采煤概論課件

1、 第一章 煤礦地質(zhì)基本知識(shí)第一節(jié)第一節(jié) 地殼的組成與地質(zhì)作用地殼的組成與地質(zhì)作用 應(yīng)該明確的兩個(gè)問題： 地殼是煤及各種礦產(chǎn)資源形成的地方，礦產(chǎn)資源的形成與地殼的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)及演變有密切關(guān)系。 地球表面生物的生長(zhǎng)、發(fā)育及死亡的整個(gè)過程不斷地改變著地球表面各種元素和礦物的分布，使某些元素離散或集中形成有價(jià)值的礦產(chǎn)。（生物遺體變?yōu)槊汉褪偷龋?這兩個(gè)方面都是地殼物質(zhì)在地質(zhì)作用下運(yùn)動(dòng)和演變的結(jié)果，因此，研究地殼的物質(zhì)組成以及在地質(zhì)作用下的地殼物質(zhì)運(yùn)動(dòng)，是掌握礦床形成和埋藏規(guī)律的基礎(chǔ)。第一節(jié)第一節(jié) 地殼的組成與地質(zhì)作用地殼的組成與地質(zhì)作用一、地殼的組成與巖石一、地殼的組成與巖石 地殼是地球的固體外殼。其全球

2、地殼平均厚度為地殼是地球的固體外殼。其全球地殼平均厚度為16km，大陸地殼平均約，大陸地殼平均約33km；大洋；大洋地殼較薄，平均約地殼較薄，平均約7km。 巖石是一些礦物顆粒的集合體。巖石是一些礦物顆粒的集合體。 礦物是地殼中的一種或多種元素礦物是地殼中的一種或多種元素在各種地質(zhì)作用下形成的自然產(chǎn)物。在各種地質(zhì)作用下形成的自然產(chǎn)物。 常見礦物常見礦物:石英、正長(zhǎng)石、白云母、橄欖石、蒙脫石、石英、正長(zhǎng)石、白云母、橄欖石、蒙脫石、方解石、白云石、褐鐵礦、石膏、滑石、石墨等。方解石、白云石、褐鐵礦、石膏、滑石、石墨等。巖石的分類：巖石的分類： 1、巖漿巖、巖漿巖 巖漿巖是三大類巖石的主體，占地殼巖

3、石體積的巖漿巖是三大類巖石的主體，占地殼巖石體積的64.7%。巖漿是來自地殼深部或地幔。巖漿是來自地殼深部或地幔中的具有高溫、高壓的硅酸鹽熔融體。巖漿沿巖石裂縫或薄弱帶上升，侵入到地殼表層或中的具有高溫、高壓的硅酸鹽熔融體。巖漿沿巖石裂縫或薄弱帶上升，侵入到地殼表層或噴出地表，便冷凝固結(jié)成堅(jiān)硬的巖漿巖。如花崗巖；玄武巖等。噴出地表，便冷凝固結(jié)成堅(jiān)硬的巖漿巖。如花崗巖；玄武巖等。 2、沉積巖、沉積巖 沉積巖是在地殼表層環(huán)境中形成的巖石。主要是由暴露于地表的巖石沉積巖是在地殼表層環(huán)境中形成的巖石。主要是由暴露于地表的巖石,經(jīng)受外力地質(zhì)作經(jīng)受外力地質(zhì)作用，即先經(jīng)風(fēng)化和剝蝕，搬運(yùn)，沉積，再經(jīng)受緊壓、脫

