| 《采煤概论》-煤矿地质
李红涛
安全工程学院采矿教研室
第一篇 煤矿地质
第一章 煤矿地质知识
第二章 煤矿地质图
第一章 煤矿地质知识
第一节 地质作用、地壳的物质组成及地史概念
第二节 煤的形成及煤系
第三节 煤的性质及工业分类
第四节 煤层埋藏特征
第五节 煤田地质勘探及矿井储量
第一节 地质作用等
地球不是均质体，其物质组成的分布呈同心圈层结构。大致以地壳表层为界分为外圈和内圈。
外圈包括：大气圈、水圈、生物圈。
内圈包括：地壳、地幔、地核。
具体结构见下表
一、地球的圈层结构
一、地球的圈层结构
二、地质作用
(一) 地质作用的概念
凡是由自然动力所引起的地壳物质成分、内部结构以及外部形态发生变化和发展的过程称为地质作用。
(二)地质作用的分类
根据地质作用的能源不同，地质作用分为两大类： 内力地质作用、外力地质作用。
二、地质作用
(三) 内力地质作用的概念和分类
1.内力地质作用
由地球内部能量引起的地壳物质成分、内部构造、地表形态发生变化的地质作用，叫内力地质作用。
2.按作用的性质和方式，内力地质作用分为
地壳运动、地震作用、岩浆作用、变质作用。
二、地质作用
(四) 外力地质作用的概念和分类
1.外力地质作用
外力地质作用是指以地球外部的太阳能以及日月引力能为能源，并通过大气、水、生物因素所引起的风、雨、冰雪、冰川、河流、海浪等营力产生各种地质作用。
2.外力地质作用分类
外力地质作用包括：风化作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积作用、固结成岩作用等。
三、地壳物质组成
地壳由岩石组成，岩石是矿物的集合体，矿物由化学元素结合而成。
(一) 矿物
矿物是地壳中的一种或多种化学元素在各种地质作用下形成的天然单质或化合物。矿物是组成岩石和矿石的基本单位。
到目前人们所认识的矿物已达2000多种。
三、地壳物质组成
(一) 矿物
矿物的形态可以分为两类：单体的形态与集合体形态。
1.矿物单体的形态
三、地壳物质组成
(一) 矿物
2.矿物集合体的形态
三、地壳物质组成
(二) 岩石
岩石是构成地壳和上地幔固态部分的基本物质，它是天然产出的一种或多种矿物在各种地质作用下形成的、具有一定结构、构造的集合体。
三、地壳物质组成
(二) 岩石
按成因分为三大类：岩浆岩（火成岩）、沉积岩、变质岩。
1.岩浆岩：岩浆冷凝后形成的岩层，如花岗岩、玄武岩等。
三、地壳物质组成
(二) 岩石
2.沉积岩：由先形成的三大类岩石经风化、剥蚀、搬运作用形成的岩石。
其特点是成层状态。
如砾石、砂岩、页岩、石灰岩、煤等。
三、地壳物质组成
(二) 岩石
3.变质岩：受变质作用或高温高压作用已改变了成份和性质的岩石。
如大理岩、石英岩、千枚岩、片岩和片麻岩等。
三、地壳物质组成
四、地史的概念
四、地史的概念
二、地层单位分类
第二节 煤的形成及煤系
一、煤的形成
一、煤的形成
一、煤的形成
一、煤的形成
一、煤的形成
二、煤系的概念
第三节 煤的性质及工业分类
第四节 煤层的埋藏特征
第四节 煤层的埋藏特征
第四节 煤层的埋藏特征
第四节 煤层的埋藏特征
第四节 煤层的埋藏特征
第四节 煤层的埋藏特征
三、煤层的构造形态
地质构造：
发生构造变动的岩层所呈现的各种空间形态称为地质构造。
地质构造分为两类：
褶皱构造、断裂构造。
四、煤岩层的构造形态
四、煤岩层的构造形态
四、煤岩层的构造形态
四、煤岩层的构造形态
四、煤岩层的构造形态
(二)褶皱构造
1.褶皱构造的概念
四、煤岩层的构造形态
四、煤岩层的构造形态
(二)褶皱构造
2.褶曲的基本类型
四、煤岩层的构造形态
四、煤岩层的构造形态
四、煤岩层的构造形态
四、煤岩层的构造形态
四、煤岩层的构造形态
四、煤岩层的构造形态
四、煤岩层的构造形态
四、煤岩层的构造形态
四、煤岩层的构造形态
四、煤岩层的构造形态
四、煤岩层的构造形态
(三) 断裂构造
2.断层
1)断层分类
(3)根据断层走向与褶皱轴向关系的分类
①纵断层：断层走向与褶皱轴向基本一致。
②横断层：断层走向与褶皱轴向基本垂直。
③斜断层：断层走向与褶皱轴向斜交。
四、煤岩层的构造形态
(三) 断裂构造
2.断层
1)断层分类
(4)断层的组合类型
①地垒和地堑：两条以上正断层，倾向相背、中间断盘相对上升称地垒。反之，断层倾向相对、中间盘下降称地堑。
②阶梯状断层：由二条以上正断层产状大体一致而成。
③叠瓦状断层：由数条产状大致相同逆断层组合而成。
五、影响开采工作的其他因素
五、影响开采工作的其他因素
3. 矿井的充水程度
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，而造成矿井充水。严重时还可能威胁矿井安全。
第五节 煤田地质勘探及矿井储量
第五节 煤田地质勘探及矿井储量
三、煤田地质勘探方法
为了完成煤田地质各阶段的勘探工作，需要各种技术手段和一定的施工方法，常用的勘探方法：
1) 地质测量法；
2) 采掘工程法；
3) 钻探工程法；
4) 地球物理勘探法；
第五节 煤田地质勘探及矿井储量
第五节 煤田地质勘探及矿井储量
四、矿井储量
3. 矿井设计储量
矿井工业储量减去设计计算的断层煤柱、防水煤柱、井田边界煤柱、地面建筑物煤柱等永久煤柱损失量，称为矿井设计储量。
4. 矿井设计可采储量
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采出率。
思考题
1．什么叫地质作用？内、外力地质作用有哪几种作用形式？
2．常见的沉积岩主要有哪几种？
3．简述煤的形成过程？
4．煤的物理和化学性质主要包括几种？常用的煤质指标和工业分类指标各有哪些？
5．煤层按厚度可分为哪几类？
6．反映煤层赋存状态的指标有几种？煤层按厚度和倾角如何分类？
7．反映煤岩层产状要素是什么？
8. 断层的要素有哪几部分？什么叫正断层、逆断层、平推断层？
9. 煤田地质勘探的任务是什么？煤田地质勘探划分为哪几个阶段？煤田地质勘探有哪几种方法？
10. 矿井储量是如何分类的？
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