1、坑道地質與瓦斯氣體地質基礎知識的講解，第一部分坑道地質基礎知識，1、石炭系地層的概念是煤層本身和云同步伴隨著巖層的生成，如果它們是在同一時期形成的，通常被稱為某個地質時期的石炭系地層。 2、石炭系石炭系是含煤層的沉積巖體系，它們在成因上緊密相連，相互幾乎連續(xù)地堆積。 3、煤田同地史發(fā)展過程中形成的含煤巖系，是后期改造留下的較連續(xù)分布地區(qū)，即地質歷史過程中含碳物質堆積而成的大面積含煤地帶稱為煤田。 4、井田給了礦山開采的部分煤田。 5、礦區(qū)由于地理、地質、技術、經濟等原因，與幾個井田合并開發(fā)的區(qū)域相鄰。 6、煤層的厚度是指煤層水平之間，即煤層掌門人大板塊之間的垂直距離。 可分為煤層的總厚度、采集

2、的厚度、有益的厚度。 煤層總厚度是煤層頂板間的各煤層的厚度和夾石層的厚度的總和，所采取的厚度是現(xiàn)在的經濟技術條件可以開采的厚度或者煤層的厚度的總和，所采取的有益的厚度是煤層頂板間的各煤層的總和。 7、蘊藏量計算時的煤層厚度確定原則煤層中硅灰的單層厚度在0.05米以下時，可以同時計算硅灰和煤炭。 煤層中煤矸石單層厚度大于規(guī)定煤層最低可采煤厚度時，煤矸石分離的煤層應作為獨立煤層分別計算蘊藏量。 煤層中夾雜混凝土的單層厚度小于規(guī)定的煤層最低可采厚度時，煤層不作為獨立煤層。 煤層厚度在混凝土厚度以上時，上下煤層合起來作為煤層的厚度。 各煤層總厚度在規(guī)定的最低可開采厚度以上時為云同步，混凝土總厚度不超過

3、煤層總厚度的12時，各煤層總厚度為煤層的采用大樓厚度。8、煤層中的矮、結核、包裹體和化石結核：指與成分、結構、顏色、圍巖明顯不同的塊狀礦物的集合體。 包裹體：指陸源沉積物沉積時被水流沖刷而被沉積物包裹的巖石碎屑，其特征是無篩選和研圓。 化石：地層中保存的古生物遺體和遺跡稱為化石。 9、煤層構造是指煤層中含有其他巖石穿山鼠開關的情況。 分為：個簡單結構和復雜結構兩種。 簡單的構造：煤層中是否含有部分的穿山鼠開關被稱為簡單的構造。 復雜構造：煤層中含有一層以上穩(wěn)定的巖石穿山鼠開關，被稱為復雜構造。10、煤層頂板的分類根據(jù)巖石力學性質和移動崩塌性質，假頂板，直接頂板和老頂板3種假頂板：與煤層頂板緊密

4、接觸，厚度一般在0.30.5米以下，可以分為采煤和云同步容易掉落的巖層。 直接掌門人：位于煤層或偽掌門人上的層或幾層的巖層中，一般在拆除柱或移動架子后容易掉落。 老頂：直接在頂上或煤層上的堅硬巖層，可以維持較大的浮動面積，一般風不易下落。 11、煤層按厚度如何分類根據(jù)厚度對開采技術的影響，薄煤層1.3米中厚煤層1.33.5米厚煤層3.5米12，根據(jù)煤層按傾斜角如何分類：水平煤層5的平緩傾斜煤層522 傾斜煤層2545急傾斜煤層45、煤層(巖)層的產狀要素煤層產狀要素是指煤層的空間形態(tài)和分布方向，可以用方向、傾向和傾斜角表示。 方向：煤(巖)層的傾斜水平與假想水平面的交線稱為方向線，是水平線。

5、方向線向兩側延伸的方向稱為方向，它表示巖層水平方向的展布(參照圖1 )的傾向：與煤(巖)傾斜水平的方向線垂直，向下的傾斜線向水平面的心理投射所指的方向。 表示煤層的傾斜方向(參照圖1 )。 傾斜角：夾在煤(巖)層傾斜面與假想水平面之間的銳角，即傾斜線與水平面之間的角度。 傾斜角的大小反映煤層的傾斜程度(參照圖1 )。垂直于煤(巖)層測得的傾斜角稱為正傾斜角，其他方向測得的角度均為視角，視角始終小于正傾斜角(參照圖2 )。 一般只需測定煤(巖)層的傾向和真實傾斜即可。 煤(巖)層產狀的記錄方法一般為14550“左側(145 )是煤(巖)層的傾向，右側(50 )是傾斜角。 14、所謂地質構造是指在