4、水、膠結(jié)，變成堅(jiān)硬的巖石，如頁(yè)用，即先經(jīng)風(fēng)化和剝蝕，搬運(yùn)，沉積，再經(jīng)受緊壓、脫水、膠結(jié)，變成堅(jiān)硬的巖石，如頁(yè)巖、砂巖、石灰?guī)r等。巖、砂巖、石灰?guī)r等。 沉積巖分布最廣，它覆蓋的面積約占地表總面積的沉積巖分布最廣，它覆蓋的面積約占地表總面積的75%。 3、變質(zhì)巖、變質(zhì)巖 變質(zhì)巖是由各種不同的原有巖石變質(zhì)巖是由各種不同的原有巖石,受到溫度、壓力及化學(xué)活性流體的作用，使原巖改變受到溫度、壓力及化學(xué)活性流體的作用，使原巖改變其成分、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造而變成新的巖石，如石灰?guī)r變質(zhì)成大理巖等。其成分、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造而變成新的巖石，如石灰?guī)r變質(zhì)成大理巖等。煤是一種沉積巖。在煤礦生產(chǎn)中遇到的也幾乎全是沉積巖。煤是一種沉積巖

5、。在煤礦生產(chǎn)中遇到的也幾乎全是沉積巖。二、地質(zhì)作用二、地質(zhì)作用內(nèi)力地質(zhì)作用內(nèi)力地質(zhì)作用 外力地質(zhì)作用外力地質(zhì)作用 地殼運(yùn)動(dòng) 巖漿活動(dòng)變質(zhì)作用地震作用風(fēng)化和剝蝕 搬運(yùn)和沉積固結(jié)成巖第一節(jié)第一節(jié) 地殼的組成與地質(zhì)作用地殼的組成與地質(zhì)作用地質(zhì)作用地質(zhì)作用第一節(jié)第一節(jié) 地殼的組成與地質(zhì)作用地殼的組成與地質(zhì)作用 1. 1.內(nèi)力地質(zhì)作用內(nèi)力地質(zhì)作用由地球內(nèi)部能量引起的地殼物質(zhì)成分、內(nèi)部構(gòu)造、地由地球內(nèi)部能量引起的地殼物質(zhì)成分、內(nèi)部構(gòu)造、地 表形態(tài)變化的地質(zhì)作用。表形態(tài)變化的地質(zhì)作用。u 1)地殼運(yùn)動(dòng)即地球內(nèi)部動(dòng)力引起的地殼變形和變位。 地殼運(yùn)動(dòng)對(duì)煤礦床的形成及賦存條件有著重要影響。 地殼沿地球半徑方向運(yùn)動(dòng)

6、時(shí)，表現(xiàn)為地殼的緩慢上升或下降（海陸變遷），稱為升降運(yùn)動(dòng)升降運(yùn)動(dòng)。地球物質(zhì)沿地球切線方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，呈水平運(yùn)動(dòng)水平運(yùn)動(dòng)。表現(xiàn)為激烈的造山運(yùn)動(dòng)。u 2)巖漿活動(dòng)是地下的巖漿沿地殼的裂縫上升，侵入地殼或噴出地表，在上升過程與圍巖相互作用，不斷改變自身的成分和狀態(tài)直至冷凝的全部過程。 巖漿噴出地表火山作用 巖漿未達(dá)地表巖漿侵入活動(dòng)珠穆朗瑪峰，位于中國(guó)和尼泊爾兩國(guó)邊界、海拔米，是喜馬拉雅山主峰，也是世界第一高峰。珠穆朗瑪在藏族神話中被認(rèn)為是五位仙女中的第三女神。她是萬(wàn)山之尊、地球之巔。秦嶺夏威夷冒納咯火山意大利埃特納火山中國(guó)西昆侖山阿什庫(kù)勒火山夏威夷普烏哈魯魯噴發(fā)形成的巖漿河火山口底部，可以見到紅色的巖漿

