煤矿地质学4地质构造-1单斜构造课件

1、 概念 一 岩层产状要素 岩层产状岩层产状指岩层的空间存在状态指岩层的空间存在状态 产状要素产状要素 1、走向走向：倾斜平面与水平面的交线叫走向线，走向线两：倾斜平面与水平面的交线叫走向线，走向线两端延伸的方向即为该平面的走向。任何一个平面都有无数端延伸的方向即为该平面的走向。任何一个平面都有无数条相互平行的不同高度的走向线。条相互平行的不同高度的走向线。 2、倾向倾向：倾斜平面上与走向线相倾斜平面上与走向线相垂直并延层面倾斜向下引出的线叫真倾斜线，真倾斜线在水平面上的投影所指的线叫真倾斜线，真倾斜线在水平面上的投影所指的沿平面向下倾斜的方位即倾向。沿平面向下倾斜的方位即倾向。 3、倾角：平面

2、上的倾斜线与其在水平面上的投影线之间的夹角，即在垂直于该平面走向的直立剖面上该平面与水平面间的夹角。 视倾角：当观察剖面与岩层的走向斜交时，岩层与该剖面视倾角：当观察剖面与岩层的走向斜交时，岩层与该剖面的交迹线叫视倾斜线，视倾斜线与其在水平面上的投影线的交迹线叫视倾斜线，视倾斜线与其在水平面上的投影线间的夹角称视倾角，也叫假倾角。视倾角的值比倾角值小，间的夹角称视倾角，也叫假倾角。视倾角的值比倾角值小，两者之间的关系为：两者之间的关系为： tg=tgcos当视倾向偏离倾向越当视倾向偏离倾向越大时，视倾角越小，当视倾向平行走向时，视倾角等于零。大时，视倾角越小，当视倾向平行走向时，视倾角等于零。

3、 走向范围走向范围0-360倾向范围倾向范围0-180倾角倾角0-90 在实际工作中，经常涉及真、视倾角的换算问题。在实际工作中，经常涉及真、视倾角的换算问题。斜交岩层走向的剖面上，制图时真倾角换算成视斜交岩层走向的剖面上，制图时真倾角换算成视倾角。倾角。煤矿生产中，如遇到煤层倾角较大的矿井，煤矿生产中，如遇到煤层倾角较大的矿井，为满足运输要求，有时需要延煤层视倾斜线掘进上、为满足运输要求，有时需要延煤层视倾斜线掘进上、下山，以减小巷道坡度。这种情况下，只要实测出下山，以减小巷道坡度。这种情况下，只要实测出煤层产状，巷道坡度，即可计算出符合设计要求的煤层产状，巷道坡度，即可计算出符合设计要求的

4、巷道方向与煤层倾向间的夹角，从而选择确定巷道巷道方向与煤层倾向间的夹角，从而选择确定巷道掘进方向。掘进方向。 煤层倾角对采煤方法选择影响极大。一般来说倾角煤层倾角对采煤方法选择影响极大。一般来说倾角越大，开采越困难。越大，开采越困难。 小于小于5度度 水平煤层水平煤层 5-25度度 缓倾斜煤层缓倾斜煤层 25-45度度 倾斜煤层倾斜煤层 大于大于45度度 急倾斜煤层急倾斜煤层 1、文字记述岩层产状方法、文字记述岩层产状方法 （1）象限角法：以地理子午线（经线）为基准线，走向线、）象限角法：以地理子午线（经线）为基准线，走向线、倾向线与它所夹的角，即为走向或倾向的象限角。如岩层倾向线与它所夹的角

5、，即为走向或倾向的象限角。如岩层 走 （2）方位角法：以地理正北（）方位角法：以地理正北（N）为起点（）为起点（0），顺时针），顺时针旋转到岩层的走向线、倾向线的角度，即为走向和倾向的旋转到岩层的走向线、倾向线的角度，即为走向和倾向的方位角。方位角。N12032SE 12032WES 2、在地质图上表示岩层产状的符号 一般表示方法：一般表示方法：NE4530倾向倾向 倾角倾角 1 1真厚度（真厚度（h h）：）：岩层顶、底面之间的垂直距岩层顶、底面之间的垂直距离。也叫岩层厚度。离。也叫岩层厚度。 2 2铅垂厚度（铅垂厚度（hghg）：）：岩层顶、底面间的铅垂岩层顶、底面间的铅垂距离。距离。 3

6、 3水平厚度（水平厚度（hfhf）：）：在垂直岩层走向的剖面在垂直岩层走向的剖面内，岩层顶、底间的水平距离。内，岩层顶、底间的水平距离。h=hgcos h=hfsin 4、视厚度和视水平厚度：在与岩层走向斜交的剖面上，岩视厚度和视水平厚度：在与岩层走向斜交的剖面上，岩层顶、底面与剖面的交线之间的最短距离大于岩层的真厚层顶、底面与剖面的交线之间的最短距离大于岩层的真厚度，称为视厚度；水平距离也大于水平厚度，称为视水平度，称为视厚度；水平距离也大于水平厚度，称为视水平厚度。厚度。 5、残存厚度：岩层遭受了剥蚀，现在所见到的是岩层的残、残存厚度：岩层遭受了剥蚀，现在所见到的是岩层的残余部分，由地面某

