第六章影響煤礦生產(chǎn)的地質(zhì)因素

第一節(jié)煤層厚度變化

第二節(jié)礦井地質(zhì)構(gòu)造第三節(jié)巖漿侵入煤層第四節(jié)巖溶塌陷第五節(jié)礦井瓦斯第六節(jié)煤層頂?shù)装宓谄吖?jié)地溫與礦山壓力

第六章影響煤礦生產(chǎn)的地質(zhì)因素影響煤礦生產(chǎn)的地質(zhì)因素是指在采掘生產(chǎn)過程中，影響煤礦生產(chǎn)的主要地質(zhì)條件，如煤層厚度變化、地質(zhì)構(gòu)造等，不同的礦井有不同的主要影響因素，本章從地質(zhì)與采礦結(jié)合的角度著重講述地質(zhì)因素研究的意義、任務(wù)、觀測(cè)、預(yù)測(cè)、處理方法。

第一節(jié)煤層厚度變化一、煤層厚度變化的原因

煤層是泥炭層經(jīng)煤化作用轉(zhuǎn)化形成的，大都呈層狀或是似層狀。

煤厚變化的原因很多，歸納起來可劃分為兩類：1、原生變化：整個(gè)含煤巖系最終形成之前，由某些地質(zhì)因素引起的煤層的厚度變化。1）地殼不均衡沉降不均衡沉降沼澤基底不平

湖泊淤淺再度聚積泥炭，形成分叉。原湖泊區(qū)再度加速沉降繼續(xù)堆積泥砂。地殼不均衡沉降形成煤層分叉的形式：（1）馬尾狀散射束；（2）超覆式；（3）退覆式；（4）聚煤面積不斷擴(kuò)大的分叉類型；（5）聚煤面積不斷擴(kuò)大的分叉類型。2）泥炭沼澤基底不平：泥炭沼澤基底不平引起的煤層厚度變化特點(diǎn)：（1）底板起伏不平，而頂板與煤層的接觸面是平面。（2）煤層變博的方向是底板突起的方向，煤層厚度是漸變的。（3）煤分層或夾矸被基底隆起地段隔開而呈現(xiàn)不連續(xù)。3）同生沖蝕：在煤層形成過程中，即未形成煤層頂板以前，因地殼上升，河流在含煤地段發(fā)育，泥炭被沖蝕—同生沖蝕。同生沖蝕的特征：（1）煤層和沖刷物有共同的頂板。（2）煤層和沖刷物相混，煤中有沖刷物，沖刷物中有煤。（3）沖刷范圍一般不大。（4）沖刷物平面分布呈彎曲條帶狀。2、次生變化：

含煤巖系形成以后，由于地殼運(yùn)動(dòng)、巖漿活動(dòng)、侵蝕沖刷等引起煤層厚度發(fā)生變化。1）次生沖蝕：形成煤層和頂板以后，由于地殼上升，煤和頂板遭受沖刷。煤系內(nèi)的后生沖蝕煤系形成后的后生沖蝕次生沖蝕的特征：（1）沖蝕規(guī)模較大，煤、頂板機(jī)器底板均被沖蝕。（2）沖刷沉積物粒度較粗，常為礫巖、粗砂巖及中砂巖。（3）鄰近沖刷帶的煤層，光澤變暗、灰分增高、裂隙發(fā)育。（4）被沖刷的煤層與沖刷沉積物犬齒交錯(cuò)。2）構(gòu)造擠壓：（1）受褶皺影響：（2）受斷層影響：褶皺引起煤厚變化斷層引起煤厚變化

巖漿侵入引起巖溶塌陷引起（3）構(gòu)造擠壓引起煤層厚度變化的特點(diǎn)：a、由于夾矸與煤層混雜，造成灰分增高。b、頂、底板巖層不完整，裂隙發(fā)育，有時(shí)與煤互相穿插。c、在煤層增厚與變薄區(qū)，煤層結(jié)構(gòu)遭到破壞,煤呈鱗片、粉沫狀。d、沿煤層走向或傾向，煤層增厚帶或變薄帶交替出現(xiàn)。二、煤厚變化對(duì)生產(chǎn)的影響1、影響采掘布置原分層開采的厚煤層，由于煤厚變薄，只能改為單層開采。原一次采全厚的煤層，由于煤層增厚，又要改為分層開采。2、影響計(jì)劃生產(chǎn)工作面內(nèi)煤層變薄，引起工作面回采提前，造成采掘失調(diào)。工作面接續(xù)緊張。采掘工作面，對(duì)煤層穩(wěn)定程度要求更高，煤厚變化影響生產(chǎn)效率3、掘進(jìn)率增高為探明煤厚變化，需要布置探巷，有時(shí)煤層尖滅造成廢巷4、回采率降低煤厚變化，造成面積損失，降低回采率。（一）煤層的觀測(cè)1、觀測(cè)的基本要求：1）一切穿過巷道揭露煤層的地點(diǎn)，均應(yīng)詳細(xì)觀測(cè)。2）順煤層掘進(jìn)的巷道，觀測(cè)點(diǎn)間距視煤層穩(wěn)定性確定。3）采面每7—10天布點(diǎn)觀測(cè)一次。2、觀測(cè)的內(nèi)容：1）煤層結(jié)構(gòu)：各煤層夾石層層數(shù)，巖性。2）煤層厚度：總厚度，分層厚度及變化。3）煤層頂?shù)装澹簬r性、厚度、裂隙發(fā)育程度、力學(xué)性質(zhì)。4）煤質(zhì)：煤的物理性質(zhì)，煤巖類型。5）煤層含水性：一般分為干燥（無水）、潮（滴）、濕（淋水）、含水（涌水）6）煤層產(chǎn)狀。