7、火山口底部，可以見到紅色的巖漿裂隙式火山u3)3)變質(zhì)作用變質(zhì)作用地殼深部的巖石在高溫高壓和化學(xué)性質(zhì)地殼深部的巖石在高溫高壓和化學(xué)性質(zhì)活潑的流體作用下，巖石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造及化學(xué)成分產(chǎn)活潑的流體作用下，巖石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造及化學(xué)成分產(chǎn)生變化，形成新的巖石的作用。生變化，形成新的巖石的作用。u4)4)地震作用地震作用地震是地殼的快速顫動(dòng)，是巖石能量積地震是地殼的快速顫動(dòng)，是巖石能量積累突然釋放的結(jié)果。累突然釋放的結(jié)果。n 在上述地質(zhì)作用中，最活躍的、起主導(dǎo)作用的是在上述地質(zhì)作用中，最活躍的、起主導(dǎo)作用的是地殼運(yùn)動(dòng)。地殼運(yùn)動(dòng)。第一節(jié)第一節(jié) 地殼的組成與地質(zhì)作用地殼的組成與地質(zhì)作用神戶大地震破壞 (高速公路

8、倒塌) 美國(guó)加州聖安德烈斯斷層 2外力地質(zhì)作用外力地質(zhì)作用主要是由地球以外的太陽(yáng)輻射能、日月引力能等主要是由地球以外的太陽(yáng)輻射能、日月引力能等引起的地質(zhì)作用。它能使地表形態(tài)發(fā)生變化和地殼表層化學(xué)元素產(chǎn)生引起的地質(zhì)作用。它能使地表形態(tài)發(fā)生變化和地殼表層化學(xué)元素產(chǎn)生遷移、分散和富集。遷移、分散和富集。按作用方式分為：按作用方式分為：1) 1) 風(fēng)化和剝蝕風(fēng)化和剝蝕第一節(jié)第一節(jié) 地殼的組成與地質(zhì)作用地殼的組成與地質(zhì)作用風(fēng)化風(fēng)化由于溫度變化、大氣由于溫度變化、大氣(氧氣氧氣)、水溶液以及生物的、水溶液以及生物的作用，使地表巖石或礦物在原地發(fā)生物理、化學(xué)變化的作用，使地表巖石或礦物在原地發(fā)生物理、化學(xué)變

9、化的過程叫風(fēng)化作用。過程叫風(fēng)化作用。 剝蝕剝蝕以風(fēng)雨、流水等流動(dòng)物質(zhì)為動(dòng)力，對(duì)巖石進(jìn)行以風(fēng)雨、流水等流動(dòng)物質(zhì)為動(dòng)力，對(duì)巖石進(jìn)行破壞并把破壞的產(chǎn)物剝離開的過程稱為剝蝕作用。破壞并把破壞的產(chǎn)物剝離開的過程稱為剝蝕作用。風(fēng)化和剝蝕風(fēng)化和剝蝕風(fēng)化和剝蝕往往是彼此促進(jìn)的，巖石遭受風(fēng)化變得松軟就易于剝蝕，剝蝕后風(fēng)化和剝蝕往往是彼此促進(jìn)的，巖石遭受風(fēng)化變得松軟就易于剝蝕，剝蝕后暴露上來新鮮的巖石重新又受到風(fēng)化。暴露上來新鮮的巖石重新又受到風(fēng)化。u風(fēng)化作用的類型風(fēng)化作用的類型n 機(jī)械風(fēng)化作用p 1. 巖石的熱脹冷縮p 2. 巖石空隙中水和鹽分的物態(tài)的變化 第一節(jié)第一節(jié) 地殼的組成與地質(zhì)作用地殼的組成與地質(zhì)作用

10、第一節(jié)第一節(jié) 地殼的組成與地質(zhì)作用地殼的組成與地質(zhì)作用n 化學(xué)風(fēng)化作用空氣中的氧和水溶液不僅使巖石和礦物化學(xué)成分發(fā)生變化，而且使一部分被溶液帶走，或使穩(wěn)定的礦物變?yōu)椴环€(wěn)定的礦物，這種對(duì)巖石的破壞作用稱為化學(xué)風(fēng)化作用。 1. 氧化作用 氧氣與各種礦物混合，產(chǎn)生新的礦物。 黃鐵礦FeS2(+)氧化成褐鐵礦Fe2O3.H2O(3+)，由銅黃色變?yōu)楹旨t色，顏色變深，結(jié)構(gòu)變疏松。在地表稱鐵帽，地下連著礦床。 2. 溶解作用 任何礦物都溶于水，只是溶解度有大有小。 CaCO3+CO2+H2O-Ca(HCO3)2 方解石 (重碳酸鈣) 3. 水解作用 水和礦物相結(jié)合的一種化學(xué)反應(yīng)。正長(zhǎng)石+H2O-高嶺石+。

