煤矿地质构造的基本类型有哪些

煤体结构是指煤层经过地质构造变动后煤的结构和构造的保留程度。煤层遭受的构造破坏愈强烈,煤就愈破碎,煤的原生结构和构造保留得也愈差,因而煤层结构、构造呈现出不同的变化。根据煤层所受构造破坏程度不同,煤体结构可分为原生结构、碎裂结构、碎粒结构和糜棱结构4种类型(袁崇孚,1986王双明,2008)。在我国煤田地质界将碎裂结构煤、碎粒结构煤和糜棱结构煤统称为构造煤。在韩城钻孔资料中对煤体结构的描述为块煤、块粉煤、粉末煤、鳞片煤(王双明,2008)。韩城区块内构造类型多样,展布方向及相互关系复杂。地表出露的大中型构造行迹主要发育在东部边浅部和中深部构造带,而煤层中的中小构造普遍存在,主要的构造类型有褶皱构造、挠曲构造、断裂构造、层滑构造、地层裂缝、节理裂隙等。韩城区块受构造变动影响而形成的构造煤具有如下规律:韩城区块南部多为碎裂煤,较少的碎粒煤,原生结构煤发育广泛北部则多发育碎粒煤、鳞片煤,断层附近煤体结构破坏严重。浅部煤体结构通常比深部煤体结构复杂,在地层由陡变缓地带多发育碎粒煤、鳞片煤等不同程度的构造煤。

1、煤的工业分类中的一些基本概念

①基的概念：基准，前提条件。例如d,ad,daf,dmmf,ar分别代表干燥基、空气干燥基，干燥无灰基、干燥无矿物质基和收到基。

②煤的粘结性。是指煤粒（d<0.2mm）在隔绝空气加热后能否粘结其本身或惰性物质形成块的能力。

③煤的结焦性。是指煤粒隔绝空气加热后能否生成优质焦炭的性质。

④煤的全水分。是煤的外在水分（表面水）和内在水分之和。外在水是空气中干燥失去的水分，剩下的是内在水。

⑤挥发分。空气干燥基煤样在900℃条件下隔绝空气加热7分钟后减少的质量扣除水和二氧化碳的质量。常用干燥无灰基挥发分表示。Vdaf/%

⑥灰分：空气干燥基煤样加热到815℃完全燃烧后残余物的质量。

⑦弹筒发热量。是指单位质量的煤在充有过量氧气的弹筒中燃烧，最终产物为25的二氧化碳、氧气、氮气、硝酸、硫酸、液态水和固态灰时放出的热量。

⑧高位发热量。是指单位质量的煤在充有过量氧气的弹筒中燃烧，最终产物为25的二氧化碳、氧气、氮气、二氧化硫、液态水和固态灰时放出的热量。其数值等于弹筒发热量扣除硝酸和硫酸的形成热。

⑨低位发热量。是指单位质量的煤在充有过量氧气的弹筒中燃烧，最终产物为25的二氧化碳、氧气、氮气、二氧化硫、气态水和固态灰时放出的热量。其数值等于高位发热量扣除水的汽化热。

2、煤的用途

火力发电31%，工业锅炉31%，民用20%，炼焦8%，蒸汽机4%，煤化工3%，出口3%

3、煤的工业分类依据

根据煤化程度指标（挥发分等）和热加工工艺性质（粘结性、发热量等）。

4、中国煤炭分类表及说明

①煤的数码编号说明：十位数表示干燥无灰基挥发分的大小，个位数表示它的粘结性大小。十位数字大，表示挥发分高；个位数字大，表示粘结性高。

②无烟煤分类：3个编号。 类别 编号 挥发分Vdaf/% 氢含量Hdaf/% 无烟煤一号 01 老无烟煤 0-3.5 0-2 无烟煤二号 02 典型无烟煤 3.5-6.5 2-3 无烟煤三号 03 新无烟煤 6.5-10 3-4 ③烟煤分类：24个编号

