《煤矿地质学》复习资料

地质作用：由自然动力促使地球物质组成、内部构造和外部形态发生变化与发展的过程称为～。内力地质作用：主要由地球旋转、重力、放射性元素蜕变、地热以及结晶相变、化学性质活泼的流体等在地球内部产生的动力，促使地壳或岩石圈的物质组成、内部构造及外部形态发生变化的过程称为～。什么是硬度？摩氏硬度计由哪些矿物组成？答：是指矿物抵抗外力作用的机械强度。摩氏硬度计为：（1）滑石；（2）石膏；（3）方解石；（4）萤石；（5）磷灰石；（6）正长石；（7）石英；（8）黄玉；（9）刚玉；（10）金刚石。矿山压力：地下的煤层和岩层，在未采动之前，处于应力平衡状态，采掘工程使其应力重新分布，在采掘空间周围岩体内形成一种促使围岩自己采掘空间运动的力，这种力就称为矿山压力外力地质作用：大气、水和生物在太阳辐射能、重力能和日月引力等影响下产生的动力对地壳表层进行的各种作用，统称为～。岩石：岩石是天然产出的矿物集合体，具有一定的结构、构造特征，是地质作用的产物。能利用储量：是地质储量中按照合理利用地下资源和保护环境及符合工业指标的要求，在现有的或已掌握的先进技术条件下，可以经济合理地利用的那部分储量。岩层的产状：岩层在空间的产出状态和方位称为～。褶皱构造：由于地壳运动等地质作用的影响，使岩层发生塑性变形而形成一系列波状歪曲但仍保持着岩层的连续完整性的构造形态，称为褶皱构造，简称褶皱成煤作用：从植物遗体堆积到转变为煤的一系列演变的过程称为～。煤化作用：泥炭或腐泥转变为褐煤、烟煤、无烟煤、超无烟煤的物理化学变化称为～。含煤岩系：是指一套含有煤层并且在成因上有联系的沉积岩系。1、地温梯度是深度每增加100米时地温升高的度数，地温分带分为变温层、恒温层和增温层。2、根据SiO2的含量可将岩浆岩划分为超基性岩、基性岩、中性岩和酸性岩等四种基本岩浆类型。3、砾岩、砂岩、粉砂岩和泥岩是按照_粒度__来划分的，具体的划分标准分别是_＞2mm__、_2—0.05mm_、_0.05-0.005mm_、_＜0.005mm_。4、岩层的产状要素包括走向、倾向和倾角，根据岩层的倾角，可以将岩层分为水平岩层、倾斜岩层、和直立岩层。6、褶曲要素包括核部、翼部、枢纽，和转折端等，影响褶曲发育的因素有岩层性质、地壳应力作用。7、宏观煤岩成分包括镜煤、亮煤、暗煤和丝炭。8、主要的煤质指标有硫份、灰份、挥发份、固定碳、发热量等。9、煤矿中“三量”指开拓煤量、准备煤量、回采煤量。10、三大矿井地质图件是煤层底板等高线图、水平切面图、煤层立面投影图。区别解理、节理与层理？答：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；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喀斯特陷落柱：由于煤层下伏碳酸盐岩等可溶岩层，经地下水强烈溶蚀，形成空洞，从而引上覆岩层失稳，向溶蚀空间冒落、塌陷，形成筒状或似锥状柱体，故以它的成因或下转动形状取名为喀斯特陷落柱，简称陷落柱。矿井瓦斯：是指煤矿生产过程中，由煤层及围岩释放出来的一种多成分的混合体，包括CH4、N2、CO2、C2H6、SO2、H2S及CO等。绝对瓦斯涌出量：指矿井在单位时间内涌出的瓦斯量，单位用m3／d表示。相对瓦斯涌出量：指矿井在正常生产情况下，平均每生产1t煤所涌出的瓦斯量，单位用m3／t表示。近海型含煤岩系有哪些特征？答：该煤系往往是滨海平原或海边的泻湖，海湾以及浅海地区。