11、. 4. 水合作用 有些礦物吸引一定數(shù)量的水。石膏+H2O-硬石膏n 生物風(fēng)化作用生物的生命活動(dòng)過程和尸體腐爛分解過程對(duì)巖石的破壞作用有機(jī)械和化學(xué)兩種方式： 1. 生物的機(jī)械風(fēng)化作用n植物根對(duì)巖石的破壞，蚯蚓等鉆洞，人類活動(dòng)如挖洞、采礦等對(duì)巖石進(jìn)行破碎。 2. 生物的化學(xué)風(fēng)化作用n 生物死亡后，腐爛分解形成一種腐植質(zhì)(膠狀的物質(zhì))，是一種有機(jī)酸，對(duì)巖石起腐蝕作用.n 地殼表層巖石經(jīng)機(jī)械破碎，化學(xué)風(fēng)化后形成的松散物，再經(jīng)過生物的化學(xué)風(fēng)化作用，增加了有機(jī)物質(zhì)-腐殖質(zhì)，這種具有腐殖質(zhì)、礦物質(zhì)、水和空氣的松散物質(zhì)叫做土壤。第一節(jié)第一節(jié) 地殼的組成與地質(zhì)作用地殼的組成與地質(zhì)作用葉狀剝落 (果洲群島)塊狀

12、崩解 (石澳)蜂窩狀風(fēng)化 (長(zhǎng)洲人頭石） 蜂窩風(fēng)化 (長(zhǎng)洲)塊狀崩解(石澳)蜂窩狀風(fēng)化(長(zhǎng)洲)第一節(jié)第一節(jié) 地殼的組成與地質(zhì)作用地殼的組成與地質(zhì)作用2 2）搬運(yùn)和沉積）搬運(yùn)和沉積 最主要的沉積區(qū)是內(nèi)陸胡泊、沼澤和海洋。最主要的沉積區(qū)是內(nèi)陸胡泊、沼澤和海洋。 3 3）固結(jié)成巖）固結(jié)成巖指松散的沉積物逐步變成堅(jiān)硬的沉積巖的過程指松散的沉積物逐步變成堅(jiān)硬的沉積巖的過程 從上可見，從上可見，破壞巖石破壞巖石 改變地貌改變地貌 生成新巖石生成新巖石 是外力地質(zhì)作用的整個(gè)過程。是外力地質(zhì)作用的整個(gè)過程。第一節(jié)第一節(jié) 地殼的組成與地質(zhì)作用地殼的組成與地質(zhì)作用搬運(yùn)作用搬運(yùn)作用風(fēng)化和剝蝕作用的產(chǎn)物，由風(fēng)、流水等

13、風(fēng)化和剝蝕作用的產(chǎn)物，由風(fēng)、流水等搬運(yùn)到別的地方的過程。搬運(yùn)到別的地方的過程。沉積作用沉積作用隨著搬運(yùn)力量的減落或消失，被搬運(yùn)物隨著搬運(yùn)力量的減落或消失，被搬運(yùn)物在低洼地區(qū)逐漸沉積的過程。在低洼地區(qū)逐漸沉積的過程。搬運(yùn)和沉積搬運(yùn)和沉積 3 3、關(guān)系（內(nèi)力與外力地質(zhì)作用）、關(guān)系（內(nèi)力與外力地質(zhì)作用） 外力地質(zhì)作用在很大程度上受地殼運(yùn)動(dòng)的制約。風(fēng)化剝蝕外力地質(zhì)作用在很大程度上受地殼運(yùn)動(dòng)的制約。風(fēng)化剝蝕過程主要在地殼上升隆起的地區(qū)進(jìn)行，而其進(jìn)行的強(qiáng)度也與地過程主要在地殼上升隆起的地區(qū)進(jìn)行，而其進(jìn)行的強(qiáng)度也與地殼上升隆起的幅度速度有關(guān)。殼上升隆起的幅度速度有關(guān)。 沉積、固結(jié)成巖過程主要在地殼下降沉陷地