挥发分10-20%，20-28%，28-37%，37%以上，分别为低、中、中高和高挥发分。

粘结指数G 0-5，5-20，20-50，50-65，65以上，分别为不粘、弱粘、中低粘、中高粘和强粘结性。

④褐煤分类：2个编号 类别 编号 挥发分Vdaf/% 目视比色法透光率PM 褐煤一号 51 新褐煤 37以上 ≤30 褐煤二号 52 老褐煤 37以上 30-50 ⑤中国煤的分类

14大类：褐煤、长焰煤、不粘煤、弱粘煤、1/2中粘煤、气煤、气肥煤、1/3焦煤、肥煤、焦煤、瘦煤、贫瘦煤、贫煤和无烟煤。

17小类

5、煤的可选性及评价方法

①选煤的概念

利用煤与矿物杂质物理化学性质的不同，设法除去矿物杂质，提高煤质量规格的过程。

②选煤方法

主要是重力选煤，利用煤与矿物杂质密度的不同，采用跳汰选煤或重介质洗煤。

③煤的可选性

把矿物杂质从煤中分离出来达到工业用煤要求的难易程度。用±0.1临近密度物产率表示。

④评价方法

筛分试验和浮沉试验。

煤岩学

第一节 宏观煤岩组成及煤的物理性质

1、宏观煤岩成分：肉眼可以区分的煤的基本组成单位。

①镜煤。颜色深黑，光泽最强，贝壳状断口，内生裂隙发育，呈条带状或透镜状，由植物的木质纤维组织经凝胶化作用形成，是一种简单的宏观煤岩成分。

②丝炭。颜色灰黑，纤维状结构，丝绢光泽，疏松多孔，被矿物充填后坚硬致密，比重较大，由植物的木质纤维组织经丝炭化作用形成，也是一种简单的宏观煤岩成分。

③亮煤。亮煤是复杂的宏观煤岩成分，由植物的木质纤维组织经凝胶化作用，并掺入一些由风或水带来的矿物杂质形成。光泽和亮度仅次于镜煤，断面平坦，内生裂隙不如镜煤发育，常呈较厚分层，是最常见的宏观煤岩成分。

④暗煤。暗煤是复杂的宏观煤岩成分，富含壳质组、惰质组或矿物质，光泽暗淡，灰黑色，致密坚硬，比重大，韧性大，不易破碎，断面粗糙，一般不发育内生裂隙。较为常见。

2、宏观煤岩类型

按宏观煤岩成分组合及其反映出来的平均光泽强度划分为4种宏观煤岩类型。

①光亮煤。主要由镜煤和亮煤组成（大于80%）。

②半亮煤。亮煤和镜煤占多数（50-80%）。

③半暗煤。亮煤和镜煤占20-50%，硬度、韧性、比重较大。

④暗淡煤。镜煤与亮煤小于20%，硬度、韧性、比重大。

二、煤的物理性质

1、光学性质

①颜色：表色、粉色、体色、反射色、反射荧光色

表色指普通白光照射下煤表面反射的颜色。

粉色指煤研成粉末或用钢针刻划煤表面形成条痕的颜色。又称条痕色。

体色指把煤表面磨光，在显微镜下观察反射光的颜色。

反射荧光色：把煤表面磨光，用蓝光或紫外光激发后呈现的颜色。 煤类 表色 粉色 体色 反射色 反射荧光色 褐煤 褐色 褐色 煤级越高，透光性越差 煤级越高，反射色越浅 煤级越高，荧光色越弱 低阶烟煤 黑色 深褐色 高阶烟煤 黑色 黑色 无烟煤 黑色 深黑色 ②光泽。煤的新鲜断面的反光能力。与煤成因、煤岩成分、煤化程度和风化程度有关。镜煤→亮煤→暗煤→丝炭，光泽减弱。随煤级增高，光泽增强。

