矿井地质第一章煤层厚度变化

课程名称 授课教师/职称 授课题目（章、节） 矿井地质学 胡宝林/ 教授 专业名称 授课方式（合、小班） 第一章 煤层厚度变化 教材： 龙荣生编,矿井地质学。1990 参考书目： 教材及参考书目 1、淮南煤炭学院主编，矿井地质及矿井水文地质；1979 2、赵明鹏 矿井地质工作方法及其新进展； 1996 3、袁崇孚，《矿井地质制图》，1990 教学目的与要求： 1、了解煤层厚度对生产的影响； 2、熟练掌握煤层的观测内容与方法； 3、掌握煤层厚度探测的基本方法； 内容和时间安排、教学方法： 1．内容和时间安排：内容参见教案；安排2学时。 2．教学方法：课堂讲授，课堂例题分析。 教学重点和难点： 1．重点：煤层的观测内容与方法 2．难点：煤层厚度探测方法。 复习思考题、作业题： 作业题： 1、简述厚度变化对生产的影响； 2、简述煤层厚度观测的主要内容， 3、井下煤厚探测常用方法由那些？ 地理信息系统 小班

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第一章 煤层厚度变化

厚度变化对生产的影响

煤层是煤矿开采的对象。煤层的各种变化尤其是煤层厚度的变化对煤矿生产影响极大。它影响 1、采区的合理布置， 2、采煤方法的正确选择， 3、储量的准确计算， 4、煤炭密源的充分回收， 5、生产计划的正常安排

第一节煤层厚度变化 一、煤层厚度分类 1.1按煤层结构分类

1、总厚度 煤层顶、底扳之间各煤分层和夹石层厚度的总和。 2、有益厚度 煤层顶、底板之间所有煤分层厚度的总和。 3、可采厚度 达到煤炭工业指标规定的最低可采厚度的煤层。 4、最低可采厚度 在当前经济技术条件下可开采的最小煤层厚度。

1.2按煤矿生产需要分类

1.1.3按煤层厚度变化形态分类

1．层状煤层

煤层连续，厚度变化不大大部分可采(图1—2a)。

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2．似层状煤层

(1)藕节状煤层 煤层不完全连续或大致连续，而厚度变化较大。其可采面积大于不可采面积，可采煤体分布比较密集，形状似藕节(图1—2b)。

(2)串珠状煤层 煤层不完全连续或大致连续，而厚度变化较大。其可采面积与不可采面积相当，可采煤体分布尚密集，形状似捻珠(图1—2c)。

(3)瓜藤状煤层 煤层不完全连续或大致连续，而厚度变化较大。其可采面积小于不可采面积，可采煤体分布比较稀散，形状似瓜藤(图1—2d)。 3，不规则状煤层

(1)鸡窝状煤层 煤层断续，形状不规则，呈鸡窝状。其可采媒体的面积多小于不可采面积，也有的规模较大，具有开采价值(图l—2e)。

(2)扁豆状煤层 煤层断续，形状不规则，呈扁豆状。其可采煤体的规模较小，一般不具有单独开采的价值(图l—2f)。 4．马层状煤层

马尾状煤层指煤层分岔以至尖灭 (图1—2g)。形似马尾。其煤层厚度由厚变薄以至完全消失

第一节煤层的观测 一、煤层的观测主要任务

1、观测井巷和钻孔揭露的一切可采、局部可采和不可采的煤层，掌握全面系统的原始密科。 2、探测影响采区设计、巷道掘进和采面回采的煤厚变化，圈定薄煤带的可采边界、厚煤区的分层界限、分叉煤层的分合区线，以及非层状煤体的采握范围；为采掘设计和生产提供桩确的依据，

3、预测新开拓区域的煤厚变化特征和规律；保证矿井生产的正常接续。

4、最终核定勘探程度不足或新发现煤层的工此价值和开采条件，使煤炭密源得以充分开发和利用。煤层观测是矿井地质一项日常性工作，主要在于取得煤层厚度、结构岩石性质、以及与劳动生产条件有关的各项资料。

二、观测的基本要求

凡是井巷揭露的一切煤层不论是否可采，都需要进行观测和描述如下。

(1)一切穿层巷道揭露煤层的地点，均应作为煤层观测点进行仔细观测和详细描述，并建立观

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测卡片或档案。

(2)一切沿可采煤层的顺层巷道，煤层观测点的间理应根据煤层的稳定程度确定。若遇地质变化，或两观测点之间煤厚变化超过0.5m时，应加密观测点，以反映煤厚变化的真实情况。