3、觀測(cè)的一般方法觀測(cè)與地質(zhì)編錄一起進(jìn)行，煤層穩(wěn)定時(shí)，隔適當(dāng)距離實(shí)測(cè)小柱狀，煤厚變化大，作一壁連續(xù)剖面，急傾斜，要作巷道迎頭斷面圖。（二）煤層的探測(cè)對(duì)于巷道未揭露的厚煤層或沒有巷道揭露的煤層，就必須采用一些探測(cè)手段，來了解其厚度變化。探測(cè)工作常用的是探煤鉆和探煤巷。1、厚煤層的探測(cè)：對(duì)于厚煤層，巷道一般不能揭露其全厚，而煤厚的變化又直接影響著分層開采和巷道布置，所以在厚煤層掘進(jìn)和回采中，堅(jiān)持探煤厚工作是十分必要的。1）掘進(jìn)巷道的探煤厚工作（1）緩傾斜煤層：利用電鉆探測(cè)煤層厚度，間距15—20米。（2）急傾斜斜煤層：鉆孔與煤門門相結(jié)合掘進(jìn)巷道中的的探測(cè)點(diǎn)間距距，要立足于于能夠真實(shí)反反映煤厚變化化一般間距10——20米布置置一個(gè)探煤點(diǎn)點(diǎn)，兩點(diǎn)煤厚厚變化大于0.5米時(shí)，，要加密探測(cè)點(diǎn)。。2）回采工作作面的探煤厚厚工作在厚煤層分層層開采的工作作面中，為了了準(zhǔn)確控制各各分層的回采采厚度，僅根據(jù)回回采巷道中的的煤厚點(diǎn)是不不夠的，一般般還要在上分分層的回采過過程中，既測(cè)測(cè)量實(shí)測(cè)采高高，又按一定定間距探測(cè)煤煤厚。（1）工作面面探煤點(diǎn)間距距：沿走向的間間距一般為15米左右，，沿傾向的間距視煤厚厚變換情況而而定，一般為為5—10米米。（2）工作面面探煤厚的方方式：ⅰ回采第一一分層時(shí)，一一次探測(cè)煤層層全厚。ⅱ回采第一一分層時(shí)，只只探測(cè)下一分分層厚度2、煤厚變化化的探測(cè)1）煤層分叉叉、尖滅的探探測(cè)煤層分叉形式式很多，但根根據(jù)分叉后的的穩(wěn)定情況，，可分兩種，，一種是煤層分叉叉后，各分層層的分布比較較穩(wěn)定，這樣樣的分叉煤層層在勘探階段就已查查明，生產(chǎn)階階段主要進(jìn)一一步控制和確確定可采分叉叉的分布和分合區(qū)界界線。另一種種是分叉或，，僅有一層保保持穩(wěn)定既主主煤層，其它各分叉很很快尖滅，這這種分叉煤層層勘探階段不不易查明，甚甚至出現(xiàn)層位對(duì)比上上的錯(cuò)誤，產(chǎn)產(chǎn)生階段必須須探明。（1）煤層呈呈多層次比較較穩(wěn)定的分叉叉，在穩(wěn)定的的厚度較大的的煤層中布置巷道，探探測(cè)其它分層層的分叉情況況。巷道.（2）煤層呈呈短距離分叉叉：連絡(luò)巷暗井+鉆孔探探測(cè)煤厚及及分叉情況；；急傾斜煤層用用煤門+鉆孔孔探測(cè)暗井（3）圈定分分叉區(qū)根據(jù)鉆孔、巷巷道、煤門等等實(shí)件資料中中的分叉點(diǎn)連連接而成。2）煤層底凸凸薄化的探測(cè)測(cè)（1）利用鉆鉆探控制掘進(jìn)進(jìn)前方底凸位位置（2）利用底底板傾角推測(cè)測(cè)掘進(jìn)前方底底凸位置3）河流沖刷刷的煤厚變化化探測(cè)工作在巷道詳細(xì)編編錄沖刷帶的的各種地質(zhì)現(xiàn)現(xiàn)象，如沖刷刷帶寬度、厚厚度、巖性、煤層被被沖刷的情況況，沖刷面的的特征。將巷巷道所見的沖沖刷現(xiàn)象展繪到平面面圖上。第二節(jié)礦礦井地質(zhì)構(gòu)構(gòu)造地質(zhì)構(gòu)造包括括：褶皺構(gòu)造、斷斷層和節(jié)理礦井地質(zhì)構(gòu)造造按其規(guī)模大大小和對(duì)生產(chǎn)產(chǎn)的影響程度度不同，可以以劃分為大、中、、小三個(gè)等級(jí)級(jí)。大型構(gòu)造：指整個(gè)煤產(chǎn)產(chǎn)地的骨干構(gòu)構(gòu)造。它決定定著井田的劃劃分和總體構(gòu)造輪廓。?？碧诫A段以以查明，不是是礦井地質(zhì)研研究的重點(diǎn)。。中型構(gòu)造：分布在井田田范圍內(nèi)，影影響水平、采采區(qū)劃分和巷巷道布置的次一級(jí)構(gòu)造造?？碧诫A段段尚未查明，，對(duì)生產(chǎn)影響響極大，研究究重點(diǎn)。小型構(gòu)造：規(guī)模很小。在在一條巷道或或一個(gè)工作面面內(nèi)就能看清清全貌的更次一級(jí)構(gòu)構(gòu)造。其密集集發(fā)育時(shí)，對(duì)對(duì)生產(chǎn)影響很很大。