主要特征：1）、煤系分布面积一般较广；2）横向上岩性、岩相变化大；3）煤层层位较为稳定，较易对比；4）煤系碎屑沉积物成分单一、粒度较细、分选性磨圆度好；5）作为标志层的灰岩层较多；6）旋回结构非常清楚，煤层结构简单；7）煤层一般含硫量较高；8）含有大量的植物化石和海生动物化石。煤有哪些物理性质？答：（1）煤的颜色和条痕。（2）煤的光泽。（3）煤的密度。（4）煤的硬度、煤的脆度。（5）煤的裂隙。（6）煤的导电性。地质储量：在井田技术边界范围内，经地质勘探和调查查明的符合国家能源政策规定的煤炭资源标准的储量，亦称为生产矿井总储量。能利用储量：是地质储量中按照合理利用地下资源和保护环境及符合工业指标的要求，在现有的或已掌握的先进技术条件下，可以经济合理地利用的那部分储量。工业储量：能利用储量中A、B、C级储量之和，可作为矿井设计和投资的依据。可采储量：指工业储量中预计可采用的储量。设计损失量：指为了保证采掘生产的安全进行，在矿井（或采区、工作面）设计中，根据国家技术政策规定，允许丢失在地下的能利用储量。三量：在开拓、采区准备和回采工作面开切阶段掘进的巷道分别称为开拓巷道、准备巷道和回采巷道，而由这三种巷道圈定和构成的可采储量分别称为开拓煤量、准备煤量和回采煤量，简称三量。喀斯特陷落柱：由于煤层下伏碳酸盐岩等可溶岩层，经地下水强烈溶蚀，形成空洞，从而引上覆岩层失稳，向溶蚀空间冒落、塌陷，形成筒状或似锥状柱体，故以它的成因或下转动形状取名为喀斯特陷落柱，简称陷落柱。地质作用：由自然动力促使地球物质组成、内部构造和外部形态发生变化与发展的过程称为地质作用。重力异常：地表实际测定的重力值往往与理论值不符，这种现象称为重力异常。地热增温率：地温梯度也叫增温梯度或地热增温率，其定义是深度每增加100m温度升高的度数。矿物：矿物是天然产出的，具有一定化学成分和有序的原子排列，通常由无机作用所形成的均匀固体。摩氏硬度计：1滑石2石膏---10金刚石人们将以上10种标准硬度矿物称为摩氏硬度计。解理：矿物的解理是指矿物在外力打击之下，总是沿一定方向裂开成光滑平面的性质。裂开的光滑面称为解理面。断口：矿物的断口指矿物在外力作用下在任意方向产生不平整断面的性质。岩石：岩石是天然产出的矿物集合体，具有一定的结构、构造特征，是地质作用的产物。沉积岩：主要由母岩风化剥蚀的产物、火山碎屑物质、生物遗骸等经过搬运、沉积、固结形成的岩石。岩床：也称岩席，是与层面呈整合接触的板状侵入体，厚度稳定，面积较大，多系基性岩浆顺层侵入而形成。断层揭露前有何征兆？答：（1）煤层和顶底板岩石中裂隙显著增加，一般越靠近断层越增加明显。（2）煤层产状发生显著变化。（3）煤层厚度发生变化（略）（4）煤层结构发生变化（略）（5）在大断层附近常伴生一系列小断层。（6）在高瓦斯矿井，巷道中的瓦斯涌出量有明显变化的地段可能有断层出现。（7）充水性强的矿井，巷道接近断层时，常出现滴水、淋水以至涌水的现象。地层：地层是地壳发展过程中所形成的层状岩石的总称，包括沉积岩、火成岩和变质岩。地质构造：主要由地壳运动所引起的岩石变形变位现象在地壳中存在的形式和状态就称为地质构造。岩层产状：岩层在空间的产出状态和方位称为岩层的产状。断层：断层是破裂两侧的岩石有明显相对位移的一种断裂构造。正断层：指上盘相对下降、下盘相对上升的断层。泥炭化作用：高等植物遗体，在泥炭沼泽中经受复杂的生物化学和物理化学变化，转变成泥炭的过程称为泥炭化作用。井下哪些情况下要留设防水煤柱？