（3）采面回来过程中，每隔7—10天，相当于一个产量验收期，应在采面布点观测煤层情况。

三、观测的主要内容 1、基本内容

煤层结构、煤层厚度、煤层顶底板、煤层煤质、煤的含水性、煤层产状等。

2、经常要观测的内容

(1)当巷道揭露煤层全厚时，每个观测点应测量煤层厚度。若系复杂结构煤层，还应观测各煤分层厚度。夹矸层厚度、岩性和坚硬程度。

（2)在层位难以判断，煤层对比因难时，还应仔细观测各煤分层的宏观煤岩成分和类型，煤的基本特征（光泽、颜色、断口、软硬程度、脆韧性、结构构造和内生裂隙发育情况，煤层中所含结核和包裹体的成分、形状、大小、坚硬程度和分布特征等）。

(3)当煤层道受古河流冲刷时，必须观测冲刷标志，系统收集判明冲刷类型，冲剧变薄带方向、深度和范围的基础资料。

(4)当煤层出现变薄、分叉和尖灭时，应着重观测煤层结构、接触关系、围岩的岩性特征等，为分析煤厚变化原因，预测变薄带、积累资料。煤质、煤层与围岩的可采边界、分合区线。

四、观测的方法

1．用井巷观测基线测制煤层剖面，或以一定间距的煤层柱状、迎头素描及顶（底）板标高来控制煤层结构与构造形态，并测出各个变化点的煤层产状。

2．利用井巷与钻孔的揭露来测量煤层厚度，一般要测出煤层真厚度，只是在受到观测条件限

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制时，才测量煤层假厚度再进行换算。对于煤层增厚、变薄、分叉、尖灭、断失、褶皱等厚度变化的位置及影响范围应在井下绘制平面草图，并作反映变化特征的细部素描。

3．煤层观测点的布置应按实际情况来定。结构复杂，厚度不稳定，有可能影响正常

采掘的煤层，要以10～20米的点距控制；结构简单，厚度也较稳定，对采掘无太大影响的煤层，一般以30米、50米、100米的点距控制：

4．以沉积岩的一般观察方法来鉴定煤层顶、底板：根据井巷支护及采场管理的需要，有时要进行顶、底板岩石物理力学性质的试验和顶板裂踪的测量统计。

5．煤岩分层描述的观察点力求是一个新鲜的连续剖面：对于层位稳定，厚度大于2cmd的夹矸必须单独分出；

6．在上述特征观测基础上，对一条巷道或一个工作面都要作煤层的总体描述，并附煤层观测点材料平面图。

第二节 煤层厚度的探测

当巷道不能揭露煤层全厚、无法实测煤层厚度时，或者当煤层厚度变化较大，仅取少数实测煤厚资料不能控制煤厚变化范围时，均需进行煤厚探测，以便了解煤厚变化规律，圈定煤厚变化带和可采界线，为正确划分采面，合理确定分层回来的次数和采高提供依据。

1．巷道掘进时的煤厚探测

当巷道不能揭露煤层全厚时，缓倾斜煤层用钻探配合溜煤服和联络斜巷探查；急倾斜煤层用钻探配合煤门探查。探煤点的间距，应根据煤层的稳定程度而定。

（1）在能够揭露煤层全部厚度的薄煤层及中厚煤层的巷道中，可用皮尺或钢卷尺垂直煤层顶、底板的层面直接测量煤层真厚度。

（2）在只能揭露煤层厚度一部分的厚煤层及部分中厚煤层的巷道中，必须用钻探或巷探来探测煤层的全部厚度。

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（3）探煤钻一般是采用轻便小型钻机或电煤钻与接杆钎子；探煤巷则是利用生产上必掘的暗井、反眼、煤门、横贯等巷道。

2．采面回来时的煤厚探测

在缓倾斜或倾斜的厚煤层分层开采工作面中，为了正确控制各个分层的回来厚度，仅靠回采巷道中的煤厚探测点是不够的，一般还要在上分层的开采过程中，随着工作面的推进，按一定的探煤间距探测剩余底煤厚度。

采用工作面的电煤钻探查或物探方法。探煤厚资料应及时整理出探服布置图、探线剖面图和剩余煤厚等值线图，以便合理调整分层采高。

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