轴线可能是直线，也可能是曲线；轴线的方向表示褶曲的延伸方向。能是曲线；轴线的方向表示褶曲的延伸方向。 枢纽枢纽：同一岩层的层面与轴面的交线。它可以是水平：同一岩层的层面与轴面的交线。它可以是水平的、倾斜的、或波状起伏的。它能提供褶曲在延伸方向上的、倾斜的、或波状起伏的。它能提供褶曲在延伸方向上产状变化的情况。产状变化的情况。断裂构造断裂构造：煤（岩）层受地壳运动作用力，当作用力超过煤（岩）层受地壳运动作用力，当作用力超过煤（岩）层的强度，就产生断裂，失去了连续性和完整性煤（岩）层的强度，就产生断裂，失去了连续性和完整性的构造形态。的构造形态。断层面断层面：岩层沿之断裂滑：岩层沿之断裂滑动的面。也用走向、倾向动的面。也用走向、倾向及倾角描述断层面的产状。及倾角描述断层面的产状。断层面可能是平面，也可断层面可能是平面，也可能是曲面。能是曲面。3. 断裂构造断裂构造 节理节理：断裂后，两侧岩层若断裂后，两侧岩层若没有发生明显位移没有发生明显位移；断层断层：断裂面两侧的岩层发生了断裂面两侧的岩层发生了明显位移明显位移的断裂构造。的断裂构造。p 断层要素断层要素3. 断裂构造断裂构造 3. 断裂构造断裂构造 断层线断层线：断层面与地面的交线。断层线的方向反映断层：断层面与地面的交线。断层线的方向反映断层延伸方向。断层线可能呈直线或曲线。延伸方向。断层线可能呈直线或曲线。 断距示意图断距示意图ab垂直断距；垂直断距； bc水平断距水平断距 断断 距距：断层两：断层两盘相对移动的距离。盘相对移动的距离。断距可分为垂直断距断距可分为垂直断距（落差）和水平断距。（落差）和水平断距。 四、煤层赋存特征四、煤层赋存特征 交面线交面线：断层面与煤层底板的交线。：断层面与煤层底板的交线。 断断 盘盘：断层两侧的岩层或岩体。当断层面倾斜时，位：断层两侧的岩层或岩体。当断层面倾斜时，位于断层面上方的断盘称为上盘；位于断层面下方的断盘称为于断层面上方的断盘称为上盘；位于断层面下方的断盘称为下盘。下盘。p 断层分类断层分类根据断层走向与岩层走向的关系，断层可分为：根据断层走向与岩层走向的关系，断层可分为：走向断层走向断层-平行；平行；倾向断层倾向断层-垂直；垂直；斜交断层斜交断层-斜交。斜交。根据断层上下盘相对移动的方向，可分为：根据断层上下盘相对移动的方向，可分为：正断层正断层：岩层断裂后，上盘相对下降，下盘相对上升。：岩层断裂后，上盘相对下降，下盘相对上升。逆断层逆断层：上盘相对上升，下盘相对下降。：上盘相对上升，下盘相对下降。平推断层平推断层：断层两盘沿水平方向移动。：断层两盘沿水平方向移动。（四）常用的煤层分类（四）常用的煤层分类 1. 按煤层倾角分类按煤层倾角分类根据当前开采技术，我国将煤层按倾角分为四类：根据当前开采技术，我国将煤层按倾角分为四类： 近水平煤层近水平煤层 452. 按煤层厚度分类按煤层厚度分类根据当前开采技术，我国将煤层按厚度分为三类：根据当前开采技术，我国将煤层按厚度分为三类： 薄煤层薄煤层 3.5m 3. 按煤层稳定性分类按煤层稳定性分类煤层稳定性煤层稳定性：煤层形态、厚度、结构及可采性的变化程度。煤层形态、厚度、结构及可采性的变化程度。