第一篇 煤礦地質(zhì) 第一章煤礦地質(zhì)知識(shí).ppt

2020 1 15 1 河南理工大學(xué) 采煤概論 精品課程第一篇煤礦地質(zhì)第1章煤礦地質(zhì)知識(shí) 2020 1 15 2 本章主要內(nèi)容 第一章煤礦地質(zhì)知識(shí)第一節(jié)地質(zhì)作用 地殼的物質(zhì)組成及地史的概念第二節(jié)煤的形成及煤系第三節(jié)煤的性質(zhì)及工業(yè)分類(lèi)第四節(jié)煤層的埋藏特征第五節(jié)煤田地質(zhì)勘探及礦井資源 儲(chǔ)量 2020 1 15 3 第一節(jié)地質(zhì)作用 地殼的物質(zhì)組成及地史的概念 埋藏在地下的煤和其他礦產(chǎn)資源 都是地殼物質(zhì)運(yùn)動(dòng)和各種地質(zhì)作用的產(chǎn)物 一 地質(zhì)作用1 內(nèi)力地質(zhì)作用由地球內(nèi)部能量引起的地殼物質(zhì)成分 內(nèi)部構(gòu)造 地表形態(tài)發(fā)生變化的地質(zhì)作用 它包括地殼運(yùn)動(dòng) 巖漿活動(dòng) 變質(zhì)作用和地震作用等 2 外力地質(zhì)作用它作用在地殼表層 主要是由地球以外的太陽(yáng)輻射能 日月引力能等引起 按其作用方式可分為 風(fēng)化和剝蝕 搬運(yùn)和沉積 固結(jié)成巖 2020 1 15 4 二 地殼的物質(zhì)組成組成地殼的巖石種類(lèi)繁多 按照生成原因 可以將巖石劃為巖漿巖 沉積巖 變質(zhì)巖三大類(lèi)別 沉積巖分布最廣 地表約75 的面積都覆蓋有沉積巖 有許多重要的礦產(chǎn)如煤 油頁(yè)巖 巖鹽等本身就是沉積巖 第一節(jié)地質(zhì)作用 地殼的物質(zhì)組成及地史的概念 2020 1 15 5 第一節(jié)地質(zhì)作用 地殼的物質(zhì)組成及地史的概念 三 地史的概念地殼的發(fā)展歷史簡(jiǎn)稱(chēng)地史 在45億年以前形成的地球 在漫長(zhǎng)的歲月里 其地殼在不停地運(yùn)動(dòng) 地球上的生物也在不斷地發(fā)展演化 研究表明 地球上的任何一種礦物 巖石 任何地貌和構(gòu)造形態(tài)以及任何一種動(dòng)植物 都是地殼發(fā)展演化的產(chǎn)物 通常根據(jù)地殼運(yùn)動(dòng)及古生物的發(fā)展 將地殼發(fā)展歷史的主要階段及其順序 從古到今劃分為太古代 元古代 古生代 中生代和新生代五個(gè)大的時(shí)期 2020 1 15 6 第二節(jié)煤的形成及煤系 一 煤的形成煤層的形成受古植物 古氣候 古地理及古構(gòu)造等條件的控制 我國(guó)最主要的三個(gè)聚煤時(shí)期為 石炭二迭紀(jì) 侏羅紀(jì)和第三紀(jì) 古植物從死亡 堆積到轉(zhuǎn)化為煤的演化過(guò)程 稱(chēng)為成煤作用 分為泥炭化階段和煤化階段 二 煤系的概念煤系是指含有煤層的沉積巖系 它們彼此間大致連續(xù)沉積 并在成因上有密切聯(lián)系 2020 1 15 7 第三節(jié)煤的性質(zhì)及工業(yè)分類(lèi) 1 煤的物理性質(zhì)光澤 顏色 條痕 硬度 脆度 比重和容重 導(dǎo)電性等 2 煤的化學(xué)組成 有機(jī)質(zhì)和無(wú)機(jī)質(zhì) 主要元素有 碳 氫 氧 氮 硫 磷 2020 1 15 8 第三節(jié)煤的性質(zhì)及工業(yè)分類(lèi) 二 煤的工業(yè)分類(lèi)1 常用的煤質(zhì)指標(biāo)評(píng)價(jià)煤質(zhì)的主要指標(biāo)包括 水分W 灰分A 揮發(fā)分V 膠質(zhì)層厚度Y 發(fā)熱量Q 硫S和磷P的含量以及含矸率等 2 