14、區(qū)形成，沉積沉積、固結(jié)成巖過程主要在地殼下降沉陷地區(qū)形成，沉積物的物質(zhì)成分，厚度和分布范圍等，都受著地殼沉降的幅度和物的物質(zhì)成分，厚度和分布范圍等，都受著地殼沉降的幅度和速度的限制。速度的限制。 第一節(jié)第一節(jié) 地殼的組成與地質(zhì)作用地殼的組成與地質(zhì)作用 地質(zhì)構(gòu)造： 在地殼運(yùn)動(dòng)中，煤和巖層改變了原始埋藏狀態(tài)所產(chǎn)生的變形或變位的產(chǎn)物稱為地質(zhì)構(gòu)造。 一、單斜構(gòu)造、單斜構(gòu)造 在一定的范圍內(nèi)，煤或巖層大致向一個(gè)方向傾斜的構(gòu)造形態(tài)。 巖層的產(chǎn)狀要素： 走向、傾向、傾角 走向： 巖層層面與水平面交線的延伸方向。 傾角： 層面與水平面之間的二面角。 傾角變化在0-90之間。 煤層按傾角分為三類： 緩傾斜煤層 2

15、5 產(chǎn)量占70%（全國(guó)） 傾斜煤層 25 -45 急傾斜煤層 45 傾向： 巖層面上與走向線垂直向下的傾斜線的水平投影所指的方向。第二節(jié)第二節(jié) 地質(zhì)構(gòu)造地質(zhì)構(gòu)造 二、褶皺構(gòu)造二、褶皺構(gòu)造 褶皺： 巖層受水平力的作用被擠壓成彎彎曲曲，但保持了巖層的連續(xù)性和完整性的構(gòu)造形態(tài)。也可以定義為：也可以定義為：巖石中面巖石中面狀構(gòu)造（層理、劈理、斷層面狀構(gòu)造（層理、劈理、斷層面等）的彎曲。又稱褶曲等）的彎曲。又稱褶曲 背斜： 巖層層面凸起的褶曲 向斜： 巖層層面凹下的褶曲第二節(jié)第二節(jié) 地質(zhì)構(gòu)造地質(zhì)構(gòu)造褶皺要素 三三 、斷裂構(gòu)造、斷裂構(gòu)造： 巖層受力后遭到破壞，失去了連續(xù)性和完整性的構(gòu)造形態(tài)。 裂隙裂隙：斷

16、裂面兩側(cè)的巖層沒有發(fā)生明顯位移。 斷層斷層：斷裂面兩側(cè)的巖層發(fā)生了明顯位移的斷裂構(gòu)造。 斷層要素?cái)鄬右兀?斷層面、斷盤和斷距。（1） 斷層面斷層面： 巖層發(fā)生斷裂位移時(shí)，相對(duì)滑動(dòng)的斷裂面。其空間位置 可用產(chǎn)狀要素來描述。 （2） 斷層線斷層線： 斷層面與地面（水平面）的交線。它反映了斷層的延伸方向（斷層的走向）。 （3） 斷盤斷盤： 斷層面兩側(cè)的巖體。 （上盤、下盤）（4） 斷距斷距： 斷層的兩盤相對(duì)位移的距離。 斷距可分為： 垂直斷距（相對(duì)位移的垂直距離）（落差）（ab）演示 水平斷距（相對(duì)位移的水平距離） （bc）第二節(jié)第二節(jié) 地質(zhì)構(gòu)造地質(zhì)構(gòu)造 根據(jù)斷層兩盤相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向根據(jù)斷層兩盤相對(duì)

