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* 采矿教研室 资源与测绘工程学院 第2章 煤矿地质 煤矿生产概况 陕西能源职业技术学院 第四节 煤层的埋藏特征与地质构造 一、煤层的赋存条件 * 煤层的赋存形态 一般为层状,层位有明显连续,厚度变化较小,有一定规律; 煤层形态变化大,连续性很差,常有分岔、尖灭现象; 煤层厚度变化无常,常见的有鸡窝状、藕节状或扁豆状。 煤层的结构 煤层通常是层状的。根据煤层中有无较稳定的夹矸层,将煤层分为两类。 (1)简单结构煤层 (2)复杂结构煤层 * 煤层的厚度:煤层顶底板之间的垂直距离。 煤层总厚度:包括所有煤分层和夹矸层厚度总和。 有益厚度:煤分层厚度的总和,不包括夹矸层厚度。 最低可采厚度:在当前技术和经济条件下,可开采最小煤层厚度。 煤层的总厚度及有益厚度 煤层厚度 * 按煤层厚度分类 薄煤层 <1.3m 中厚煤层 1.3m ~ 3.5m 厚煤层 >3.5m 煤层厚度 根据开采技术条件,煤层按照厚度划分为三类: 习惯上将厚度大于8m的煤层,称为特厚煤层。厚煤层和中厚煤层在我国的煤炭储量中占有较大的比重。 第四节 煤层的埋藏特征与地质构造 二、煤层顶底板 * 赋存在煤层之上的邻近岩层,称为顶板。赋存在煤层之下的邻近岩层,称为底板。 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: (1)伪 顶 位于煤层之上随采随落的极不稳定岩层,其厚度一般在0.5m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。 (2)直接顶 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。有时煤层之上无直接顶而为基本顶。 * (3)基本顶 又称“老顶”。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、石灰岩、砂砾岩等组成。 (4)直接底 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。 (5)基本底 又称“老底”,位于直接底下面,比直接底坚固,多为砂岩、砂页岩、石灰岩等。 第四节 煤层的埋藏特征与地质构造 三、地质构造 * 褶皱:岩层受水平力的作用被挤压成弯弯曲曲,但保持了岩层的连续性和完整性的构造形态。 皱曲:褶皱构造中岩层的一个弯曲单元 背斜:岩层层面凸起的褶曲(中间为老地层岩层,两边为新地层岩层) 向斜:岩层层面凹下的褶曲(中间为新地层岩层,两边为老地层岩层) 地质构造:由于地壳运动而形成的煤层和岩层的空间形态。 1.褶皱构造 * 如研究褶曲的一翼,则为单斜构造。 单斜构造: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。 * 单斜构造 * (1)走向 煤层层面与水平面的交线称为走向线,走向线的方向称为走向。走向代表了煤层在平面上的延伸方向。 (2)倾向 煤层层面上与走向线垂直的线称为真倾斜线,真倾斜线在水平面上的投影线称为倾向线,倾向线指向岩层下斜的方向,称为倾向。 煤(岩)层的空间形态,通常用产状要素——走向、倾向及倾角来描述。 按煤层倾角分类 近水平煤层 <8° 缓(倾)斜煤层 8°~ 25 ° 中(倾)斜煤层 25°~ 45 ° 急(倾)斜煤层 >45° (3)倾角 煤层层面与水平面的夹角称为倾角。煤层倾角由0 ~ 90°。 断裂构造: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的构造形态。 2. 断裂构造 节理:断裂后,两侧岩层若没有发生明显位移; 断层:断裂面两侧的岩层发生了明显位移的断裂构造。 * 圣安地列斯 断层分类 根据断层上下盘相对移动的方向,可分为: 正断层:岩层断裂后,上盘相对下降,下盘相对上升。 逆断层:上盘相对上升,下盘相对下降。 平推断层:断层两盘沿水平方向移动。 * * 根据断层走向与岩层走向的关系,断层可分为: 走向断层---平行;倾向断层---垂直;斜交断层---斜交。 根据断层两盘的落差,断层可分为: 在地质勘探中:大型断层 >50m;中型断层20~50m;小型断层<20m 在矿井生产中:大型断层 10~20m;小型断层3~5m以下 断层面:岩层沿之断裂滑动的面。也用走向、倾向及倾角描述断层面的产状。断层面可能是平面,也可能是曲面。 断层要素 * 断 盘: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下盘。 * 断层线:断层面与地面的交线。断层线的方向反映断层延伸方向。
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