一、褶曲研究究1、褶曲的判判斷與觀測(cè)：1）褶曲的識(shí)識(shí)別：井下判斷褶褶曲的標(biāo)志：：新老巖層對(duì)對(duì)稱出現(xiàn)且?guī)r巖層產(chǎn)狀有規(guī)律地地變化。2）褶曲軸的的判斷：判斷褶曲軸軸的方法：（1）根據(jù)上上部資料推斷斷：要注意不不同類型褶曲曲軸在平面上上的投影有不同的位置置。（2）根據(jù)區(qū)區(qū)域構(gòu)造線方方向推測(cè)：應(yīng)應(yīng)用于資料較較少地區(qū)。3）褶曲的觀觀測(cè)：對(duì)于已確認(rèn)的的褶曲構(gòu)造,應(yīng)詳細(xì)觀測(cè)測(cè)描述以下內(nèi)內(nèi)容：（1）褶曲樞樞紐位置，傾傾伏方向和傾傾伏角。（2）褶曲兩兩翼煤、巖層層和軸面的產(chǎn)產(chǎn)狀要素。（3）褶曲與與斷層、節(jié)理理、煤層厚度度變化的關(guān)系系。2、、查查明明褶褶曲曲的的生生產(chǎn)產(chǎn)探探測(cè)測(cè)手手段段：生產(chǎn)產(chǎn)勘勘探探手手段段：：1））巷巷探探：：布布置置應(yīng)應(yīng)遵遵循循““一一巷巷兩兩用用””的的原原則則，，探探明明褶褶曲曲，，生生產(chǎn)產(chǎn)利利用用。。2））井井下下鉆鉆探探：：構(gòu)構(gòu)造造復(fù)復(fù)雜雜，，控控制制較較少少的的褶褶曲曲，，應(yīng)應(yīng)在在井井下下鄰鄰近近巷巷道道利利用鉆鉆探探查查明明。。3、、觀觀測(cè)測(cè)判判斷斷褶褶曲曲時(shí)時(shí)應(yīng)應(yīng)注注意意的的問問題題：1））煤煤巖巖層層的的分分析析和和對(duì)對(duì)比比：：必必須須熟熟悉悉煤煤系系地地層層和和標(biāo)標(biāo)志志層層。。2））褶褶曲曲的的不不協(xié)協(xié)調(diào)調(diào)性性：：3））褶褶曲曲發(fā)發(fā)展展成成斷斷層層的的可可能能性性：：塑塑性性彎彎曲曲和和脆脆性性斷斷裂裂既既有有區(qū)區(qū)別別又又有有聯(lián)系系，，撓撓曲曲可可發(fā)發(fā)展展成成正正斷斷層層；；倒倒轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)背背斜斜發(fā)發(fā)展展成成逆逆斷斷層層。。4））注注意意倒倒轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)褶褶曲曲的的倒倒轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)翼翼和和正正常常翼翼。。4、、褶褶曲曲對(duì)對(duì)煤煤礦礦生生產(chǎn)產(chǎn)的的影影響響和和處處理理：1））大大型型褶褶曲曲：指指影影響響井井田田劃劃分分和和整整個(gè)個(gè)開開拓拓系系統(tǒng)統(tǒng)的的褶褶曲曲構(gòu)構(gòu)造造。。（1））褶褶曲曲軸軸線線作作為為井井田田邊邊界界：：（2））井井田田內(nèi)內(nèi)開開拓拓部部署署中中的的處處理理方方法法：：背背斜斜軸軸部部——總總回回風(fēng)風(fēng)巷巷；；向向斜斜軸部部——集集中中運(yùn)運(yùn)輸輸巷巷。。以中中型型緊緊閉閉褶褶曲曲軸軸作作為為采采區(qū)區(qū)邊邊界界以以中中型型向向斜斜軸軸作作為為采采區(qū)區(qū)中中心心布置置采采區(qū)區(qū)上上山山工作作面面直直接接推推過過向向斜斜軸軸2））中中型型褶褶曲曲：往往往往是是大大型型褶褶曲曲的的次次一一級(jí)級(jí)構(gòu)構(gòu)造造。。（1））軸軸線線選選做做采采區(qū)區(qū)中中心心，，布布置置采采區(qū)區(qū)上上、、下下山山。。（2））軸軸線線做做為為采采區(qū)區(qū)邊邊界界（（緊緊閉閉褶褶曲曲））。。（3））工工作作面面直直接接推推過過褶褶曲曲軸軸（（寬寬緩緩褶褶曲曲））。。3））小小型型褶褶曲曲：（1））使使煤煤厚厚發(fā)發(fā)生生變變化化。。（2））沿沿煤煤掘掘進(jìn)進(jìn)時(shí)時(shí)，，褶褶曲曲使使巷巷道道變變得得彎彎曲曲。。（3））影影響響工工作作面面的的長(zhǎng)長(zhǎng)短短。二、斷斷層研研究1、斷斷層的的判斷斷與觀觀測(cè)：1）斷斷層的的判斷斷：斷層層出現(xiàn)現(xiàn)以前前，可可能出出現(xiàn)的的征兆兆：（1））煤巖巖層產(chǎn)產(chǎn)狀發(fā)發(fā)生急急劇變變化：：斷層層附近近的煤煤巖層層，由由于受受斷層層兩盤相相對(duì)運(yùn)運(yùn)動(dòng)影影響，，往往往會(huì)發(fā)發(fā)生顯顯著變變化。。