稳定煤层稳定煤层：煤层厚度变化很小，变化规律明显，煤层结构煤层厚度变化很小，变化规律明显，煤层结构简单或较简单，全区可采或基本全区可采的煤层。简单或较简单，全区可采或基本全区可采的煤层。较稳定煤层较稳定煤层：煤层厚度有一定变化，但规律性较明显，结煤层厚度有一定变化，但规律性较明显，结构简单至复杂，全区可采或大部分可采，可采范围内厚度变构简单至复杂，全区可采或大部分可采，可采范围内厚度变化不大的煤层。化不大的煤层。不稳定煤层不稳定煤层：煤层厚度变化较大，无明显规律，且煤层结煤层厚度变化较大，无明显规律，且煤层结构复杂或极复杂的煤层。构复杂或极复杂的煤层。极不稳定煤层极不稳定煤层：煤层厚度变化极大，呈透镜状、鸡窝状，煤层厚度变化极大，呈透镜状、鸡窝状，一般不连续，很难找出规律，可采块断分布零星的煤层。一般不连续，很难找出规律，可采块断分布零星的煤层。 第二节第二节 煤质及煤的工业分类煤质及煤的工业分类 一、煤的元素成分一、煤的元素成分 1. 碳碳（1）变质程度越深，含碳量越高）变质程度越深，含碳量越高（2）含碳量越高，发热量越高）含碳量越高，发热量越高有机物质：碳（有机物质：碳（C）、氢（）、氢（H）、氧（）、氧（O）、氮（）、氮（N）无机物质无机物质煤煤泥炭：泥炭： 50%60%,褐煤：褐煤： 60%70%,烟煤：烟煤： 74%92%,无烟煤：无烟煤： 90%98%含碳量含碳量 2. 氢氢（1）变质程度越深，氢含量越少）变质程度越深，氢含量越少（2）完全燃烧产生热量：）完全燃烧产生热量：1千克氢千克氢4.2千克碳千克碳 3. 氧氧 变质程度越深，含氧量越低变质程度越深，含氧量越低 泥炭：泥炭： 30%40%,褐煤：褐煤： 10%30%,烟煤：烟煤： 2%10%,无烟煤：无烟煤： 2%含氧量含氧量一、煤的元素成分一、煤的元素成分 4. 氮氮 煤中氮含量仅煤中氮含量仅1%3%，主要来自，主要来自成煤物质的蛋白质。成煤物质的蛋白质。 5. 硫硫有机硫：成煤植物本身或成煤过程中硫酸盐类与植物有机硫：成煤植物本身或成煤过程中硫酸盐类与植物分解产物相互作用而形成。分解产物相互作用而形成。硫硫无机硫：无机硫：硫化物硫：黄铁矿硫化物硫：黄铁矿(FeS2)、白铁矿（、白铁矿（FeS2）硫酸盐硫：石膏（硫酸盐硫：石膏（CaSO42H2O）等。）等。煤中煤中有机硫有机硫、无机硫无机硫和和元素硫元素硫的总含量叫煤的的总含量叫煤的全硫含量（全硫含量（St）。 低硫煤低硫煤 St1.5%； 中硫煤中硫煤 St=1.5 % 2.5% 高硫煤高硫煤 St=2.5 % 4.0%； 富硫煤富硫煤 St4.0%。 6磷磷 炼焦煤中硫含量不超过炼焦煤中硫含量不超过1.2% 炼焦煤中磷含量不超过炼焦煤中磷含量不超过0.2%一、煤的元素成分一、煤的元素成分 二、评价煤质的常用指标二、评价煤质的常用指标 1水分（水分（W）内在水分：内在水分：指吸附和凝聚在煤粒内部毛细孔中的水分指吸附和凝聚在煤粒内部毛细孔中的水分外在水分：外在水分：煤炭采、运、储存及洗选过程中附在煤粒表面的水分煤炭采、运、储存及洗选过程中附在煤粒表面的水分全水分：全水分：内在水分和外在水分的总和内在水分和外在水分的总和低灰分煤：低灰分煤：Ad25% 2灰分（灰分（A）灰分：灰分：煤样在规定条件下完全燃烧后所剩得的残留物。