17、運(yùn)動(dòng)的方向, , 可分為可分為: : 正斷層：正斷層：斷層形成后，上盤相對(duì)下降，下盤相對(duì)上升的斷層 逆斷層逆斷層 ：上盤上升，下盤相對(duì)下降的斷層 平推斷層平推斷層: 斷層兩盤沿水平方向相對(duì)移動(dòng)。 根據(jù)斷層走向與巖層走向的相對(duì)關(guān)系，斷層可分為：根據(jù)斷層走向與巖層走向的相對(duì)關(guān)系，斷層可分為： 走向斷層走向斷層： 走向一致或近于一 致。 傾向斷層傾向斷層： 走向與傾向一致或 近于一致。 斜交斷層斜交斷層： 斷層走向與巖層走 向斜交。第二節(jié)第二節(jié) 地質(zhì)構(gòu)造地質(zhì)構(gòu)造 四、巖溶塌陷及巖漿侵入四、巖溶塌陷及巖漿侵入 當(dāng)煤層下部分布有可溶性的石灰?guī)r、白云巖，并且發(fā)生巖溶時(shí)，巖溶可引起上覆煤層和巖石跨落形成陷落

18、，從而破壞了煤層的完整性。 巖漿侵入煤層時(shí)，使煤層的穩(wěn)定性和連續(xù)性遭到破壞。 第二節(jié)第二節(jié) 地質(zhì)構(gòu)造地質(zhì)構(gòu)造一、煤的形成一、煤的形成煤由植物遺體堆積埋藏后經(jīng)成煤作用轉(zhuǎn)變而成。據(jù)研究，幾乎所有的植物遺體，只要具備了成煤的條件，都可以轉(zhuǎn)化成煤。不過，低等植物遺體所形成的煤，分布范圍小，厚度薄，很少被人利用。那些分布廣、規(guī)模大、利用廣泛的煤，都是高等植物的遺體（主要是古代的蕨類、松柏類以及一些被子植物的遺體）形成的。成煤作用可劃分為兩大階段：n第一階段是在地表常溫、常壓下，由堆積在停滯水體中的植物遺體經(jīng)泥炭化作用或腐泥化作用，轉(zhuǎn)變成泥炭或腐泥的過程，稱泥炭化（或腐泥化）作用階段。這一階段以生物化學(xué)降

19、解作用為主。n 第二階段是泥炭或腐泥被埋藏后，由于沉積盆地基底沉 降至地下深部，經(jīng)成巖作用轉(zhuǎn)變成褐煤，當(dāng)溫度和壓力 再逐漸增高經(jīng)變質(zhì)作用轉(zhuǎn)變成煙煤和無煙煤。由泥炭或腐泥轉(zhuǎn)變成褐煤，以至無煙煤的全過程，稱煤化作用。這一階段以物理化學(xué)變化為主。第三節(jié)第三節(jié) 煤的形成與煤層特征煤的形成與煤層特征 煤的巖石組成和成因類型取決于泥炭或腐泥形成時(shí)的成煤植物種類、堆積環(huán)境和堆積方式。 煤的物理、化學(xué)和工藝性質(zhì)卻在很大程度上取決于煤化作用階段的有機(jī)質(zhì)熱演化程度，即煤級(jí)。 古植物、古氣候、古地理和古構(gòu)造條件，是影響成煤作用發(fā)生和強(qiáng)度的重要因素。成煤植物群落不同，決定了煤的成因類型。n石炭紀(jì)開始，富含木質(zhì)纖維組織