（2））煤層層厚度度發(fā)生生變化化，煤煤層頂頂、底底板出出現(xiàn)不不平行行現(xiàn)象象：煤煤層受受斷層影影響易易發(fā)生生塑性性變形形，使使厚度度改變變。（3））接近近斷層層時(shí)，，煤層層和頂頂、底底板中中裂隙隙顯著著增加加，并并具有有一定定的規(guī)律律性。。（4））在大大斷層層附近近常伴伴生一一系列列小斷斷層，，這些些小斷斷層是是預(yù)兆兆大斷斷層的重重要標(biāo)標(biāo)志。。（5））瓦斯斯涌出出量增增加：：斷層層可以以賦村村瓦斯斯，當(dāng)當(dāng)巷道道揭露露到斷斷層附附近時(shí)，，斷層層中的的瓦斯斯就可可以通通過煤煤巖層層中的的裂隙隙進(jìn)入入到巷巷道。。（6））涌水水量增增加：：滴水水、淋淋水要要注意意。斷層出出現(xiàn)征征兆和和使用用說應(yīng)應(yīng)注意意的問問題，，可簡(jiǎn)簡(jiǎn)要?dú)w歸納為為幾句句話：：產(chǎn)狀煤煤厚生生巨變變，揉揉皺破破碎光光澤暗暗，節(jié)節(jié)理增增加有規(guī)律律。瓦瓦斯增增加大大顯駝駝峰，，滴水水淋水水或涌涌水，，反?，F(xiàn)現(xiàn)象放放在心心，綜綜合起起來再再確定定，以以防““草木木皆成兵兵”。。2）斷斷層的的觀測(cè)測(cè)：（1））位置置的確確定：：通過過測(cè)量量點(diǎn)確確定斷斷層位位置，，邊投投繪到到巷道道平面面圖上。。若斷斷層成成組出出現(xiàn)，，應(yīng)分分別測(cè)測(cè)定各各斷層層面位位置，，并確確定主主斷層面。。（2））斷層層面特特征的的觀測(cè)測(cè)：包包括斷斷層面面形態(tài)態(tài)特征征、擦擦痕。。（3））斷層層帶特特征的的觀測(cè)測(cè)：斷斷層帶帶的寬寬度及及帶內(nèi)內(nèi)構(gòu)造造巖。。（4））斷層層兩側(cè)側(cè)煤巖巖層層層位、、產(chǎn)狀狀、伴伴生及及派生生構(gòu)造造。（5））斷層層產(chǎn)狀狀與斷斷煤交交線測(cè)測(cè)量。。（6））斷距距測(cè)量量。（7））斷層層的描描述。。3）斷斷失翼翼煤層層的尋尋找：（1））層位位對(duì)比比法：：（2））構(gòu)造造形跡跡判定定法：是指根根據(jù)與與斷層層伴生生和派派生的的小型型和微微型構(gòu)構(gòu)造來來判斷斷斷層層性質(zhì)質(zhì)的一種種方法法。a、牽牽引褶褶曲斷層引引起的的牽引引褶曲曲b、羽羽狀節(jié)節(jié)理：分布布在斷斷層一一側(cè)或或兩側(cè)側(cè)，與與斷層層面斜斜交呈呈羽狀狀排列列的節(jié)理理，它它是由由斷層層兩盤盤相對(duì)對(duì)運(yùn)動(dòng)動(dòng)位移移產(chǎn)生生的局局部應(yīng)應(yīng)力場(chǎng)場(chǎng)的產(chǎn)產(chǎn)物。。羽狀張張解理理：T斷層層面呈呈45°，銳角角尖端端指示示本盤盤運(yùn)動(dòng)動(dòng)。羽狀節(jié)節(jié)理：：S1與斷層層面近近直交交，銳銳角不不穩(wěn)定定；S1S2夾角15°以下，，銳角角尖端端指示示T本盤運(yùn)運(yùn)動(dòng)。。S2C擦痕、、階步步：階步由由緩到到陡或或陡坡坡的傾傾向指指示對(duì)對(duì)盤運(yùn)運(yùn)動(dòng)（3））規(guī)律律類推推法故居已已掌握握的該該區(qū)的的發(fā)育育特征征和規(guī)規(guī)律，，確定斷斷層性性質(zhì)，，指明明斷失失翼煤煤層尋尋找方方階步步向的一一種方方法。。適用用于開開采時(shí)時(shí)間長(zhǎng)長(zhǎng)，資資料豐豐富的的礦井井。（4）生生產(chǎn)勘勘探法法如果遇遇到斷斷層，，通過過觀測(cè)測(cè)和綜綜合分分析，，仍不不能確確定斷斷層性性質(zhì)或已確確定斷斷層性性質(zhì)，，但斷斷距無無法確確定時(shí)時(shí)，需需用生生產(chǎn)勘勘探的的方法法來解決，，其手手段是是巷探探、鉆鉆探、、物探探。