煤样在规定条件下完全燃烧后所剩得的残留物。3挥发分（挥发分（V）和固定碳（）和固定碳（FC）挥发分：挥发分：煤在隔绝空气的条件下加热到煤在隔绝空气的条件下加热到900 10并经并经7分钟分钟后，从煤中有机物质分解出来的液体和空气产物。后，从煤中有机物质分解出来的液体和空气产物。泥炭：泥炭： 6090%,褐煤：褐煤： 4055%,烟煤：烟煤： 1050%,无烟煤：无烟煤： 10%挥发分挥发分焦渣：焦渣：测定挥发分时，残留的固态产物。测定挥发分时，残留的固态产物。固定碳：固定碳：从焦渣中减去灰分的残留物。从焦渣中减去灰分的残留物。二、评价煤质的常用指标二、评价煤质的常用指标 4发热量（发热量（Q）发热量：发热量：单位质量的煤在完全燃烧时放出的热量，其单位常单位质量的煤在完全燃烧时放出的热量，其单位常用用KJ/g或或MJ/kg。5胶质层厚度（胶质层厚度（Y） 胶质层厚度是反映煤的粘结性的指标胶质层厚度是反映煤的粘结性的指标。凡是有粘结性的煤，。凡是有粘结性的煤，在隔绝空气条件下加热到一定温度（在隔绝空气条件下加热到一定温度（350C以上），其有机以上），其有机质开始分解、软化成胶质体，然后随温度继续升高（质开始分解、软化成胶质体，然后随温度继续升高（510C以上）胶质体又固结成多孔的半焦，最后形成焦炭。在此过程以上）胶质体又固结成多孔的半焦，最后形成焦炭。在此过程中，煤的粘结性越强，其胶质层厚度越大。中，煤的粘结性越强，其胶质层厚度越大。 二、评价煤质的常用指标二、评价煤质的常用指标 6含矸率含矸率 含矸率含矸率：矿井所产煤炭中大于：矿井所产煤炭中大于50mm的矸石重量占全部的矸石重量占全部煤量的百分率。煤量的百分率。 7粘结指数（粘结指数（GR.l.） 粘结指数也是反映煤的粘结性的指标。粘结指数也是反映煤的粘结性的指标。 粘结指数测定方法粘结指数测定方法：用：用1g煤样与煤样与5g标准无烟煤，混合后标准无烟煤，混合后快速加热，炼成焦炭；称其总重量为快速加热，炼成焦炭；称其总重量为g，然后将焦块放在特，然后将焦块放在特制的转鼓内转磨两次，每次制的转鼓内转磨两次，每次5分钟，每次转磨后用分钟，每次转磨后用1mm的圆的圆孔筛筛分，并称筛上孔筛筛分，并称筛上1mm的焦粒重量分别为的焦粒重量分别为g1和和g2，则，则 当测得的当测得的G18时，煤样和标准无烟煤配比为时，煤样和标准无烟煤配比为3g：3g，测定方法同前，则：测定方法同前，则： gggG507301021gggG21303010二、评价煤质的常用指标二、评价煤质的常用指标 三、中国煤的分类三、中国煤的分类 我国实行的煤炭分类，我国实行的煤炭分类，共分共分14大类，大类，17小类小类中国煤炭分类和用途中国煤炭分类和用途 第三节第三节 煤田地质勘探及煤炭储量煤田地质勘探及煤炭储量 一、煤田地质勘探阶段及其任务一、煤田地质勘探阶段及其任务 远景规划远景规划煤田普查煤田普查煤炭工业建设煤炭工业建设 矿区总体设计矿区总体设计矿区详查矿区详查 煤田地质勘探煤田地质勘探 矿井设计矿井设计井田精查井田精查煤田普查煤田普查找煤找煤:为寻找煤炭资源，并对工作地区有无进一为寻找煤炭资源，并对工作地区有无进一步工作价值作出评价所进行的地质调查工作。