20、的陸生高等植物大量繁殖、堆積形成的煤大多為腐殖煤腐殖煤； 富含蛋白質(zhì)、脂肪的低等菌藻類為主形成的煤為腐泥煤腐泥煤； 高等和低等植物混合形成的煤為腐殖腐泥煤腐殖腐泥煤。腐泥煤、 腐殖腐泥煤在自然界分布量少，常呈薄層或透鏡體夾于腐殖煤的煤層中。第三節(jié)第三節(jié) 煤的形成與煤層特征煤的形成與煤層特征 n泥炭歷來被認(rèn)為是溫暖潮濕氣候條件下的產(chǎn)物。根據(jù)近代研究表明，在氣候條件中濕度所起的作用比溫度更重要。 因?yàn)楝F(xiàn)代無論在溫暖的低緯度和寒冷的高緯度 (5070)，只要是降水量大于蒸發(fā)量的地區(qū)，都有較厚的泥炭層堆積，干旱條件顯然不利于成煤。n有利于成煤作用的地理環(huán)境是沼澤。沼澤分布在濱海平原、海灣瀉湖、內(nèi)陸大湖

21、、三角洲平原、河流沖積平原和沖積扇前等環(huán)境。n成煤作用有利的構(gòu)造背景是古構(gòu)造穩(wěn)定期。地殼緩慢沉降，容易在地表形成積水洼地。造山運(yùn)動(dòng)和地殼上升階段，均不利于泥炭的堆積和保存。第三節(jié)第三節(jié) 煤的形成與煤層特征煤的形成與煤層特征 蘆葦河流樹木濕地蘆葦沼澤稻田濕地平原濕地濕地是富饒多產(chǎn)的生態(tài)體系。濕地的類型繁多，包括：沼澤地、河口三角灣、泥灘、泥沼、水塘、三角洲、珊瑚礁、季節(jié)性河流、瀉湖、淺海、泥炭地、湖泊、泛濫平原等等。 第三節(jié)第三節(jié) 煤的形成與煤層特征煤的形成與煤層特征 高等植物泥 炭褐 煤長(zhǎng)焰煤不粘結(jié)煤弱粘結(jié)煤氣煤肥煤焦煤瘦煤貧煤無煙煤成煤作用煤化作用變質(zhì)作用泥炭化作用（腐泥化作用）成巖作用煙煙

22、 煤煤低等植物腐 泥腐泥煤成煤過程劃分示意圖 上述可見，要形成有開采價(jià)值的煤層，必須具備下列條件： 1、植物條件：我國(guó)的三大聚煤時(shí)期（晚古生代的石炭二迭紀(jì)、中生代的侏羅紀(jì)和新生代的第三紀(jì)），分別是植物界的孢子植物，裸子植物和被子植物繁殖的極盛時(shí)代。 2、氣候條件：溫暖潮濕。 3、地理環(huán)境：大面積沼澤化的自然地理?xiàng)l件。濱海平原、海灣瀉湖、河漫灘、河口三角洲等。 4、地殼運(yùn)動(dòng)：泥炭層的積聚要求地殼緩慢下沉，下沉速度最好為與植物遺體堆積的速度大致平衡，這種狀態(tài)持續(xù)的時(shí)間越久，形成的泥炭層越厚。泥炭層形成以后，地殼下降較快，有利于泥炭的保存和轉(zhuǎn)變成煤。第三節(jié)第三節(jié) 煤的形成與煤層特征煤的形成與煤層特征