6、地殼運動過程中，巖層改變原始的埋藏狀態(tài)，發(fā)生一定的變形和位移，并產生了新的構造，稱為地質構造。 構造形態(tài)主要有褶皺構造和斷裂構造，15、地質構造基本形態(tài)沉積建造和煤層開始形成時，一般是水平或近似水平。 在云同步中，在一定范圍內分布也是連續(xù)完整的。 之后，受到地殼運動的影響，巖層發(fā)生褶皺和斷裂，改變了巖層和煤層的原始形態(tài)和產狀，形成了單斜結構、褶皺結構、斷裂結構等基本形態(tài)。 16、單斜構造在一定范圍內基本向同一方向傾斜，傾斜角也相似的一組巖層形成的構造。 在大范圍內，單斜構造是其他構造的一部分，例如褶皺的一翼或斷層的一盤。 17、褶皺結構、褶皺曲、背斜和斜褶皺結構：巖層在水平力作用下呈波狀哩溜歪

7、斜，但維持巖層連續(xù)性和完全性的結構形態(tài)稱為褶皺結構。 褶曲：褶曲構造各自彎曲成褶曲，褶曲分為斜和斜。 背斜：巖層在斷面上表現(xiàn)為層面突起的彎曲。 在水平切片，核部表現(xiàn)為舊巖層，兩翼表現(xiàn)為新巖層。 斜：巖層在斷面上表現(xiàn)為層面凹陷的彎曲。 在水平切片，核部表現(xiàn)為新巖層，兩翼表現(xiàn)為老巖層。 18、折疊結構對礦山生產有什么影響？ 井田內中大褶曲影響采區(qū)區(qū)分和大巷位置的選擇影響被照面的配置頂板的壓力增大，容易發(fā)生突進事故的氣體壓強力增大，突出危險性增大的煤的厚度變化影響生產的巷道彎曲，影響運輸?shù)臋C械化采煤。 19、斷裂構造是指地殼中的巖層在力的作用下變形，當力達到或超過巖層的強度極限時，巖層的連續(xù)性和完全

8、性被破壞，在一定的方向和場所，巖層發(fā)生破裂或顯著位移，產生破壞的是破壞構造。 斷裂結構分裂隙(節(jié)理)和斷層。 20、什么是裂縫，巖層受力斷裂后，斷裂面兩側巖體未發(fā)生明顯位移。 常見的裂縫有開口的、閉口的、隱蔽的3種。 如果裂隙有規(guī)則組合，則稱為節(jié)理(裂隙)系統(tǒng)或節(jié)理組。 21 .斷層和斷層要素的巖層沿著斷層面顯著位移的破壞構造叫斷層。 斷層要素是斷層面、斷層線、斷層盤和斷層距離。 斷層面：巖層斷裂后，發(fā)生兩個斷塊相互錯動的錯動面。 如果位移沿破碎帶而不是沿表面發(fā)生，則此帶稱為斷層破碎帶。 22、裂隙的分類按成因分為原生裂隙和二次裂隙的原生裂隙是成巖過程中形成的裂隙。 一般伸長不遠，形狀不規(guī)則，

9、沒有共同的伸長方向。 在煤層中只在光亮性煤的帶內發(fā)育。 二次裂縫可以分為結構性裂縫和非結構性裂縫。 構造龜裂是在構造變動作用的影響下巖石變形過程中產生的龜裂。 這種裂縫既可以分布在較小的面積上，也可以生長在較大的區(qū)域上，延伸到很遠的地方，有一定的規(guī)則就可以在云同步上切下不同的巖層。 非結構性裂紋是由外力和重力的作用形成的裂紋。 例如風化裂隙、滑動裂隙、崩塌和陷落裂隙、減壓裂隙等。 此類裂縫多限于地表，規(guī)模不大，延長不遠，分布不規(guī)則，多為開口裂隙。 根據(jù)力的性質，剪切裂隙和張裂隙剪切裂隙是巖石由剪切應力形成的裂隙。 巖層中經常有兩組與云同步共軛的剪切裂隙系統(tǒng)“x”型裂隙系統(tǒng)。 這樣的裂縫是平坦的