步工作价值作出评价所进行的地质调查工作。普查勘探普查勘探:为煤炭工业的远景规划和详查提供必为煤炭工业的远景规划和详查提供必要资料所进行的地质工作。要资料所进行的地质工作。矿区详查矿区详查：在普查基础上，根据国家建设需要和普查结果，：在普查基础上，根据国家建设需要和普查结果，选择资源条件好、开发条件有利的矿区进一步查明资源的情选择资源条件好、开发条件有利的矿区进一步查明资源的情况，为矿区总体设计提供依椐。况，为矿区总体设计提供依椐。井田精查井田精查：为煤矿初步设计提供地质资料所进行的详查勘探：为煤矿初步设计提供地质资料所进行的详查勘探工作。在设计部门划分的井田范围内，对影响煤层开采的各工作。在设计部门划分的井田范围内，对影响煤层开采的各种地质条件进行详细了解，为矿井设计提供地质资料。种地质条件进行详细了解，为矿井设计提供地质资料。1.遥感地质调查遥感地质调查 2.地质填图地质填图3.钻探工程钻探工程 4.山地工程山地工程5.地球物理勘探地球物理勘探二、煤田地质勘探技术手段二、煤田地质勘探技术手段 一、煤田地质勘探阶段及其任务一、煤田地质勘探阶段及其任务 煤炭储量煤炭储量：煤田内埋藏的具有一定工业价值和一定勘探研究：煤田内埋藏的具有一定工业价值和一定勘探研究程度的煤炭资源量。程度的煤炭资源量。不仅是一个数量概念，而是包括了数量、不仅是一个数量概念，而是包括了数量、煤质和煤层开采条件等诸多因素的综合概念。煤质和煤层开采条件等诸多因素的综合概念。三、煤炭储量三、煤炭储量煤炭储量分类表煤炭储量分类表矿井设计储量：矿井设计储量：矿井精查地质报告提供的能利用储量减去矿井精查地质报告提供的能利用储量减去断层、防水、井田境界等煤柱后剩余的储量。断层、防水、井田境界等煤柱后剩余的储量。矿井可采储量：矿井可采储量：矿井设计储量减去工业场地、地面建筑物矿井设计储量减去工业场地、地面建筑物和构筑物、井下主要巷道等保护煤柱后乘以采区采出率所和构筑物、井下主要巷道等保护煤柱后乘以采区采出率所得到的储量。得到的储量。设计损失量：设计损失量：为了煤矿安全生产。按设计规定留设的安全为了煤矿安全生产。按设计规定留设的安全煤柱以及采煤、运输过程中的损失量。煤柱以及采煤、运输过程中的损失量。 三、煤炭储量三、煤炭储量第四节第四节 矿图基本知识矿图基本知识 一、矿图的基本知识一、矿图的基本知识 在采矿设计、施工和生产过程中，需要一套图纸分别反在采矿设计、施工和生产过程中，需要一套图纸分别反映地形、地物、地下煤层形态、地质构造、矿井巷道与煤层映地形、地物、地下煤层形态、地质构造、矿井巷道与煤层或矿体之间的关系；矿井各种巷道、工作面以及它们之间的或矿体之间的关系；矿井各种巷道、工作面以及它们之间的关系等，这类图纸称为关系等，这类图纸称为矿图矿图。 图图例例图图例例矿图投影方法常用矿图投影方法常用正投影正投影和和标高投影标高投影。投射线：投射线：表示光线的线表示光线的线投射面：投射面：落影平面落影平面投影图：投影图：产生的影子称为投影图产生的影子称为投影图平行投影：平行投影：由相互平行的投影线所产生的投影由相互平行的投影线所产生的投影正投影：正投影：平行投射线垂直于投影面。平行投射线垂直于投影面。 