煤矿地质课件02

1、 2不同岩性顶压的表现特征：煤层顶板为易冒落的松软岩时，一般不会发生大面积来压和切顶事故。 中等冒落性顶板：随着悬露面积增大，老顶压力增大，到一定限度后老顶冒落。 难冒落和极难冒落的坚硬顶板：随着开采面积的增大，顶压不断增加，增大到一定程度可形成大面积来压。 3大面积来压的表现特征： 大面积来压的过程是，顶板弯曲下沉，压迫煤柱或支架，产生炸帮和折裂现象，造成脱岩、破裂，最后导致顶板的大面积冒落。 大面积的冒落的征兆是： （1）顶板急剧下沉； （2）顶板断裂； （3）底板隆起； （4）产生超前压力； （6）工作面的压力增大。 （二）侧压 侧压的大小主要取决于该巷道的顶压和深度，顶的压力愈大，巷道

2、至地表的距离愈大，则该巷道的侧压愈大；反之则小。 （三）底压 引起底板隆起的原因有： a 、巨大的顶板压力经两帮传至底板使底板产生隆起现象； b、煤层下部有高压含水层时，当水的压力等于或大于底板岩石的强度时常产生底板的隆起现象； c、底板岩石吸水后岩体膨胀而引起底板的隆起。 三、地压活动观测 1、常规工作面地压活动的观测； 2、大面积采空区的地压活动的观测； 四、地压的处理 各种压力的处理情况选择将巷道开掘要什么岩层中以及巷道的形状、支护方式和材料等，并根据顶压情况选择采煤方法和顶板管理方式等第二节 围岩膨胀 巷道围岩的变形与膨胀，总称为围岩膨胀。 围岩膨胀按其强弱程度分为三种类型： 1、长期

3、而强烈的明显地出现损坏巷道支架的膨胀现象； 2、缓慢而逐渐加强的膨胀现象 3、微弱的膨胀现象。 引起围岩膨胀的原因很多，主要是岩石的矿物成分其显现的物理性质，这是内因，其外界条件则是矿山压力和地下水等因素。围岩膨胀的观测工作，从矿井地质方面来说， 主要观测煤系地层，特别是煤层顶、底板的岩石成分、物理力学性质；查明地下水（矿坑水）和矿山压力对它的影响程度等。 处理巷道围攻岩膨胀的办法：当发生膨胀时，一般是采取挑顶、卧底或者刷帮的措施来维修巷道。 第三篇 矿井地质工作方法 第八章 井下地质编录 一、基本要求： 1.经常及时 2.准确全面 3.系统统一 4.重点突出第一节 穿层巷道的地质编录 一、竖

4、井井筒地质编录 两种形式：四壁展开图，壁柱状刨面图 二、石门地质编录 步骤与方法如下： （一）熟悉巷道预想刨面和临近勘探线刨面图 （二）对编录巷道进行全面概略观察（三）在编录巷道壁上挂观测基线 （四）观测、记录及描绘巷道壁上的地质情况 （五）其他注意事项第二节 顺层巷道的地质编录 一、平巷地质编录 1、对于巷道能够揭露煤层全厚的薄煤层及部分中厚煤层，可以直接观测编录巷道壁和迎头断面。 2、对于巷道不能揭露煤层全厚的厚煤层及部分中厚煤层，在进行地质编录时，首先要设法探查煤层全厚，然后，再根据巷道中实测和探测的各种数据进行编录。当煤层倾角较缓，则编制沿巷道方向的垂直剖面图。 二、倾斜巷道地质编录

5、三、巷道展开图的编录 1、两壁一顶展开图；即巷顶下落，两壁向外展开，这种展示图相当于人从巷道外侧观察的结果。 2、两壁一底展开图：即巷底保持不动，两壁向外展开，这种展开方式，由于巷底往往被掩盖，地质情况不易观测，因此，巷底地质界线的联接主要靠两壁来推测，其编录实例。 3、迎头两壁展开图：为了描绘巷道迎头的重要地质情况，编绘迎头和两壁展开图。第三节 回采工作面地质编录 回采工作面地质编录的基本任务是查明采区的地质变化及其发展趋势，指导回采工作的正常进行； 测量煤厚，计算回采率，监督煤量的充分回采，为厚煤层开采的合理分层提供依据。 厚煤层开采时，还要系统地进行工作面探煤厚的工作，并及时调整。第四节