23、 第三節(jié)第三節(jié) 煤的形成與煤層特征煤的形成與煤層特征 二、煤系和煤田二、煤系和煤田 煤系煤系是含有煤層的一組沉積巖層（也叫含煤地層）。 煤系一般是按其形成的時(shí)代來命名的，如華北的石炭二迭紀(jì)煤系，東北的侏羅紀(jì)煤系，華南的晚二迭紀(jì)煤系。 煤田煤田在地質(zhì)歷史發(fā)展過程中，同一地質(zhì)時(shí)期形成并大致連續(xù)發(fā)育的含煤巖系分布區(qū)稱為煤田。三、煤的性質(zhì)及工業(yè)分類三、煤的性質(zhì)及工業(yè)分類 由于成煤的原始物質(zhì),成煤環(huán)境及所受的變質(zhì)作用不同,煤的種類很多,其物理性質(zhì)和化學(xué)組成也有差別。性質(zhì)不同的煤用途也不一樣。 （一）煤的性質(zhì)一）煤的性質(zhì) 1、 物理性質(zhì) 包括光澤、顏色、條痕、硬度、脆度、比重和容重、導(dǎo)電性等，見表1-3。

24、 2、化學(xué)組成 煤是由有機(jī)物和無機(jī)物混合組成的。 煤煤的的化化學(xué)學(xué)組組成成碳 最主要的可燃物質(zhì)，含碳量越高，發(fā)熱量越大氫 主要的可燃物質(zhì)，隨變質(zhì)程度加深而降低 氧 不可燃物質(zhì)，隨變質(zhì)程度加深而降低 氮 含氮量較少，近13%，不產(chǎn)生熱量 硫 有害物質(zhì)，燃燒時(shí)形成二氧化硫 ，煉焦煤中含硫量不超過1%磷 有害物質(zhì)，煉焦煤中含磷量不超過0.01% 第三節(jié)第三節(jié) 煤的形成與煤層特征煤的形成與煤層特征 第三節(jié)第三節(jié) 煤的形成與煤層特征煤的形成與煤層特征 （二）煤的工業(yè)分類（二）煤的工業(yè)分類 1、常用的煤質(zhì)指標(biāo)：水分（W）、灰分（A）、揮發(fā)分（V）、發(fā)熱量（Q）、膠質(zhì)層厚度（Y）、含矸率。 2、 工業(yè)分類

25、表1-4第三節(jié)第三節(jié) 煤的形成與煤層特征煤的形成與煤層特征 四、煤層特征四、煤層特征 由于成煤時(shí)期的原始條件和受地殼運(yùn)動(dòng)的影響不同，埋藏在地下的煤層的賦存狀態(tài)、頂?shù)装鍘r性及含水性、煤層的含瓦斯性及自燃傾向、以及受地質(zhì)構(gòu)造影響的程度等都有明顯的差別，而這些都與采礦工作密切相關(guān)，因此，有必要對(duì)其進(jìn)行研究。 (一一) )煤層賦存狀態(tài)煤層賦存狀態(tài) 1 1、煤層厚度、煤層厚度 厚煤層 煤層厚度 3.5m 約占產(chǎn)量40% 中厚煤層 1.3-3.5m 40% 薄煤層 1.3m 20%第三節(jié)第三節(jié) 煤的形成與煤層特征煤的形成與煤層特征 2 2、煤層的穩(wěn)定性、煤層的穩(wěn)定性 根據(jù)煤層厚度變化情況及對(duì)開采的影響，將煤層分為四類： 穩(wěn)定性煤層：井田范圍內(nèi)厚度均大于最低開采標(biāo)準(zhǔn)，厚度的變化也有一定標(biāo)準(zhǔn)。 較穩(wěn)定煤層：厚度變化較大，但在井田范圍內(nèi)大多可開采，僅局部不可采。 不穩(wěn)定煤層: 厚度變化很大，常有增厚、變薄、分岔或尖滅現(xiàn)象，井田范圍內(nèi)經(jīng)常出現(xiàn)不可采區(qū)。如圖1-8所示。 極不穩(wěn)定性煤層：煤層常呈雞窩狀，串珠狀，斷斷續(xù)續(xù)分布，井田范圍內(nèi)僅局部可采。如圖1-9所示。第三節(jié)第三節(jié) 煤的形成與煤層特征煤的形成與煤層特征 3、煤層結(jié)構(gòu)