③反射率、折射率和吸收率

煤的反射率是在垂直照明条件下，煤岩组分磨光面的反射光强度与入射光强度之比。

煤的折射率是在光线入射煤的界面时，入射角和折射角的正弦之比。

煤的吸收率是被吸收的光能与入射光能量之比。

2、机械性质

①硬度。抵抗硬物压入表面的能力，分为刻划硬度、压痕硬度和磨损硬度。

刻划硬度指用标准矿物刻划煤得到的相对硬度。

压痕硬度指用专门的仪器测定的煤的显微硬度。

抗磨硬度指用煤磨光面上耐磨阻力的大小表示的硬度。

②脆度。物体受外力作用后破碎的性质。脆度大，韧性差，与硬度不直接相关。焦煤脆度最大。

③可磨性。研磨的难易程度。煤的可磨性系数指风干状态下将相同重量的标准煤样和试验煤样由相同粒度研磨到相同细度所消耗的能量比。

④压缩性。煤在恒温加压下体积变化的百分数。

⑤断口。煤受力后断开的截面。

⑥比重、密度。

⑦比表面积。每克煤具有的总表面积。M2/g

可采用湿润法、BET法、Langmuir等温吸附法、气相色谱法。褐煤和无烟煤比表面积最大。

⑧孔隙率。煤中孔隙和裂隙总体积与煤总体积之比，又称孔隙度。

⑨导电性。通常用电阻率表示。与煤化程度、水、矿物质、孔隙度和风化程度有关。

⑩磁性。煤是抗磁性物质。

⑾导热性。煤的比热介于水和矿物之间。水比热大，矿物比热小。

三、煤中的裂隙

1、内生裂隙：凝胶化物质在温度、压力作用下均匀收缩产生内张力而形成的裂隙。与层理面垂直发育两组。

2、外生裂隙：后期构造应力作用的产物，与层理面呈不同角度相交，裂隙内有煤屑。

四、煤的结构与构造

1、煤的结构分为原生结构和次生结构。原生结构指煤化作用过程中未经构造运动作用形成的煤结构。次生结构指煤层遭受构造运动后的结构，包括碎裂、碎粒、縻棱结构。

2、煤的构造

煤作为一种沉积岩，具有沉积构造，包括层理、波痕等；有些不具有层理特征，呈块状构造。原生构造经构造运动后产生次生构造，如滑动镜面、鳞片状构造、揉皱构造等。

第二节 煤的显微组成

一、煤的有机显微组分

1、镜质组。由植物的木质纤维组织在还原条件下经凝胶化作用形成。镜质组分为结构镜质体、无结构镜质体和碎屑镜质体。保存有植物细胞结构的称为结构镜质体，没有植物细胞结构的称为无结构镜质体，呈碎屑状分布的称为碎屑镜质体。

2、惰质组。又称丝质组，是木质纤维组织在氧化环境下经丝炭化作用形成。C含量高，芳构化程度高，较硬，反射率高，挥发分低，无粘结性。

3、壳质组。又称稳定组，类脂组。壳质组还有大量脂肪族成分，氢含量高，加热时产生大量的焦油和气体。粘结性较差或没有，具有荧光性。

二、煤的无机显微组分

1、煤中矿物质来源

①原生矿物。植物通过根吸收的矿物质。

②同生矿物。由风、水携带与泥炭同时沉积的矿物质。

③后生矿物。煤层形成后，由于水或岩浆的侵入形成于煤体内的矿物。

2、煤中矿物质种类

粘土矿、碳酸盐矿、氧化物、硫化物、氢氧化物等。

第三节 煤岩学应用

1、根据煤层剖面、生物化石、煤核可以推断煤层沉积史。

2、根据煤层形成曲线可以推断沉积历史。

3、利用同等深度不同变质程度可以推断构造运动史。

第四节 煤岩学研究方法

一、宏观研究方法

肉眼观察煤层剖面，绘制煤岩柱状图，描述分层名称、厚度、结构、构造、矿物质等。

二、显微研究方法

1、显微煤岩组分定量

煤粒d≤1mm，平均d=0.8mm

2cm 颗粒数约为25×25=625

2cm

测量步距0.6mm时，测量点数是33×33=1089。统计原则：以目镜十字丝交点下组分进行统计，十字丝交点下没有显微组分的不统计。判断原则：如果十字丝交点落在组分边界时，按充满某个象限的组分参与统计。