6、 矿井原始地质资料的整理 一、检查、补充和誊清原始记录井下观测编录资料记录在井下记录薄和各种观测卡片中，在整个过程中若发现疑点和不足应设法检查和补充务必使资料真实可靠。 二、清绘原始地质图件 井下实测巷道剖面、断面图、展开图和细部素描图均系草图，上井后还应按照一定的内容、比例尺和格式重新绘制清图。 三、建立原始地质资料台帐 通过井下观测编录，收集到大量原始地质资料。矿井地质原始记录，原始图件、观测卡片等资料均妥善保存，不得随意销毁。 四、 填绘原始地质资料 井下观测编录的原始地质资料，应及时地填绘到各种矿井地质综合图件中，并根据新的实际材料，不断地充实和修正原有的矿井地质综合图件第九章 矿井地

7、质制图 通过井下地质编录和井田地质勘探工作，收集到大量的原始地质资料。但是，这些资料只反映某一巷道局部的个别的地质现象，不能反映地质现象的总体情况、相互关系和变化规律，因而它还不能满祝煤矿生产的需要。要全面的反映各种地质现象的相互关系和变化规律，还必须将丰富的地质资料，经过去粗取精、去伪存真、由此及彼、由表及里的分析研究、综合整理，编制各种综合地质图件。 矿井综合地质图件的种类，各矿不完全相同，应根据各矿具体地质情况和生产上的需要来确定。一般矿井经常使用的综合地质图件有下列几种： 井田地形地质图（基岩地形地质图） 煤系综合柱状图 煤、岩层对比图 矿井地质剖面图 开采水平切面地质图（水平切面图）

8、 煤层地板（或顶板）等高线图 煤层立面投影图（立面图） 储量计算图 此外当进行某些专门地质问题研究时，往往还需在编制一些专门性图件，如煤层等厚线图，煤层顶板性图，井田构造纲要图，岩浆岩侵入煤层分布图等等。 第一节 矿井地质剖面图 矿井地质剖面图的主要内容是： 1.剖面线切过的地形地物。 2.剖面线上及其相近的钻孔。 3.剖面线切过的井巷工程，包括生产井、小窑、主在巷道、采空区等。 4.井田边界线、采区边界线、保安煤柱线、各开采水平标高线等。 5.煤层、标志层、含水层、地层分界层、褶曲、断层被剖开的迹线。 6.其他地质现象，如剖面线切过的岩溶陷落柱、岩浆岩侵入体等。 一、编制矿井地质剖面图的方法

9、和步骤： （一） 确定剖面线的方向和位置 （二） 确定比例尺 （三） 收集和整理编制剖面图的有关资料 （四） 设计图面和画高程图 （五） 投平面与剖面对应线 （六） 作地形剖面 （七） 投绘钻孔柱状 （八） 实切和投绘井巷工程 （九） 投绘煤层和构造点 （十）对比、连接 （十一）审核、清绘 二、根据水平切面图作剖面图 （一）根据几个不同标高水平切面图作 面图剖 （二）根据一个水平切面图作剖面图 三、根据煤层地板等高线作剖面图 1、直接投点的方法； 2、插入标高法； 3、走向延长法； 第二节 水平切面图 编制水平切面图的方法归纳起来有三种： （1） 根据井巷实测资料编制； （2）根据地质剖面图编

10、制； （3）根据煤层地板等高线图编制。 一、根据井巷实测资料编制水平切面图 二、根据地质剖面图编制水平切面图 三、根据煤层地板等高线图编制水平切面图 第三节 煤层地板等高线图 煤层地板等高线图是反映某一煤层空间形态特征的图件，又称煤层构造平面图，也有叫煤层图。 一、生产矿井编制煤层地板等高线图方法简述 生产矿井编制煤层地板等高线图是以分煤层采掘工程平面图为底图。具体编制方法可参考如下步骤： （一）整理和填绘实际资料 编制煤层地板等高线图，首先要把编图资料进行整理，把各种实际材料填绘在采掘工程平面底图上。 1、煤层地板高程的换算和填绘； 2、钻孔资料的投绘； 3、井下产状和构造的填绘； 4、煤厚

