煤矿地质(1).doc

一、填空题（25分） 1．地震波在地球内传播有两处极为明显的分界面，在平均地深 33 km为第一地震分界面，又称莫霍面；平均地深 2898 km为第二地震分界面，又称古登堡面，由此将地球的内圈层划分为地壳、地幔和地核。（3.5分） 2．矿物是是地壳中的一种或多种化学元素在各种地质作用下形成的天然单质或化合物。矿物是组成岩石和矿石的基本单位。岩浆岩的八种造岩矿物是石英、钾长石、斜长石、橄榄石、辉石、角闪石、黑云母、白云母。摩氏硬度计的十种代表矿物（由小到大）为滑石、石膏、方解石、萤石、磷灰石、长石、石英、黄玉，刚玉、金刚石。（6分） 3．成煤的必要条件有植物条件，气候条件，自然地理条件和地壳运动条件。宏观煤岩成分包括镜煤，丝炭，亮煤，和暗煤。（4分） 4．岩浆是形成于地壳深部或上地幔、以硅酸盐为主要成分、炽热粘稠、富含挥发物质的熔融体。根据 SiO2 的含量可将其划分为超基性岩浆、基性岩浆、中性岩浆和酸性岩浆等四种基本岩浆类型。（4分） 5．岩性分类系统的组是最基本的单位，组为具有岩性、岩相、和变质程度一致性的一套岩层。列举出三个含煤地层的组名山西组、本溪组、龙潭组（3.5分） 6．矿井水的来源包括大气降水、地表水、含水层水、老窑水、断层水。（2.5分） 7．煤矿中“三量”指准备煤量开拓煤量回采煤量。（1.5分）二、简述体（共17分）区别解理、层理与节理。（本小题6分）答解理指结晶矿物在受外力打击后，沿一定的方向规则地裂开，形成光滑平面的性质。层理是沉积物在沉积过程中在层内形成的构造，主要由沉积物的成分、结构、颜色等在垂向上的变化而显示出来。是沉积岩最重要的沉积构造类型。节理断裂两侧的岩层或岩体沿破裂面断开，但没有发生明显的相对位移的断裂构造称节理构造。什么是内力地质作用，其具体包括哪几种；什么是外力地质作用，其具体包括哪几种（本小题6分）答内力地质作用是指以地球内热为能源并发生在地球内部的地质作用。包括岩浆作用，地震，地壳运动，变质作用。外力地质作用是指主要以太阳能以及日月引力为能源并通过大气、水、生物因素引起的地质作用。包括风化作用，剥蚀作用，搬运作用，沉积作用，固结成岩作用。地层划分与对比的主要方法有哪些（本小题5分）答 A-根据岩层的生成顺序划分和对比 B-根据岩层的岩性特征划分和对比 C-根据岩层中赋存的古生物化石划分和对比 D-根据地层之间的接触关系 E-利用放射性同位素测定地质年代三、图件分析（18分） 1．识别图1，2中哪是背斜，哪是向斜（在图上标出），并完成图中构造形态，画出轴面的位置（图1，2为未完成的地质剖面图，图中字母为地层代号，剥蚀掉的地层请用虚线连接）。（共8分，每小题4分）（图2） 2．图3、4为煤层底板等高线图，分别绘出断层上、下两盘的交面线，把实际存在的煤层底板等高线改为实线，并判断断层的性质（正、逆）。（为煤层底板等高线；为断层面等高线）（共10分，每小题5分）本文来自中国煤矿安全生四、作图题（28） 1．图5为地质图，试沿II’方向作地质剖面示意图。（为产状符号）（5分）（图5） 2．图6为一个100m水平的水平切面图，已知断层倾角为45，煤层倾角为30，以等高距50m（比例尺为5mm 50m），求作100m以下的煤层底板等高线及断煤交面线图。（II’为断层走向线，AB、CD为煤层底板的走向线，为产状符号）（10分）（图6）图7为一煤层底板等高线图，请回答下列问题（13分）煤层产状（倾角请在图上标出）；断层产状（倾角请在图上标出）；指出断层上、下盘，并标出上、下盘断煤交面线；指出断层上升盘和断层性质；求断层的落差、平错；求断层的水平断距、地层断距和铅直地层断距；（图7）比例尺12000 五、论述题（12分）试述影响煤厚变化的因素有哪些答引起煤厚变化的地质因素原生变化和后生变化。常见的有 1、泥炭沼泽基底不平影响煤层形态和厚度的变化 ①、煤层底版或基底岩层界面呈凹凸起伏而顶板界面却比较平整，即“顶平底不平”。 ②、往往在含煤岩系的底部或下部的煤层煤厚变化极为不规则。 ③、基底古地形低洼处煤层增厚，向突起部位尖灭变薄。其分层和层理多为下伏的基底岩层界面所截切，呈现超覆样式。 2、煤层形成时期的沉积环境对煤层的形态和煤层厚度有直接的关系。