2、显微煤岩类型定量

目镜插入网格微尺，网格数20，网格尺寸0.5mm×0.5mm，测量步距0.6mm。统计原则：网格与煤粒交叉点数在10个以上时参与统计。数据点的判断原则：①矿物点数<20%且无硫化物时，该数据点定为显微煤岩；②矿物点数>50%或硫化物点数>15%重叠点数时，该点定为矿物体；③其它数据点定为微矿质煤。

3、显微组分和显微煤岩类型综合分析

在目镜中插入网格微尺，以网格微尺某一点作为十字丝，综合前面的统计和判断依据进行统计和分析。

三、煤的反射率测定

显微光度计

四、仪器设备

1、自动显微光度计

根据灰度值计算出反射率，判断煤化程度、显微组分或煤岩类型。

2、扫描电子显微镜：用于研究固体的表面形态。

3、核磁共振：特定的原子核在特定的外加磁场中，只吸收特定频率的射频能量。用于研究煤分子的化学结构。芳香度改变，相当于外加磁场改变，被吸收的射频频率也改变。

4、电子顺磁共振

第五章 含煤沉积体系

1、 含煤岩系的概念

是指充填于盆地内含有煤层的具有共生关系的沉积总体。含煤岩系的颜色主要由灰色、灰绿色和黑色组成，岩石类型包括砂、泥岩、炭质泥岩、灰岩、煤等。

2、 煤层形成的条件

煤层的前身是泥炭层，泥炭层的形成和保存与沼泽中的水位密切相关，根据植物遗体的堆积速度和沼泽水面的上升速度对比，可分为三种情况，又称为三种补偿方式：过度补偿、均衡补偿和欠补偿。

3、 煤层的结构

煤层包含煤分层和岩石夹层，煤层内不含夹石层者称为简单结构煤层，煤层内含夹石层者称为复杂结构煤层。

4、 煤层的底板和顶板

煤层底板以泥岩、粘土岩最为常见，富含植物根茎化石，俗称根土岩；如果底板为砾岩或石灰岩，则为植物遗体异地沉积。根土岩含有伊利石、蒙脱石、高岭石和其他粘土矿物，呈灰白色。

煤层顶板的岩石类型有多种，最常见的是泥岩、砂岩和石灰岩，与沉积环境有关。例如，我国华北石炭二叠纪含煤岩系太原组是海进型充填序列，成煤环境主要为泻湖-障壁岛体系，发育石灰岩顶板。华北地区山西组为海退型充填序列，成煤环境主要为三角洲、河流体系，煤层顶板为湖相泥岩、冲击相砂岩。

5、 煤层中的结核、包体和化石

顶板为海相沉积物的煤层，煤层中、顶部常见黄铁矿结核，煤层下半部常见硅质结核。

泥炭中混入外来漂砾，形成包体。

煤层中有时可见到动植物化石。

6、 煤层厚度、形态及其控制因素

煤层总厚度、有益厚度、可采厚度、可采煤层、厚度级别

煤层形态控制因素：泥炭沼泽基底形状、沉积环境（冲积扇、河流、湖泊、三角洲、泻湖-障壁岛）、同期构造变动（河流或湖泊相碎屑沉积体侵入煤层产生煤层分叉现象、基底发生断裂、褶皱）、后期构造变动（褶皱、断裂、岩浆侵入、岩溶陷落柱）

7、 含煤沉积体系

山地冲积扇地带沉积体系成煤特征：扇间、扇内或扇前盆地可形成煤层，侧向连续性差

河流沉积体系成煤特征：岸后沼泽和废弃河道有利于形成煤层

湖泊沉积体系成煤特征：湖泊淤浅过程中，沉积粒度下细上粗

三角洲沉积体系成煤特征：上三角洲平原地带，近河岸由于决口扇沉积而出现煤层分岔和灰分增高现象，多形成低硫煤；下三角洲平原，受海水和潮汐影响明显，煤层顶板多为海相沉积，硫分含量高。