11、资料的填绘； （二）绘制煤层地板等高线 1、插如法： 2、剖面法： （1）在采掘工程平面图上按坐标绘出剖面线，并注明其编号。 （2）根据实际资料修改或重新编制矿井地质剖面图。对于被剖面切线过的钻孔、主要巷道位置、巷顶标高以及巷道在煤系中所处的层位，剖面中构造线的位置等均应进一步校核。 （3）把剖面图上煤层地板与高程网中不同高程线的交点和断煤交点依次垂直投影到剖面中同一水平线上。 3、用水平切面图编制煤层地板等高线。 二、煤层地板等高线图中断煤交线的绘制 （一）井下实测法绘制断煤交线 1、水平巷道中断煤交线的测量： 2、倾斜巷道中断煤交线的测定： 3、断层走向与巷道近于平行时断煤交线的测定： （

12、二） 用剖面法绘断煤交线 （三）用断层面等高线法绘断煤交线 1、利用煤层断失点的产状资料编制断煤交线： 2、利用岩巷揭露的断层资料，绘制断煤交线： 3、利用上部煤层中的断层资料绘制断煤交线。 （四）断煤交线的弯曲问题煤层立面投影图是急倾斜煤层的矿井所特有的不可缺少的主要图件。由于煤层立面投影图与煤层地板等高线图都是反映煤层构造的图件，故统称为煤层构造图。 第四节 煤层立面投影图 一、立面投影的基本原理 二、煤层立面投影图的特点 三、煤层立面投影图的编制方法 （一）根据实际资料直接连绘 （二）根据地质剖面图编制立面图 四、编制立面图的几个问题 1、煤层重叠时，立面图的绘制； 2、立面展开图的编制

13、； 第五节 其他图件简述 除了前面介绍的矿井地质三大基本图件之外，一般矿井还经常编制一些其他的矿井地质图件。 一、井田地形地质图 二、煤系综合柱状图 三、煤、岩层对比图 四、储量计算图 五、井上、下对照图第十章 矿井地质勘探 矿井地质勘探是继煤田普查、勘探之后，在矿井设计、建设和开采过程中所进行的地质勘探工作，又称生产矿井补充地质勘探。 矿井地质勘探的特点： 1、矿井地质勘探是在现有煤矿生产的基础上进行的，有丰富的第一性资料可供勘探设计参考利用。 2、直接为采掘生产建设服务，在确定勘探时间和布置勘探工程时，必须考虑到生产接替计划及采掘工程设计施工的需要。 3、勘探任务往往是为了解决影响矿井生产

14、建设的某一专门性地质问题。勘探成果直接提交生产使用，而不必提供完整的地质报告。 4、工程布置应充分利用矿井的有利条件，尽可能从井下近距离向空间各个方向施工。第一节 建井地质勘探 一、井筒检查钻孔 （一）井筒检查钻孔的布置原则： 1、竖井检查钻孔的布置原则： 2、斜井检查钻孔的布置原则： 3、平硐检查钻孔的布置原则： （二）井筒检查钻孔应取得的资料 1、沿井筒中心线的完整地质剖面图； 2、井筒穿过的表土层、岩层和煤层的物理力学的性质、厚度、埋藏深度，断层破 勘探时间和布置勘探工程时，必须考虑到生产接替计划及采掘工程设计施工的需要。 3、勘探任务往往是为了解决影响矿井生产建设的某一专门性地质问题。

15、勘探成果直接提交生产使用，而不必提供完整的地质报告。 4、工程布置应充分利用矿井的有利条件，尽可能从井下近距离向空间各个方向施工。 碎带及老空区等资料。 3、水文地质资料，包括含水层的层数、岩性、厚度、埋藏深度、裂隙和岩溶的发育程度以及各含水层的水量、水位、水质和地下水动态等资料。 5、采用特殊凿井法时，应根据需要补充地下水的流向、流速和水温的资料。 二、层位控制钻孔 对于地质构造简单，勘探资料可靠的矿井，层为控制钻孔一般可以不打。 第二节 生产地质勘探 一、采区准备过程中的生产地质勘探 1、进行新采区设计时，往往由于煤层赋存状况不清，需要布置一定的生产勘探钻孔，进一步控制煤厚、产状和构造变化

16、。2、对煤层群中构造复杂、煤厚变化大的薄煤层，通过钻孔不能肯定可采价值时，尽量使用风巷超前的方法，来圈定可采块段。 二、巷道掘进过程中的生产地质勘探 1、煤层薄，变化大，又受地址高燥破坏的地段可采边界的圈定，这需要运用巷探进行追索。 2、在航道掘进中遇到断层，当断失方向、水平错距及延展情况不好确定时，一般在迎头布置发射壮钻孔加以探测。 三、工作面回采过程中的生产地质勘探 1、煤层薄，变化大，又受地址高燥破坏的地段可采边界的圈定，这需要运用巷探进行追索。 2、在航道掘进中遇到断层，当断失方向、水平错距及延展情况不好确定时，一般在迎头布置发射壮钻孔加以探测。 3、工作面回采过程中的生产地质勘探第三