10、，延伸方向是穩(wěn)定的。煤和頁巖等柔軟的巖層上經常出現(xiàn)光滑的裂縫和傷痕。 張裂隙是由張應力引起的裂隙。 褶曲巖層在軸部發(fā)達，與巖層面大致垂直，或者沿著形成的剪切裂隙面形成鋸齒狀裂隙的情況較多。 張裂隙一般裂隙略微開放，該裂隙廣泛發(fā)達于褶皺曲巖層，在斷層附近也常發(fā)生。 裂隙面粗糙，通常沒有擦傷，通常延伸到很遠的地方。 根據(jù)裂縫方向與巖層方向的關系，可分為方向裂縫、傾向裂縫和斜交裂縫。 裂縫與巖層平行進行時，這裂縫走向裂縫。 此類裂縫表面粗糙，一般無劃痕，伸長不良，裂面開裂。 如果裂縫的方向與巖層的方向垂直，則該裂縫為傾向裂隙。 這樣的裂隙裂隙面粗糙的開口多，延伸到很遠，充滿礦脈的情況很多。 裂縫與巖

11、層斜交時，該裂縫為斜交裂縫。 這種裂紋的性質與剪切裂紋相同。 根據(jù)裂紋的方向與褶皺曲軸的方向的關系，縱裂紋、與橫裂紋斜交的間隙的方向與褶皺曲軸的方向一致時，該間隙為縱裂紋。 當狹縫在與褶皺曲軸正交的方向上行走時，該狹縫為橫向狹縫。 裂縫與褶曲軸傾斜相交時，該裂縫為斜交裂。 縱裂隙和橫裂隙一般與巖層面正交，在橫斷面或縱斷面呈扇狀分布，其生成與巖層的彎曲和中樞趨勢有關，局部張裂隙多。 斜交裂隙的特征與剪切裂隙相同。 23、裂隙與井架的關系裂隙發(fā)育區(qū)、巖層穩(wěn)定性差，巷道和開采區(qū)的布置一般不宜與主要裂隙組方向平行，以銳角或垂直為宜，否則容易形成單手或突頭。 被照面的推進方向與主要裂隙群趨勢一致，能提高

12、掘進效率。 24、裂隙與井巷掘進的關系在裂隙發(fā)達的煤、巖層中，炮擊布置應盡量垂直于主要裂隙面，提高爆破效果，炮擊間隔也大。 煤層頂板巖石裂縫發(fā)展時，支座頂南朝梁與主要裂縫方向不平等，防突。 25、裂隙和地下水關系裂隙破碎帶是地下水的較好通道，裂隙的發(fā)育程度與坑道涌水量有密切關系。 特別是張性裂隙和兩組裂隙的交叉地帶，富水性和導水性強，在施工中應予重視。 26、裂隙與坑道瓦斯氣體的關系裂隙不僅是瓦斯氣體存在的空間，也是運輸和釋放的通路。 如果巷道與主要裂縫群方向垂直或斜交，則部分瓦斯氣體釋放到巷道空間，如果巷道掘進方向與主要裂縫方向平行，則難以釋放瓦斯氣體，增加采掘時瓦斯氣體突出的危險。 26、

13、斷層的分類可以根據(jù)斷層兩盤相對移動的方式將斷層分為正斷層、逆斷層和平行斷層。 根據(jù)與區(qū)域結構的線方向的關系，將斷層分為縱斷層、橫斷層、斜斷層。 根據(jù)斷層方向與地層產狀的關系將斷層分為方向斷層、傾向斷層、斜交斷層和層斷層。 根據(jù)斷層在斷面上的組合形態(tài)，將斷層分為階梯狀斷層、地塹、地壘、層積瓦狀構造。 根據(jù)斷層的平面組合形態(tài)，將斷層分為環(huán)、放射性、扭轉、平行式、簾式、轉換等斷層。 常用的分類方法是第一類。27、正斷層、逆斷層與平行斷層的正斷層：在斷層的兩盤相對位移中，上盤相對上升，上盤相對下降的斷層稱為正斷層。 逆斷層：在斷層兩盤的相對位移中，上盤相對下降、下盤相對上升的斷層被稱為正斷層。 平行斷

14、層：巖層斷裂后，上下兩層巖層水平移動，無明顯位移。 28、斷層影響煤礦生產大斷層影響井田分區(qū)影響采礦影響安全工作導致煤炭資源損失巷道掘進率提高。、29、斷層與井巷配置的關系斷層的性質規(guī)模、斷距的大小和斷層的性質，直接影響井田分區(qū)和采區(qū)、被照面的配置和云同步，巷道和井底車場的配置也影響大型斷層是井田分區(qū)的主要依據(jù)之一和云同步，井田的開拓方式也影響中型斷層(斷距15米以上30米以下)通常小斷層對開采有很大影響。 落差超過5米的話，就會常常以斷層為界把被照面分成兩部分。 斷層密集時，可以破壞整個被照面來采集。 30、當斷層和井巷掘進的關系是在煤層掘進中遇到斷層時，煤層失去其連續(xù)的完全性，斷層距離比煤