2、礦礦井構(gòu)構(gòu)造預(yù)預(yù)測(cè)：1）在剖剖面圖中中，根據(jù)據(jù)水平巷巷道資料料，推斷斷下水平平斷層位位置：F1F2F3100.50.ABC2）根據(jù)據(jù)上部煤煤層資料料，推斷斷下部煤煤層情況況：大煤野青煤3）根據(jù)據(jù)同一煤煤層上水水平巷道道所見斷斷層資料料，預(yù)測(cè)測(cè)新開巷巷道見斷斷層的位位置100908070例：100水平平大巷由由西向東東掘進(jìn)53mA53米處處遇見一一斷層，，斷層100bc面產(chǎn)狀102°∠60°,煤層90產(chǎn)狀180°∠30°80C求：70米水平平大巷遇遇該斷層層70D的位置？？(比例例尺1：：1000)a作圖方法法：（1）作作三角形形（2）作作煤層底底板等高高線bcd（3）作作斷層面面等高線線ab=10m；；acb=α；；adb=ββ（4）交交點(diǎn)既為為所求4）水平平切面圖圖上，相相鄰巷道道的預(yù)測(cè)測(cè)F無論哪一一種預(yù)測(cè)測(cè)，最主主要的是是收集已知資資料，作作到心中中有數(shù)有有些斷層層能否向深深部延伸伸，取決決于斷層層規(guī)模，，斷距等因因素，所所以要認(rèn)認(rèn)真研究究本區(qū)規(guī)規(guī)律，近年年來，龍龍榮生教教授提出出了礦井井預(yù)測(cè)流流程圖使使預(yù)測(cè)系系統(tǒng)化，，提高了預(yù)預(yù)測(cè)的精精度。確定預(yù)測(cè)目標(biāo)綜合加工分析析構(gòu)構(gòu)筑預(yù)測(cè)測(cè)模型解解模模進(jìn)行預(yù)測(cè)提提出預(yù)測(cè)結(jié)結(jié)果收集信息資料反饋優(yōu)化參數(shù)數(shù)3、斷層對(duì)煤煤礦生產(chǎn)的影影響及處理1）開拓設(shè)計(jì)計(jì)階段：（1）井田、、采區(qū)邊界的的確定：H>50米的斷層層，應(yīng)考慮該該斷層作為井井田邊界，這這樣使斷層煤煤柱和邊界煤煤柱和為一體體，避免出現(xiàn)現(xiàn)三角煤+++++規(guī)劃其它井田田+30米煤煤柱++++++（2）井筒位位置的選擇：：井筒盡可能能避開大斷層層（3）井田開開拓方式的確確定：如遇斷斷層破壞強(qiáng)烈烈區(qū)用豎井+主石門比斜斜井開拓合理理2）掘進(jìn)階段段（1）平巷過過斷層破頂破破底（2）斜巷過過斷層石門石門反反眼立立井3）回采階段段（1）走向斷斷層，落差大于2米，且分布布較大，用雙雙工作面。（2）斜交斷斷層，雙工作面渡渡過影響區(qū)。（3）工作面面小型傾向或或斜交斷層，，H>2米重開切切眼，H<2米工作面推過，要注注意使工作面面與斷層延展展方向有一個(gè)個(gè)較大的交角角，避免因沖擊地壓壓造成工作面面的危險(xiǎn)。第三節(jié)巖巖漿侵入煤煤層一、巖漿侵入入體的一般特特點(diǎn)1、產(chǎn)狀和形形態(tài)1）巖墻：2）巖床：地下巖漿沿沿煤層層面方向侵入的層層狀侵入體。。它可以沿煤層頂、底底中間侵入，，也可吞蝕整個(gè)煤層。。（1）巖床的的形態(tài)：根據(jù)礦井觀觀測(cè)有以下幾幾種：層狀、、似層狀、串串球狀、樹枝狀狀。（2）剖面類類型：ⅰ、厚層侵入入型：整個(gè)煤煤層比侵入體體所代替。ⅱ、層狀侵入入型：侵入到到煤層的任何何部位，侵入入體土煤層接接觸時(shí)，煤層呈波浪狀狀。ⅲ、渾圓狀侵侵入型：煤層層中侵入體呈呈孤立的大小小不等的渾圓圓狀，常發(fā)育在侵入入嚴(yán)重地區(qū)的的較遠(yuǎn)地段。。ⅳ、串球侵入入型：扁豆?fàn)顮?、樹枝狀?！?、巖漿侵入入煤層的變質(zhì)質(zhì)作用1）巖墻切割割煤層對(duì)沒治治影響小，只只影響巖墻兩兩側(cè)的煤發(fā)生生編制；沿煤層侵入的的巖床，對(duì)沒沒治影響范圍圍較大。2）巖漿一般般侵入煤層下下部影響較大大，侵入上部部影響較小，，侵入中部影響最大。。3）煤的變質(zhì)質(zhì)程度與侵入入體的大小、、厚度成正比比。4）巖漿性質(zhì)質(zhì)不同，對(duì)煤煤層的影響也也有差異。二、巖漿侵入入煤層的活動(dòng)動(dòng)特征1、巖漿上沖沖通道和侵入入層位1）巖漿上沖沖通道上沖通通道往往是斷斷層或裂隙，，表明巖漿侵侵入活動(dòng)與地質(zhì)構(gòu)造有有關(guān)，這種斷斷裂是巖漿侵侵入前就已存存在的斷裂構(gòu)構(gòu)造。2）侵入層位位：侵入體有有選擇層為的的特點(diǎn)，往往往是侵入煤層層或較松軟的泥巖巖層層。三、對(duì)巖漿侵侵入體的觀測(cè)測(cè)及探測(cè)1、觀測(cè)內(nèi)容容：1）巖漿巖的的顏色、礦物物成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)、構(gòu)造等特特征。