第二節　煤礦地質基本知識

　　一、煤層的形成與賦存特征

　　1.煤層的形成

　　在成煤的古地質年代，大量的植物死亡后，堆積在停滯水體中的植物遺體經泥炭化作用，轉變成泥炭或腐泥;泥炭或腐泥被埋藏后，由于盆地基底下降而沉埋至地下深部，經成巖作用而轉變成褐煤;溫度和壓力逐漸增高，再經變質作用后轉變成煙煤至無煙煤。

　　2.煤層的形態與結構

　　煤在地下通常是呈層狀埋藏的，煤層在空間的展布特征，稱為煤層形態。根據煤層在空間的連續情況，可分為層狀、似層狀、不規則狀、馬尾狀等煤層形態。煤層結構是指煤層中夾矸的數量和分布特征。按是否含有夾矸層，常將煤層分為以下2種：

　　(1)簡單結構煤層，是指不含夾矸的煤層。

　　(2)復雜結構煤層，是指含有夾矸的煤層。

　　3.煤層的頂板與底板

　　(1)頂板。正常層序的含煤地層中覆蓋在煤層上面的巖層稱為頂板。根據巖層相對于煤層的位置和垮落性能、強度等特征的不同，頂板可分為偽頂、直接頂和基本頂3種如圖3-3所示。在采煤過程中，直接頂是頂板管理的重要部位。

　　偽頂是指位于煤層之上，隨采隨落的極不穩定巖層。其厚度一般在0.5m以下，多由頁巖、碳質頁巖組成，不易支護。

　　直接頂是指位于煤層或偽頂之上，具有一定的穩定性，移架或回柱后能自行垮落的巖層。其厚度一般為1～2m，多由頁巖、泥巖、粉砂巖及少量的石灰巖組成。

　　基本頂是指位于直接頂或煤層之上，通常厚度及巖石強度較大且難以垮落的巖層。基本頂一般只發生緩慢下沉，在采空區上方懸露一段時間，達到相當面積之后才垮落一次，其巖性多為砂巖、礫巖和石灰巖等堅硬巖石。

　　(2)底板。正常層序的含煤地層中賦存于煤層之下的巖層稱為底板。底板可分為直接底和基本底(又稱老底)2種，如圖3-3所示。

　　直接底是指位于煤層之下硬度較低的巖層，厚度一般幾十厘米至幾米左右，通常為泥巖、頁巖或黏土巖。

　　基本底是指位于直接底或煤層之下較硬巖層，通常為厚層砂巖、石灰巖等。

　　4.煤層的厚度

　　煤層厚度是指煤層頂、底板之間的垂直距離。

　　根據礦井開采的技術特點，煤層厚度可大致分為以下3類：

　　(1)薄煤層，是指厚度為1.3m以下的煤層。

　　(2)中厚煤層，是指厚度為1.3～3.5m的煤層。

　　(3)厚煤層，是指厚度為3.5m以上的煤層。

　　在實際工作中，習慣上把厚度大于8m的煤層稱為特厚煤層。

　　在復雜結構的煤層中，煤層厚度可分為總厚度和有益厚度。總厚度是指包括夾矸在內的全厚度;有益厚度是指除去夾矸的純煤厚度。

　　5.煤(巖)層的產狀

　　煤層產狀是指煤層在空間的位置及特征。煤層產狀要素有走向、傾向和傾角，如圖3-4所示。

　　ab——走向線;cd——傾向線;ce——傾斜線;α——煤層傾角;

　　1——煤層層面;2——水平面

　　(1)走向。煤層走向線是指煤層層面與水平面相交的線。走向線兩端所指的方向稱為走向。走向代表煤層在水平面中的延伸方向。

　　(2)傾向。煤層層面上與走向垂直的線稱為傾斜線。傾斜線由高向低在水平面投影所指的方向稱為傾向。

　　(3)傾角。煤層層面與水平面所夾的最大銳角稱為傾角。

　　根據礦井開采技術的特點，煤層按傾角大致可分為4類：①近水平煤層，是指傾角為8°以下的煤層。②緩傾斜煤層，是指傾角為8°～25°的煤層。③傾斜煤層，是指傾角為25°～45°的煤層。④急傾斜煤層，是指傾角為45°以上的煤層。

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