（1）、沉积体系和煤层厚度、形态变化的关系；（2）、对煤层分岔类型的影响； 3、同沉积构造对煤层形态和煤厚变化的影响聚煤盆地基底的不均衡沉降，如基底断块差异性沉陷、同沉积褶皱和断裂等，通过对沉积环境的控制，能够对煤层形态和煤层变化产生深刻的影响。 1）、基底断裂系控制的煤层分带 2）、盆内次级同沉积褶皱对煤层形态和煤厚变化的影响 3）、盆内同沉积断裂活动对煤层形态和煤厚的影响 4、泥炭堆积过程中或泥炭层被沉积物覆盖以后河流等对煤层的冲刷剥蚀。 5、后期构造变动引起煤厚变化 q.6、岩浆侵入 7、岩溶陷落柱的影响含煤地层下伏岩系如果为可溶性岩石，如石灰岩、白云岩、石膏层等，在地下水的溶蚀作用下可以形成岩溶洞穴，随着洞穴规模的扩大，在上覆岩系的重力荷载下，煤层及其围岩逐渐跨落，可形成环形柱状陷落。本文来自中国煤矿安全生产网 www.mkaq.org 详细出处参考二、简述题 2．什么是储量，什么是可采厚度和最低可采厚度储量是煤田内蕴藏的具有一定工业价值和一定研究程度的煤炭资源数量；可采厚度是层厚在最低可采厚度以上的煤层或煤分层的总厚度；最低可采厚度指目前经济技术条件下具有工业开采价值的最小厚度 3．地层划分与对比的主要方法有哪些地层对比指将在空间上不同的一套地层，使之属性相同者相对应的工作。地层对比方法有地层生成顺序法、岩性法、古生物法和绝对年龄法。 4．请说明解理、片理、层理与节理的区别。．解理是矿物的物理性质，指矿物受外力打击后沿固定方向裂开成平面的性质；片理是变质岩的构造，指变质岩中片状矿物定向排列的性质；层理是沉积岩的构造，指沉积岩在垂向上由于成分、结构或颜色变化形成的层状构造；节理是一种构造现象，指岩石发生破裂变形但无明显相对位移的地质构造 5．什么是最低可采厚度基本线距极限线距最低可采厚度指目前经济技术条件下具有工业开采价值的最小煤层厚度；基本线距指根据构造类型和煤层型别确定的勘探线距离，目的是为控制储量级别及构造、煤层的地质情况。极限线距指根据我国实际情况制定的勘探线最低距离（250m），附加勘探线不受极限线距的控制。 7．请说明煤层顶、底板构造。在正常的沉积序列中，位于煤层上下一段距离内的岩层，成为煤层的顶、底板。顶板分为伪顶、直接顶、老顶。底板分为直接底、老底 8．断层识别标志有哪些。岩体受力作用断裂后，两侧岩块沿断裂面发生显著位移的断裂构造；断层识别标志有地貌标志（如断层崖等）、构造标志（如牵引构造等）和地层的重复或缺失等三类 12．煤厚变化是由于什么原因产生的，煤厚变化对煤矿生产有哪些影响煤层厚度是指煤层顶、底板的垂直距离；产生原因（1）原生变化（包括地壳不均衡沉降、泥炭沼泽基底不平、煤层的同生冲蚀）；（2）后生变化（包括煤层的后生冲蚀、构造挤压、岩浆岩侵入、岩溶陷落）；煤厚变化对煤矿生产的影响包括煤层厚度变化对煤矿开采设计和采掘部署、采煤方法的选择、采区和工作面的划分都会造成一定影响，因此在矿井生产中常常通过探测煤厚来正确指导采掘生产。影响采掘部署、影响生产计划、增加掘进巷道数量、降低回采率等 13、试述陷落柱的基本特征。 1.形态特征平面形状是指陷落柱内腔表面与水平面交线的形状。剖面形状是指沿陷落柱中心轴线剖切以后的形态。陷落柱的高度是指从溶洞底面到塌陷顶的距离。陷落柱的中心轴是指陷落柱各平面中心线的连线。 2.出露特征地表出露特征是陷落柱出露在地表时，被塌陷的岩体与周围正常岩层的层位、产状和岩性都不一样，同时该处地貌呈现各种异常现象。井下出露特征主要表现包括柱面特征和陷落柱柱体组成及其附近岩层特征 16．地质构造对生产的影响主要有以下几个方面影响井型规模和井田划分；影响开拓部署；影响掘进率；影响工作面正常生产；影响安全生产 17.巷道遇断层前可能出现的征兆煤岩产状发生显著变化；煤层厚度发生变化，煤层顶、底板出现不平行现像；近断层处常出现牵引褶曲、煤层揉皱和破碎现象；接近断层时，煤层和顶、底板中裂隙显著增加，并且常常具有个一定的规律性；在大断层附近常伴生一系列小断层问答题 1、试分析褶皱对煤矿生产的影响褶皱构造造成的影响主要分成三种类型大型褶曲的规模、方向和位置影响到井田的划分和矿井开拓方式及开拓系统的部署。中型褶曲对整个矿井的开拓部署并不大，但对采区布置的关系影响密切，影响到采区的大小和采区巷道的布置。小型褶曲是在回采工作面准备过程中，在巷道中揭露的幅度仅几米到几十米，长度为几米到几十米的褶曲。