正投影的基本特点正投影的基本特点：采用平行的投射线，投射线垂直于投影采用平行的投射线，投射线垂直于投影面面，投射线可视为透过物体。投射线可视为透过物体。正投影基本规律：正投影基本规律：1.1.点的正投影是点。点的正投影是点。2.2.直线平行于投影面，直线平行于投影面，其投影是直线，反映实长。直线垂直于投影面，其投影聚集其投影是直线，反映实长。直线垂直于投影面，其投影聚集为一点。直线斜交于投影面，其投影仍为直线，但长度缩短。为一点。直线斜交于投影面，其投影仍为直线，但长度缩短。3.3.直线上一点的投影必在该直线的投影上。直线上一点的投影必在该直线的投影上。 若将物体放在三若将物体放在三个相互垂直的投影面个相互垂直的投影面之间，分别用三组平之间，分别用三组平行投射线垂直于三个行投射线垂直于三个投影面，就能得到反投影面，就能得到反映物体全部形状和大映物体全部形状和大小的三个方向的正投小的三个方向的正投影图。影图。三面正投影关系三面正投影关系 一、矿图的基本知识一、矿图的基本知识 标高投影原理标高投影原理1大巷大巷; 2上山上山; A、B、C标高点标高点 标高投影标高投影：我国以：我国以黄海的平均海水面为标准的零点高程黄海的平均海水面为标准的零点高程(标标高高)，空间一点与这个水准面的垂直距离称为该点的标高。高于，空间一点与这个水准面的垂直距离称为该点的标高。高于水准面的取正值，低于水准面的取负值。水准面的取正值，低于水准面的取负值。在水平投影图上，在在水平投影图上，在各投影点位置的旁边标注各点的标高数值，各投影点位置的旁边标注各点的标高数值，叫标高投影。叫标高投影。一、矿图的基本知识一、矿图的基本知识 矿图常用的坐标系统：矿图常用的坐标系统： 地理坐标地理坐标 用经度和纬度表示用经度和纬度表示地球表面上一点的位置叫地理坐标。地球表面上一点的位置叫地理坐标。 平面直角坐标平面直角坐标 坐标的纵轴坐标的纵轴X与与地球子午线方向一致，表示南北方地球子午线方向一致，表示南北方向，指北为正，指南为负；以横轴向，指北为正，指南为负；以横轴Y表示东西方向，指东为正，指西表示东西方向，指东为正，指西为负。为负。 地面上任一点地面上任一点A的位置由纵坐标的位置由纵坐标Xa、横坐标、横坐标Ya表示。表示。平面直角坐标平面直角坐标 一、矿图的基本知识一、矿图的基本知识 二、地质图二、地质图 反映煤矿各种地质现象与井巷工程之间反映煤矿各种地质现象与井巷工程之间相互关系相互关系及它们及它们空空间分布情况间分布情况的所有图件称为的所有图件称为煤矿地质图煤矿地质图。 1. 钻孔柱状图钻孔柱状图 根据钻孔资料编制的地质柱状图称为根据钻孔资料编制的地质柱状图称为钻孔柱钻孔柱状图状图。该图可以表示一个钻孔内的煤层、岩层的。该图可以表示一个钻孔内的煤层、岩层的相互位置及厚度。相互位置及厚度。 钻孔柱状图的比例：钻孔柱状图的比例：1 50、1 100、1 200等。等。钻孔柱状图钻孔柱状图 2. 地质剖面图地质剖面图 把同一条勘探线所有钻孔柱状图，按一定比例并按其标把同一条勘探线所有钻孔柱状图，按一定比例并按其标高和间距画出来，然后把对应的煤层、岩层及地质构造连起高和间距画出来，然后把对应的煤层、岩层及地质构造连起来。就得到该勘探线的来。