7、点至岩层底面之间的最短距离，称为残余部分，由地面某点至岩层底面之间的最短距离，称为残存厚度。存厚度。1、岩层露头岩层露头：指岩层裸露地表、未被第四系松散堆积层覆盖的部分。：指岩层裸露地表、未被第四系松散堆积层覆盖的部分。2、露头线露头线：岩层露头和第四系在地表的分界线，称为基岩出露线或第：岩层露头和第四系在地表的分界线，称为基岩出露线或第四系界线；岩层与地面的交线，称为岩层面出露线，即岩层露头线。四系界线；岩层与地面的交线，称为岩层面出露线，即岩层露头线。2 直立岩层出露线在地形图上的表现为直立岩层出露线在地形图上的表现为直线直线 （1）当岩层倾向）当岩层倾向与地面坡向相反时，与地面坡向相反时

8、，穿越沟谷的地质界穿越沟谷的地质界线，线，“V”字形尖端字形尖端指向沟谷上游，即指向沟谷上游，即岩层的倾向；穿越岩层的倾向；穿越山脊处，山脊处，“V”字形字形尖端指向下坡，即尖端指向下坡，即岩层倾向相反的方岩层倾向相反的方向。地质界线的向。地质界线的“V”字形弯曲较等字形弯曲较等高线开阔。即高线开阔。即“倾倾反弯小反弯小”。 （2）当岩层倾）当岩层倾向与地面坡向一向与地面坡向一致，岩层倾角大致，岩层倾角大于地面坡角时，于地面坡角时，穿越沟谷的地质穿越沟谷的地质界线界线“V”字形尖字形尖端指向沟谷下游，端指向沟谷下游，即岩层的倾向；即岩层的倾向；山脊处的地质界山脊处的地质界线线“V”字形尖端字形

9、尖端指向山脊上坡，指向山脊上坡，即岩层倾向相反即岩层倾向相反的方向。岩层倾的方向。岩层倾角越陡，角越陡，“V”字字形越开阔，倾角形越开阔，倾角近于近于90度时，地度时，地质界线近于直线，质界线近于直线，即即“倾大弯反倾大弯反”。 （3）当岩层倾）当岩层倾向与地面坡向向与地面坡向一致，而其倾一致，而其倾角小于地面坡角小于地面坡角时，地质界角时，地质界线线“V”字形尖字形尖端在沟谷处指端在沟谷处指向上游，；在向上游，；在山脊处指向下山脊处指向下坡，且其坡，且其“V”字形的弯曲较字形的弯曲较等高线紧闭。等高线紧闭。即即“倾小弯倾小弯大大”。 1）三点法）三点法适用条件：岩层倾角缓，罗盘不易测定，或岩

10、层深埋地下不能直接测定时。（1）条件）条件： a、三点位于同一岩层面上而不在一条直线上。 b、三点水平位置和标高为已知。 c、三点范围内岩层产状无变化。（2）求法要点）求法要点： 过次高点作一条走向线，再过另二点中的任意一点（最高或最低点）作走向线。利用两条等高线的高程差和水平距离，求出岩层产状。（3）具体求法： 以一定比例将A、B、C三点按其平面位置投到平面图上，连接最高最低点（图中A、C），在该线上岩层面高程均匀下降，等分该线段，找出与次高点B相同高程的点E，BE连线即为次高点B的走向线，过A、C两点分别作EB的平行线，既为三条走向线。在BE线上任选一点D，过D作DFDB，DF为岩层的倾向

11、，在DB上截取一段DG，并使其等于D、F两点的高程差，连接GF，DFG既为岩层倾角。 求倾角也可以用公式： =arctg（高差/平距） 上例中，高差=10m，平距可按比例量取。单斜岩层的露头线是岩层面与地面的交线，露单斜岩层的露头线是岩层面与地面的交线，露头线上的各点既在岩层面上，又在地面上。头线上的各点既在岩层面上，又在地面上。在地形地质图上，找到露头线与地形等高线在地形地质图上，找到露头线与地形等高线的交点，这些点便是岩层面上的已知标高点，的交点，这些点便是岩层面上的已知标高点，只要有三个不同高程的点，便可用上述三点只要有三个不同高程的点，便可用上述三点法求解岩层产状。在可能的条件下，直接寻法求解岩层产状。在可能的条件下，直接寻找露头线与同一地形等高线的两个交点，连找露头线与同一地形等高线的两个交点，连接这两个交点，既为岩层走向线。接这两个交点，既为岩层走向线。右图为地形地质图，右图为地形地质图，A、B两点为某岩层界面与两点为某岩层界面与200m等高线的两个交点，等高线的两个交点，连接连接AB，既为某岩层面，既为某岩层面上的上的200m走向线，再找走向线，再找出同一界面上与另一等出同一界面上与另一等高线的交点高线的交点C，过，过C点作点作AB的平行线，既为的平行线，既为300m走向线。走向线。 2）单斜构