答：一般当下列情况之一时，均应留设防水煤柱：（1）煤层露头直接为疏松含水层所覆盖或位于地表水体之下；（2）因断层的影响使煤层和富含水接触，或者煤层既和富含水接触又被部分富含水层掩盖；（3）因断层的影响使煤层底板和承压含水层接近，且当煤层采空后承压水有突破底板的危险；（4）煤层与充水断层接触；（5）煤层与充水陷落柱接触；（6）巷道或工作面接近被淹井巷和积水小窑老空区等煤化作用：泥炭或腐泥转变为褐煤、烟煤、无烟煤、超无烟煤的物理化学变化称为煤化作用。含水层：指能透水且含有地下水的岩层。隔水层：透水性能差，对地下水的运动、渗透起着阻滞或阻隔作用的岩层，称为隔水层或不透水层潜水：是指埋藏在地表以下第一个稳定隔水层以上，且具有自由水面的重力水。承压水：充满与上、下两稳定隔水层之间的含水层中的重力水。透水性：岩石能被水透过的这种性能，称为岩石的透水性。影响瓦斯含量的地质因素有哪些？答：（1）煤的变质程度。（2）围岩和煤层的渗透性。（3）地质构造。（4）地下水活动。（5）煤田暴露程度。（6）煤层埋藏深度。综合地质编录：是指编制各种综合地质资料的工作，包括编制反映地质条件总体情况相互关系和变化规律的各种综合地质图件，各类地质报告、地质总结、地质说明书及地质研究的成果。矿井瓦斯：是指煤矿生产过程中，由煤层及其围岩释放出来的一种多成分的混合气体，包含CH4、N2、CO2、C2H6、SO2、H2S及CO等。层理：在岩石形成过程中产生的，由物质成分、颗粒大小、颜色、结构构造等的差异而表现出的岩石成层构造。一般厚几厘米至几米，其横向延伸可以是几厘米至数千米。常见于大多数沉积岩和一些火山岩中，是研究地质构造变形及其历史的重要参考面。地层接触关系有哪几种，它们各有什么特征？答：地层接触关系指上、下两套地层在时间、空间上的相互关系，地层接触关系有哪3种：整合接触、平行不整合、角度不整合。整合接触:上下两套地层层面平行，地层内化石演化连续，地层时代连续，岩性的变化可显示沉积环境逐渐变化的特征。平行不整合:地层内存在区域性剥蚀面，该面上、下地层在大范围内层面是平行的，但地层时代不连续，缺失部分时代地层；两套地层内化石显著变异，岩性、岩相有大的变化；在剥蚀面上常有古风化壳残余。角度不整合:区域性剥蚀面上的地层与剥蚀面平行，而下伏地层则与剥蚀面及上覆地层呈角度斜交；两套地层的岩性、岩相及化石组合特征均有明显的差异；在剥蚀面或不整合面上局部保留古风化壳残余，在上覆地层底部常有底砾岩。综合地质编录：是根据各种原始地质资料进行的系统整理和综合研究的工作过程。岩溶塌陷：是指在岩溶地区，下部可溶岩层中的溶洞或上覆土层中的土洞，因自身洞体扩大或在自然与人为因素影响下，顶板失稳产生塌落或沉陷的统称。火成岩：主要由高温熔融的岩浆侵入地壳或喷出地壳冷凝形成的岩石，也叫岩浆岩。变质岩：先已存在的火成岩，沉积岩或变质岩瘦物理和化学条件变化的影响改变其结构、构造和矿物成分而形成的新的岩石。矿井生产过程中，通常在什么情况下需要进行超前探水？答：通常以下情况下需要进行超前探水，1）巷道掘进到接近小窑老空区；2）巷道接近含水层；3）巷道接近或需要穿过强含水层；4）上分层采空区有积水，在下分层进行采掘工作，两层间垂直距离小于采厚的40倍或小于掘进巷道高度10倍时；5）采掘工作面接近各类放水煤柱时；6）采掘工作面有明显出水征兆时。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。影响瓦斯含量的地质因素有哪些？答：（1）煤的变质程度。（2）围岩和煤层的渗透性。（3）地质构造。（4）地下水活动。（5）煤田暴露程度。（6）煤层埋藏深度。