就得到该勘探线的地质剖面图地质剖面图。 二、地质图二、地质图 3 3煤层底板等高线图煤层底板等高线图煤层底板等高线：煤层底板等高线：煤层底板相同高程各点的连线。煤层底板相同高程各点的连线。煤层底板等高线图：煤层底板等高线图：假想用一定间距的水平面切割煤层底面，假想用一定间距的水平面切割煤层底面，得出一组走向线，把它们投影到水平面上，所得到的图得出一组走向线，把它们投影到水平面上，所得到的图等高距：等高距：相邻两个水平面的高程差。在同一幅图上等高线的相邻两个水平面的高程差。在同一幅图上等高线的等高距相同。等高距相同。 二、地质图二、地质图 如果煤层为一平整长方块，则煤层底板等高线图也是个如果煤层为一平整长方块，则煤层底板等高线图也是个长方形，其长度与煤层走向长度相等，其宽度比煤层倾斜长长方形，其长度与煤层走向长度相等，其宽度比煤层倾斜长度小。度小。倾角与倾斜长度投影关系倾角与倾斜长度投影关系 二、地质图二、地质图 如果煤层不是长方块，其底板等高线图就不是长方形。如果煤层不是长方块，其底板等高线图就不是长方形。二、地质图二、地质图 煤层底板等高线图绘制：煤层底板等高线图绘制：依靠钻孔柱状图的资料。根据勘探依靠钻孔柱状图的资料。根据勘探线及钻孔位置、煤层底板标高、按比例用插入法就可以画出线及钻孔位置、煤层底板标高、按比例用插入法就可以画出煤层底板等高线图。煤层底板等高线图。 煤层底板等高线图常用的比例有煤层底板等高线图常用的比例有1 2000，1 5000，1 10000等。常用的等高距为等。常用的等高距为20m、50m、100m。 二、地质图二、地质图 二、地质图二、地质图 二、地质图二、地质图 4地形地质图地形地质图 煤田煤田地形地质图地形地质图：以标高投影的方法，反映地表地貌、煤：以标高投影的方法，反映地表地貌、煤层、构造、地物等煤田基本地质特征的图件。层、构造、地物等煤田基本地质特征的图件。山岭与湖泊等高线山岭与湖泊等高线 二、地质图二、地质图 一个简单的地形地质图一个简单的地形地质图二、地质图二、地质图 三、采掘工程图三、采掘工程图 采掘工程图采掘工程图：反映采掘：反映采掘工程、地质和测量信息工程、地质和测量信息的综合性图纸。的综合性图纸。1. 采掘工程平面图及剖采掘工程平面图及剖面图面图 对于中倾斜以下的对于中倾斜以下的煤层，通常只画水平投煤层，通常只画水平投影图，称采掘工程平面影图，称采掘工程平面图。图。采掘工程平面图及剖面图采掘工程平面图及剖面图 2. 采掘工程立面图采掘工程立面图 急倾斜煤层以正面投影为主，得出的图称为采掘工程立急倾斜煤层以正面投影为主，得出的图称为采掘工程立面图。面图。采掘工程立面图采掘工程立面图 三、采掘工程图三、采掘工程图 3. 煤层层面图煤层层面图 选择一个与煤层选择一个与煤层层面平行的投影面作层面平行的投影面作正投影，所得出的图正投影，所得出的图形就能完全反映煤层形就能完全反映煤层内的真实情况，称为内的真实情况，称为煤层层面图。煤层层面图。普采工作面布置层面图普采工作面布置层面图三、采掘工程图三、采掘工程图 p煤田地质概述煤田地质概述p煤质及煤的工业分类煤质及煤的工业分类p煤田地质勘探及煤炭储量煤田地质勘探及煤炭储量p矿图基本知识矿图基本知识本章小结本章小结