它影响煤层平巷的掘进方向，从而影响工作面长度，给机械化回采、顶板管理带来一定困难。小型褶曲还往往引起煤层厚度变化，使生产条件复杂化。小型褶曲特别发育时，甚至会出现煤层变成不可采。 2、回采地质说明书的主要内容回采地质说明书由文字说明和图件二部分构成。文字说明主要包括采区概况、地质构造、可采煤层、水文地质、其他地质因素、储量计算和存在问题及建议。图件包括煤层结构及顶底板岩性柱状图（1100）回采工作面巷道实测剖面图（1200）回采工作面煤层底板等高线及储量计算图（11000） 3、在接受地质勘探资料时，要对地质资料进行审查和评价，请问主要从哪几个方面入手对原始资料和综合资料进行全面系统审核，包括（1）钻孔资料数据；（2）勘探线剖面图相关资料和数据；（3）核对底板等高线图；（4）露头实地检查地质构造；（5）核实地质储量。2 抓住关键问题评价勘探程度是否满足煤矿设计和建设需要，包括（1）勘探类型划分； - （2）勘探线选择和布置；（3）对井田内重要地质构造的控制；（4）储量计算的可靠性。 4、在煤矿生产过程中，如何进行断层预测，当遇到断层时，如何判断断层的性质预测断层可从以下几点进行（1）裂隙增多、出现淋水、涌水现象；（2）产状急剧变化；（3）煤厚发生变化；（4）高瓦斯矿井瓦斯涌出量增加。判断断层性质的方法（1）煤、岩层对比法；（2）利用断带附近的伴生地质现象；（3）作图分析法（4）根据断层规律类推法 5、在生产煤矿过程中如何处理断层开拓设计阶段对断层的处理（1）将大规模断层作为井田或采区边界，（2）将井筒偏离断层一定距离，（3）做好运输大巷的改向，（4）根据断层分布划分好开采块段。2 巷道掘进阶段对断层的处理（1）平巷过断层采用斜穿煤层顶、底板或顺断面掘进方式，（2）根据落差大小，采取挑顶、卧底、挑顶卧底相结合、石门、反眼、立眼等方式过断层。3 回采阶段对断层的处理（1）落差小的走向断层，采用挑顶、卧底方式、落差大走向断层采用增加顺槽上下分别回采的方式过断层，（2）倾斜断层落差小时采用挑顶卧底方式、落差大时需重新开切割眼，（3）斜交断层方式与倾向断层基本相同，当工作面内断层两端落差变化较大时，可采用合采与分采相结合的方式过断层 6、试分析断层对煤矿生产的影响断层破坏了煤层的连续性和完整性，对煤矿生产造成了很大的影响。断层对煤矿生产的影响主要表现为1）影响井田划分 2）影响井田开拓方式3）影响采区和工作面布置4）影响安全生产5）增加煤炭损失量6）增加巷道掘进量7）影响煤矿综合经济效益 7.采区地质说明书的主要内容采区地质说明书由文字说明和图件二部分构成。文字说明主要包括采区概况、地质构造、可采煤层、水文地质、其他地质因素、储量计算和存在问题及建议。图件主要包括采区煤岩层综合柱状图（1200）、采区地质剖面图（11000）、采区运输或回风水平地质切面图（11000）；采区煤层底板等高线及储量计算图（12000） 3、试述断失翼煤层的寻找方法在掘进过程中遇到落差较大的断层时，常不能看到另一盘的煤层，此时需找缺失煤层。因此确定断层性质和断距正为确定掘进方向的主要问题。确定断层性质和确定断距的方法由以下几种层位对比法；断层面构造特征法；经验类比法；作图分析法（实际测量断层产状；2 判断断层性质，可采用（1）煤岩层对比法；（2）依据伴生构造判断；（3）作图分析法；（4）根据断层规律推断法；（5）生产勘探法；3 确定断层规模（落差和断距），寻找断失煤层。）五、论述题什么是含煤岩系，含煤岩系有哪几种类型，各有什么特征煤系是指在一定地质历史时期内形成的、具有成因联系且连续沉积的一套含有煤层的沉积岩系。含煤岩系有近海型煤系和内陆型煤系。内陆型含煤岩系成煤环境为河流和湖波环境。岩性以粗碎屑岩为主，成分、结构成熟度低，一般没有石灰岩出现；岩性、岩相在横向上变化大，煤系厚度大，旋回不清，对比困难；煤层厚度大但稳定性差；煤质以低硫高灰为特征。近海型煤系由陆相、过渡相及海相岩层组成，沉积物分选性和磨圆度较好，粒度通常较细，成分都比较简单。近海型分布的较广，厚度较小，煤层稳定，结构简单。近海型煤系中旋回结构明显，岩性自上到下由粗到细，岩相则是由陆相到海相。本文来自中国煤矿安全生产网 www.mkaq.org 详细出处参考http//www.mkaq.org/html/2011/04/17/76038_2.shtml