2）侵入體產(chǎn)產(chǎn)狀、形態(tài)、、厚度及范圍圍。3）查明侵入入體與斷裂構(gòu)構(gòu)造的關(guān)系。。4）觀察煤層層被破壞的情情況2、探測(cè)工作作1）當(dāng)巖漿侵侵入厚煤層時(shí)時(shí)，無論沿頂頂或底掘進(jìn)，，隔一定距離離均應(yīng)探測(cè)一次巖漿巖巖和煤厚變化化。2）對(duì)于一些些中厚煤層或或薄煤層，可可在同一煤層層中布置鉆孔孔或探巷查明明侵入體范圍圍也可從鄰近近的巷道中打打鉆孔圈定侵侵入體的范圍圍。四、侵入體對(duì)對(duì)煤礦生產(chǎn)的的影響及處理理方法1、對(duì)生產(chǎn)的的影響1）破壞了煤煤層的連續(xù)性性和均一性。。2）使煤層灰灰分增高，粘粘結(jié)性減弱，，降低了工業(yè)業(yè)價(jià)值。3）煤層硬度度增大，降低低了工程進(jìn)度度。4）煤層不連連續(xù)，使采區(qū)區(qū)、工作面布布置困難。2、采掘過程程中的處理方方法：1）對(duì)巖墻的的處理：（1）查明巖巖墻的成因；；（2）巷道遇遇巖墻（3））工作作面遇遇巖墻墻：a、巖巖墻沿沿傾向向或斜斜交方方向分分布，，重開開切眼眼。b、沿沿走向向分布布較大大的巖巖墻，，將工工作面面分成成上、下下兩個(gè)個(gè)小面面回采采。2）對(duì)對(duì)巖床床的處處理：（1））對(duì)大大片巖巖漿分分布區(qū)區(qū)，采采區(qū)、、工作面布布置時(shí)時(shí)要設(shè)設(shè)法避避開。。（2））對(duì)串串球狀狀侵入入體，，工作作面可可直接推過過。（3））對(duì)于于厚煤煤層中中部的的侵入入體，，可進(jìn)進(jìn)行分分層回回采。。第四節(jié)節(jié)巖巖溶溶塌陷陷巖溶塌塌陷：在石灰灰?guī)r等等可溶溶性巖巖層地地區(qū)，，由于于地下下水的的溶蝕作作用而而產(chǎn)生生的塌塌陷現(xiàn)現(xiàn)象。。一、巖巖溶塌塌陷的的成因因及特特征（一））陷落落柱1、成成因：：1）地地質(zhì)條條件：：巖溶溶發(fā)育育必須須具備備的四四個(gè)條條件：：（1））有可可溶性性巖層層存在在；（2））可溶溶性巖巖層透透水；；（3））水具具侵蝕蝕性；；（4））水要要流動(dòng)動(dòng)2）形形成過過程2、特特征1）地地表特特征：：（1）盆盆狀陷陷落區(qū)區(qū)；（（2）丘丘狀凸凸起2）井井下特特征（1））柱面面的垂垂直剖剖面為為兩條條折線線；（2））平面面形狀狀為一一封閉閉曲線線；（3））剖面面形狀狀為梯梯形，，上小小下大大；（4））柱面面沉積積物：：鐵質(zhì)質(zhì)、鈣鈣質(zhì)、、泥質(zhì)質(zhì)；（5））柱高高與巖巖溶大大小、、地下下水排排泄條條件有有關(guān)；；（6））柱內(nèi)內(nèi)特征征：3、井井下遇遇陷落落柱前前的預(yù)預(yù)兆：1）煤煤巖層層產(chǎn)狀狀變化化，向向中心心傾斜斜2）裂裂隙增增多3）小小斷層層發(fā)育育4）煤煤被氧氧化，，光澤澤變暗暗5）瓦瓦斯增增加（二））淤泥泥帶淤泥帶帶：在可溶溶性巖巖層地地區(qū)，，地下下水溶溶蝕構(gòu)構(gòu)造節(jié)節(jié)理，，使之之成為為很深深的裂裂隙，，泥土土和碎碎石填填入這這些裂裂隙即即形成成淤泥泥帶。。淤泥帶帶的特特征：：1、多多發(fā)生生在沖沖溝地地帶。。2、上上寬下下窄，，到一一定深深度消消失。。3、平平面延延展方方向受受構(gòu)造造控制制。4、帶帶內(nèi)物物質(zhì)成成分沿沿垂直直方向向上的的變化化：二、巖巖溶塌塌陷誤誤判的的原因因和判判別標(biāo)標(biāo)志（一））誤判判原因因巖溶塌塌陷與與構(gòu)造造變動(dòng)動(dòng)相似似的現(xiàn)現(xiàn)象：：1、巖巖層不不連續(xù)續(xù)；2、裂裂隙發(fā)發(fā)育；；3、煤煤層破破碎；；4、、淋水水；5、遇遇大塊塊巖層層填入入巷道道。（二））判別別標(biāo)志志陷落柱柱的判判別標(biāo)標(biāo)志：1、巖巖性標(biāo)標(biāo)志。。2、接接觸面面不平平整，，無擦擦痕。。3、頂頂、底底板產(chǎn)產(chǎn)狀無無大變變化。。4、地地表出出現(xiàn)，，井下下必然然出現(xiàn)現(xiàn)。