15、層的厚度大，煤層破壞后，要及時正確判斷斷層的性質，發(fā)現(xiàn)煤層破壞，防止東掘西掘引起的大量的廢棄巷道通過斷層破碎帶31 .斷層和地下水的關系斷層，特別是張性斷裂帶是地下水活動和豐富的場所。 導水斷層通過地表水與各含水層的水力連接，增加坑道的涌水量，引起供水井下的突水事故，影響或威脅安全生產。 因此，必須加強礦山的水文地質工作。32、斷層和瓦斯氣體有關斷層破碎帶容易收集大量瓦斯氣體和云同步，由于斷層破碎帶附近煤(巖)層抗壓強度低，因此在氣體壓強力和其他壓力的共同作用下易發(fā)生瓦斯突出，對高瓦斯氣體礦山和有瓦斯突出危險的礦山，暴露斷層和煤層時，要加強安全措施。 33、巷道暴露斷層前的征兆(第103頁)龜

16、裂增加的煤(巖)產量變化煤層頂板出現(xiàn)不平行現(xiàn)象煤的厚度、煤層構造變化，在形成小褶皺的大斷層附近經常有一系列小斷層在斷層附近經常出現(xiàn)水滴、浸水、涌水現(xiàn)象的瓦斯氣體噴出量34、識別井下斷層的標識牌(105頁)煤(巖)層不連續(xù)的斷層面損傷、鏡面、階段斷裂帶構造巖斷層角礫和斷層角礫碎裂巖糜爛巖片理化巖牽引現(xiàn)象斷層兩側的派生構造羽狀張裂隙羽狀剪切裂隙褶皺、34、塌陷柱在中國華北煤二疊紀的石炭系地層形成的基礎， 存在溶洞非常發(fā)達的奧陶紀石灰?guī)r，受到地下水的長期侵蝕，這些個的溶洞越來越大，在地質構造力和上霸巖層重力的長期作用下，溶洞塌陷，霸蓋上的石炭系地層塌陷，因此塌陷的斷面為柱狀，稱為塌陷柱。 35、陷落

17、柱的井下特征形態(tài)陷落柱總形態(tài)為上下較大的圓錐體。 這些個在水平斷面上呈圓形或橢圓形，直徑大小不同，最大直徑能夠陷落到數(shù)百米(峰峰二礦、陽泉濟生井田)高度的柱的高度有限。 溶洞塌陷后，上霸地層的巖石碎塊體積大于原來的體積，塌陷到一定高度后，整個柱子的空間被填埋，塌陷作用停止，上面的煤巖層不被破壞。 陷落柱內組合物的特征陷落柱主要由陷落的巖石碎塊組成，這些個的巖石碎塊棱角分明，形狀各異，排列紊亂，大小混雜。 大巖塊直徑達數(shù)米，省略數(shù)厘米，巖塊與巖塊之間充滿巖粉、煤粉、各色粘土，膠著差，有許多未成巖。 有些柱子沒有水，有些則有水。 據(jù)統(tǒng)計，瓦斯氣體噴出量比普通區(qū)高23倍。 圍巖接觸關系陷落柱與圍巖接

18、觸關系呈不規(guī)則鋸齒狀，界限線清晰。 在接觸處，圍巖產狀基本正常，接觸帶附近的煤層和頂板無牽引現(xiàn)象，在井下煤層開挖中遇到陷落柱后，穿過柱子仍可見原來的煤層。 從陷落柱的軸線和圍巖產狀關系的許多坑道的觀察結果可知，陷落柱的中心軸與圍巖層面大致垂直。巖層傾斜時塌陷柱也傾斜，在水平投影圖中，各煤層的塌陷范圍沒有完全重疊，供水井下塌陷的范圍比地表大，其邊緣向山的方向移動。36、陷落柱勘探目前井下陷落柱勘探方法主要是鉆探、巷道勘探和物探。 挖掘是生產礦山探測陷落柱的常用手段，用物探方法探測陷落柱最廣泛使用的是坑透計。 利用基坑透射器檢測陷落柱是由于煤層和陷落柱的電氣差異。 陷落柱的電阻率低，煤層的電阻率高。 37、陷落柱對礦山生產的影響和危害(128頁)破壞可采煤煤層，減少煤蘊藏量降低開采效率，提高生產成本妨礙機械化的使用，影響正常開采