煤的工業(yè)分類(lèi)我國(guó)現(xiàn)行的工業(yè)分類(lèi) 是以煉焦煤為主的分類(lèi)方案 分類(lèi)指標(biāo)主要用揮發(fā)分和膠質(zhì)層的最大厚度y mm 為指標(biāo)劃分煤的種類(lèi) 從無(wú)煙煤到褐煤分為十大煤種 即無(wú)煙煤 煙煤 貧煤 瘦煤 焦煤 肥煤 氣煤 弱粘煤 不粘煤 長(zhǎng)焰煤 褐煤 2020 1 15 9 第四節(jié)煤層的埋藏特征 一 煤層賦存狀態(tài)1 煤層的厚度薄煤層煤層厚度從最小可采厚度至1 3m中厚煤層煤層厚度1 3m至3 5m厚煤層煤層厚度3 5m以上2 煤層的穩(wěn)定性穩(wěn)定煤層 較穩(wěn)定煤層 不穩(wěn)定的煤層 極不穩(wěn)定煤層 3 煤層的傾角緩斜煤層0 25 傾斜煤層25 45 急斜煤層45 90 通常又把8 以下的煤層稱(chēng)為近水平煤層 2020 1 15 10 第四節(jié)煤層的埋藏特征 二 煤層頂?shù)装鍘r石煤層頂?shù)装鍘r石是指煤系中位于煤層上下一定距離內(nèi)的巖層 按照沉積的次序 在正常情況下 先于煤生成的巖石是煤層的底板 較煤后生成的巖層叫做頂板 三 地質(zhì)構(gòu)造對(duì)煤層的影響地質(zhì)構(gòu)造的形態(tài)多種多樣 概括起來(lái)可分為單斜構(gòu)造 褶曲構(gòu)造和斷裂構(gòu)造 巖層的空間位置及特征通常用產(chǎn)狀要素來(lái)描述 產(chǎn)狀要素有走向 傾向和傾角 根據(jù)斷層兩盤(pán)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向 斷層分為 正斷層 逆斷層 平推斷層 2020 1 15 11 2020 1 15 12 第四節(jié)煤層的埋藏特征 四 影響開(kāi)采工作的其他因素1 煤的自燃傾向性煤的自燃性決定于煤的疏松程度及氧化過(guò)程的劇烈程度 煤愈松軟 煤層愈厚或氧化愈快 其自燃危險(xiǎn)就愈大 2 煤和巖層的含瓦斯性瓦斯的涌出和積聚不但給礦井生產(chǎn)帶來(lái)許多困難 還可能造成嚴(yán)重的災(zāi)害 因此 在開(kāi)采含瓦斯較大的煤層時(shí) 應(yīng)當(dāng)在技術(shù)上采取特殊措施 3 礦井的充水程度礦井開(kāi)采時(shí) 由于巷道開(kāi)掘和采空區(qū)塌陷 必然波及煤層上下的含水層以及地表下的水源 而造成礦井充水 嚴(yán)重時(shí)還可能威脅礦井安全 2020 1 15 13 第五節(jié)煤田地質(zhì)勘探及礦井儲(chǔ)量 一 煤田地質(zhì)勘探的任務(wù)了解礦井資源 儲(chǔ)量 井田地質(zhì)條件 煤層賦存條件 水文地質(zhì)條件 開(kāi)采技術(shù)條件 煤種煤質(zhì)等礦井的資源條件 二 煤田地質(zhì)勘探工作的階段劃分煤田地質(zhì)勘探工作劃分為煤田普查 礦區(qū)詳查和井田精查三個(gè)階段依次進(jìn)行 三 礦井儲(chǔ)量礦井儲(chǔ)量分為 礦井地質(zhì)資源量 礦井工業(yè)儲(chǔ)量 礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量 礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量 2020 1 15 14 思考題 1 什么叫地質(zhì)作用 內(nèi) 外力地質(zhì)作用有哪幾種作用形式 2 常見(jiàn)的沉積巖主要有哪幾種 3 簡(jiǎn)述煤的形成過(guò)程 4 煤的物理和化學(xué)性質(zhì)主要包括幾種 常用的煤質(zhì)指標(biāo)和工業(yè)分類(lèi)指標(biāo)各有哪些 5 煤層按厚度可分為哪幾類(lèi) 6 反映煤層賦存狀態(tài)的指標(biāo)主要有幾種 煤