三、陷陷落柱柱的觀觀測(cè)與與探測(cè)測(cè)（一））陷落落柱的的觀測(cè)測(cè)：生產(chǎn)礦礦井對(duì)對(duì)陷落落柱觀觀測(cè)的的要求求，可可歸納納為五五查、、五看看、五五定。。（二））陷落落柱的的探測(cè)測(cè)：1、鉆鉆探：目前前生產(chǎn)產(chǎn)礦井井常用用的手手段之之一。2、巷巷探：小斷斷面的的巷道道。3、物物探：：1）儀器器：無線線電波波坑道道透視視儀———坑坑透儀儀。2）原原理：3）觀觀測(cè)方方法：（1）同同步法法；（（2））定點(diǎn)點(diǎn)法四、巖巖溶塌塌陷的的處理理方法法1、陷陷落柱柱的處處理：：1）主主要開開拓巷巷道遇遇陷落落柱：：按原原計(jì)劃劃施工工。2）回回采工工作面面遇陷陷落柱柱：處處理原原則：：查清清其范范圍，，縮短短工作作面回回采。3）回回風(fēng)巷巷、運(yùn)運(yùn)輸巷巷遇陷陷落柱柱：一一般直直接通通過。。2、淤淤泥帶帶的處處理：：1）巷巷道過過淤泥泥帶：：（1））直接接穿過過巷道道；（2））繞過過。2）工工作面面過淤淤泥帶帶：（1））淤泥泥帶橫橫穿工工作面面時(shí)，，重開開切眼眼。（2））工作作面內(nèi)內(nèi)局部部出現(xiàn)現(xiàn)淤泥泥帶，，利用用巷探探查清清其范范圍，，縮短短工作作面渡過過。第五節(jié)節(jié)礦礦井井瓦斯斯瓦斯：是指在在煤礦礦生產(chǎn)產(chǎn)過程程中，，從煤煤和圍圍巖中中釋放放出來來的一一種多多成分分的混混合氣氣體。。一、礦礦井瓦瓦斯的的形成成及分分帶1、瓦瓦斯的的成分分和性性質(zhì)：瓦斯斯中甲甲烷（（CH4）占絕絕大多多數(shù)。。瓦瓦斯斯又稱沼沼氣，，為無無色、、無味味、無無毒，，可以以燃燒燒和爆爆炸的的氣體體。比比重為0.554，，比空空氣輕輕，聚聚集在在巷道道上部部。2、瓦瓦斯的的賦存存狀態(tài)態(tài)1）游游離狀狀態(tài)瓦瓦斯：：以氣體體分子子自由由運(yùn)動(dòng)動(dòng)于煤煤層孔孔隙和和裂隙隙中的的瓦斯斯。2）吸吸著狀狀態(tài)瓦瓦斯：：（1））吸附附瓦斯斯：吸吸附在在煤巖巖體表表面的的瓦斯斯，它它往往往形成成一層層薄膜膜。（2））吸收收瓦斯斯：瓦瓦斯分分子進(jìn)進(jìn)入煤煤體內(nèi)內(nèi)部，，與煤煤分子子緊密密結(jié)合合成固固溶體。。3、瓦瓦斯的的成因因瓦斯的的形成成和煤煤的形形成成是同同步的的，而而且貫貫穿整整個(gè)成成煤過程的的始終終，但但瓦斯斯大量量生成成并保保存下下來，，是在在煤的的變質(zhì)作用用階段段。。1）生生物化化學(xué)作作用階階段植物成成煤第第一階階段有有機(jī)質(zhì)質(zhì)分解解形成成瓦斯斯，此此階段段形成成瓦斯斯是大大量的，，但保保存很很少，，因?yàn)闉榇藭r(shí)時(shí)成煤煤物質(zhì)質(zhì)多暴暴露在在地表表或埋埋藏很很淺，，絕大多多數(shù)瓦瓦斯都都逸散散到大大氣中中。2）變變質(zhì)作作用階階段成煤的的第二二階段段過程程中，，煤炭炭物質(zhì)質(zhì)產(chǎn)生生熱解解，發(fā)發(fā)生一一系列列變化化同時(shí)產(chǎn)產(chǎn)生大大量瓦瓦斯。。該階段段形成成的瓦瓦斯，，由于于在地地下深深處，，不易易擴(kuò)散散，煤煤礦生生產(chǎn)中中所揭露露的瓦瓦斯絕絕大部部分是是這階階段形形成3）油油氣田田瓦斯斯侵入入來源源于周周圍的的含油油層4、瓦瓦斯分分帶煤層瓦瓦斯成成分由由淺而而深大大體可可分為為四帶帶第一帶帶：N2--CO2帶：CH4=0—10%，N2=20—80%，CO2=20—80%第二帶帶：N2帶：CH4=0—20%，N2=80—100%，，CO2=0——20%第三帶帶：N2--CH4帶：CH4=20——80%，，N2=20—80%,CO2=0——20%第四帶帶：CH4帶：CH4=80—100%，，N2=0——20%，，CO2=0——20%前三帶帶稱為為瓦斯斯風(fēng)化化帶，，其深深度差差別很大大，決決定于于空氣氣透入入條件件，上上部煤巖層層風(fēng)氧氧化情情況及及地下下水活活動(dòng)強(qiáng)強(qiáng)弱程度。。二、瓦瓦斯含含量的的研究究煤層瓦瓦斯含含量：?jiǎn)挝惑w體積或或重量量的煤煤體內(nèi)內(nèi)，含含瓦斯斯的體體積，單單位m3/t、、m3/m3、cm3/g，，它應(yīng)應(yīng)包括括吸著著、游游離瓦瓦斯。1、影影響瓦瓦斯含含量的的地質(zhì)質(zhì)因素素：1）煤煤的變變質(zhì)程程度：（1））變質(zhì)質(zhì)程度度越高高，產(chǎn)產(chǎn)氣數(shù)數(shù)量越多，，瓦斯斯含量量越大大。