17、节 矿井延深、扩建地质勘探 一、延深、扩建地质勘探的原则 二、延深、扩建地质勘探设计的编制 （一）图纸部分： （二）文字部分： 分五部分加以说明。第四节 老区找煤 一、调查老采区历史资料及采动情况； 二、编制老采区复采地质图； 三、老采区复采的探采工作； 四、开滦唐山煤矿老区找煤、复采的经验第五节 矿井地质勘探手段及其应用 一、钻探； 二、巷探； 三、井下物探；第十一章 地质说明书的编制第一节 建井地质说明书 建井地质说明书的内容包括文字说明和图件两部分。 在文字说明中，首先简述施工地点，工程编号，井筒开凿的起点、终点和方向，井底车场的工程部署等。 图件应有井筒预想柱状图和井底车场范围预想水平

18、切面图。第二节 开拓区域地质说明书 文字部分： 1、概况：新开拓区的位置、走向长度、倾斜宽度和上下水平标高； 2、地质构造情况：开拓区构造总体展布特征； 3、煤层及其顶、地板情况：煤系岩性特点； 4、水文地质情况：地表水体及其对井下 充水的影响；老窑与 采空区积水情况； 5、其他地质情况：岩浆侵入体、河流冲刷带、岩溶陷落柱等的地质特征及其对煤层的影响； 6、储量计算：储量计算范围；储量计算参数的确定； 7、存在问题与建议：对说明书所采用资料的可靠程度进行评述，区内存在的主要地质问题和进行生产勘探的意见，对影响开拓设计和施工的问题提出合理的建议并指出应该注意的事项。 图纸部分： 1、各煤层地板等

19、高线图（急倾斜煤层为立面投影图）附储量计算图。 2、倾斜、急倾斜多煤层矿井应附水平切面图。 3、井筒（延深部分）预想柱状图或断层的位置等，用于编制施工作业规程。 4、地质剖面图。 5、综合柱状图。 6、井上下对照图。第三节 采区（或盘区）地质说明书 编制采区地质说明书的步骤和方法是： 1、全面汇集采区地质资料； 2、编绘采区地质说明书图件； 3、确定采区各种煤柱，计算采区储量； 4、编写采区地质说明书文字说明；第四节 掘进地质说明书 在地质构造比较复杂，煤岩层位不易掌握，巷道设计要求较高的开拓区或采区的主要巷道施工之前，要求编制掘进地质说明书，作为制定掘进施工作业规程和进行施工的地质依据。 掘

20、进地质说明书的内容，应根据已揭露的地质情况，有重点地提供巷道设计与施工所必须的岩层层位、性质、厚度、产状、地质构造和水文地质等方面的资料。 掘进地质说明书的格式各矿也不完全相同，有的包括文字说明和图件两部分；有的采用图件联合简要的附表；还有的只是一张掘进方向的预想剖面图。第五节 回采地质说明书 编制回采地质说明书的一般步骤和方法是： 1、对回采巷道进行详细观测编录； 2、编制回采地质说明书图件； 3、计算回采工作面储量； 4、编写回采地质说明书文字说明；第六节 编制与使用地质说明书的基本要求 1.编制地质说明书的目的要明确：地址说明书是供煤矿建井、开拓、掘进和回采进行设计、施工与管理使用的，是

21、设计、施工与管理的地质依据。 2.地质说明书要简化形式，要尽量做到内容简要扼要，切实实用，重点突出，有的放矢，便于生产利用。 3.地质说明书反映的图表资料要准确：地质说明书列举的资料，测绘的图件，要基本做到十个数据准。 4.使用地质说明书时地质人员要到现场：在使用地质说明书，地质人员必须配合采掘部门三到现场。5.地质说明书在使用结束时要鉴定总结：实践是检验真理的标准。 第十二章 矿井储量管理第一节 矿井储量分类和特点 一.矿井储量的分类 1.地质储量： 2.表内储量： 3.表外储量： 4.工业储量： 5.远景储量： 6.可采储量： 二.矿井储量的特点 第二节 三量管理 一.三采的意义 二.三量的划分范围和计算方法 三量的划分： 三量的计算： 三、三量可采期的计算 1.新建矿井移交生产时： 2.生产矿井： 四.三量的统计