（2））變質(zhì)質(zhì)程度度不同同的煤煤，空空隙率不同同，吸吸附能能力差差異較較大。。2）圍圍巖和和煤層層的滲滲透性性：滲透性性好，，有利利用于于瓦斯斯的運(yùn)運(yùn)移和和排放放，煤煤層瓦瓦斯含含量較較小，，瓦斯分分布較較均一一；透透氣性性差，，不利利于瓦瓦斯的的運(yùn)移移和排排放，，有利利其保存，，瓦斯斯含量量較大大。3）地地質(zhì)構(gòu)構(gòu)造地質(zhì)構(gòu)構(gòu)造對(duì)對(duì)瓦斯斯的聚聚積和和排放放具有有雙重重作用用：張性斷斷裂有有利于于瓦斯斯排放放，壓壓性斷斷裂有有利于于瓦斯斯聚積積。在在煤層層頂板巖巖性致致密，，透氣氣性差差的條條件下下，在在未受受斷裂裂破壞壞和嚴(yán)嚴(yán)重剝剝蝕是褶皺皺地區(qū)區(qū)，一一般在在背斜斜軸部部瓦斯斯含量量大，，向斜斜槽部部小，，當(dāng)頂頂板為脆性性巖層層時(shí)，，則相相反。。4）地地下水水活動(dòng)動(dòng)：地下水水活動(dòng)動(dòng)區(qū)域域有利利于瓦瓦斯的的排放放。5）煤煤田的的暴露露程度度：暴露式式煤田田有利利于瓦瓦斯排排放，，隱伏伏式煤煤田有有利于于其聚聚積。。6）煤煤層埋埋藏深深度瓦斯梯梯度：礦井瓦瓦斯相相對(duì)涌涌出量量每增增加1m3/t時(shí)時(shí)，深深度增增加米米數(shù)。H2-H1公式為為：a=Q2-Q2a—瓦瓦斯剃剃度，，m/（（m3/t））。H2、H1—沼氣氣帶內(nèi)內(nèi)兩次次測(cè)定定瓦斯斯相對(duì)對(duì)涌出出量的的深度度。Q2、Q2—對(duì)應(yīng)應(yīng)于H2、H1深度上上測(cè)定定的瓦瓦斯相相對(duì)涌涌出量量。2、煤煤層瓦瓦斯含含量的的測(cè)定定1）直直接測(cè)測(cè)定法法：（1））密封封式：利用用密封封式煤煤芯采采取器器上、、下端端的活活門，，將來來脫氣氣的煤樣樣在鉆鉆孔底底部密密封，，送化化驗(yàn)室室測(cè)定定煤樣樣中的的瓦斯斯體積積，算算出瓦斯含量。。（2）集氣氣式：利用集氣氣式煤芯采采取器上部部的集氣室室，收集鉆鉆進(jìn)和提鉆過程中中從煤芯泄泄出的瓦斯斯，算出煤煤的瓦斯含含量。（3）氣測(cè)測(cè)井法：利用氣測(cè)測(cè)井儀器測(cè)測(cè)定鉆孔沖沖洗液中溶溶解的瓦斯斯量，煤芯和鉆屑中殘留的的瓦斯量，，算出總瓦瓦斯量，除除以鉆進(jìn)切切除的煤量，既得到到煤的瓦斯斯含量。2）間接測(cè)測(cè)定法：現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)瓦瓦斯壓力，，實(shí)驗(yàn)室測(cè)測(cè)定煤樣的的吸附常數(shù)數(shù)和煤質(zhì)參參數(shù)，用公式算出出瓦斯含量量。3、瓦斯含含量預(yù)測(cè)圖圖的編制1）底圖：：煤層底板板等高線圖圖2）編制資資料：取樣樣成果資料料3）編圖步步驟：填繪繪取樣點(diǎn)，，并著色；；注明瓦斯斯含量和距距地表深度度；勾繪瓦斯含含量等值線線。三、瓦斯涌涌出量預(yù)測(cè)測(cè)：1、礦山統(tǒng)統(tǒng)計(jì)法2、煤層瓦瓦斯含量法法四、防止煤煤與瓦斯突突出的地質(zhì)質(zhì)工作：礦井煤與瓦瓦斯突出：：指在采掘掘過程中，，煤與瓦斯斯突然噴出出。1、煤瓦斯斯突出的地地質(zhì)因素：1）煤層的埋埋藏深度2）地質(zhì)構(gòu)構(gòu)造和地應(yīng)應(yīng)力3）煤層厚厚度變化4）煤的物物理力學(xué)性性質(zhì)5）其它地地質(zhì)因素2、防止煤煤與瓦斯突突出的地質(zhì)質(zhì)工作1）做好突突出點(diǎn)的地地質(zhì)描述和和記錄。1）地質(zhì)描描述：突出出點(diǎn)所在的的煤層、煤煤質(zhì)、煤層層結(jié)構(gòu)、煤煤厚變化、、煤層頂?shù)椎装?，突出點(diǎn)的構(gòu)構(gòu)造、巖層層產(chǎn)狀等。。2）記錄內(nèi)內(nèi)容：突出出的時(shí)間、、地點(diǎn)、標(biāo)標(biāo)高、溫度度、強(qiáng)度等等。2）編制突突出點(diǎn)位置置分布圖。。3）提供可可能發(fā)生突突出的地質(zhì)質(zhì)資料。4）分析瓦瓦斯突出與與地質(zhì)的關(guān)關(guān)系。5）編制預(yù)預(yù)