泻湖-障壁岛沉积体系成煤特征：泻湖淤浅沼泽化形成煤层，厚度变化较大，煤层硫分含量较高。

第六章 聚煤盆地与聚煤规律

1、根据聚煤盆地的形成条件，分为凹陷型聚煤盆地，断陷型聚煤盆地和构造侵蚀型聚煤盆地。

①我国华北石炭二叠纪聚煤盆地是一个比较典型的波状凹陷型聚煤盆地。盆地南侧是秦岭-大别山构造带，盆地北侧是阴山构造带，总体是一个西北向东南方向缓倾斜的簸箕状盆地，呈现“东西向分带，南北向迁移”的格局。

②断陷型聚煤盆地。由断裂作用和断块沉陷作用形成。

③侵蚀型聚煤盆地。基底为具有剥蚀面的凹地。

2、聚煤盆地的演化

①聚煤盆地的演化受古植物、古气候、古地理和古构造的影响。

②盆地内存在不均匀沉降现象。

③聚煤盆地在构造运动、海水进退和气候影响下，具有侧向迁移现象。

涉及的词汇：海进、海退、海退退覆、超覆、进积（海退时）、退积（海进时）、沉积基准面

3、聚煤规律

在古植物、古气候、古地理和古构造影响下，聚煤作用总是发生于盆地中的一定部位，在时空上表现出一定的规律性。

①富煤带。指煤层发育较好、相对富集的块段，在空间上具有带状分布的特点。

②富煤中心。富煤带内煤层厚度较大的部位。

一般情况下，大型盆地富煤带呈圆形或椭圆形，受地质构造控制时沿构造线延展方向展布。

4、成煤作用研究

受海水影响的煤中，硫含量高，黄铁矿含量高，富集云母、白云石、方解石和磷灰石等矿物。

具有海相顶板的煤层，由于是深水环境，暗煤发育。

第七章 煤的伴生矿产资源

第一节 油页岩

油页岩中的有机物质几乎完全由藻类遗体组成，油页岩的形成环境主要为静水沉积还原环境。

第二节 煤层气

D.1 构造复杂程度划分为四种类型

D.1.1 简单构造：含煤地层沿走向，倾向的产状变化不大，断层稀少，没有或很少受岩浆岩的影响。

主要包括：l 产状接近水平，很少有缓波状起伏；l 缓倾斜至倾斜的简单单斜、向斜或背斜；l 为数不多和方向单一的宽缓褶皱。

D.1.2 中等构造：含煤地层沿走向、倾向的产状有一定变化，断层较发育，有时局部受岩浆岩的一定影响。

主要包括：l 产状平缓，沿走向和倾向均发育宽缓褶皱，或伴有一定数量的断层；l 简单的单斜、向斜或背斜，伴有较多断层，或局部有小规模的褶曲及倒转；l 急倾斜或倒转的单斜、向斜和背斜；或为形态简单的褶皱，伴有稀少断层。

D.1.3 复杂构造：含煤地层沿走向、倾向的产状变化很大，断层发育，有时受岩浆的严重影响，

主要包括：l 受几组断层严重破坏的断块构造；l 在单斜、向斜或背斜的基础上，次一级褶曲和断层均很发育；l 紧密褶皱，伴有一定数量的断层。

D.1.4 极复杂构造：含煤地层的产状变化极大，断层极发育，有时受岩浆的严重破坏。

主要包括：l 紧密褶皱、断层密集；l 形态复杂特殊的褶皱，断层发育；l 断层发育，受岩浆的严重破坏。

一、名词解释：

1、煤炭地质勘查：是对煤矿床进行调查研究和获取地质信息的过程，是查明煤炭矿产资源和煤炭储量及生产所需的其他基础地质信息的过程。

2、勘查技术手段：是指为完成勘查任务所采用的各种工程和技术方法的总称。

3、地震勘探：是利用地震学的方法研究人工激发的弹性波在不同地层中的传播规律，如波的速度、波的衰减和波的形状，以及在界面的反射、折射等来研究地层埋深、构造形态以及岩性组成等的一种地球物理方法。

4、含煤率：是指勘探区内见可采煤厚的钻孔数与见煤层位的钻孔数的比值，或者沿走向或倾向巷道内可采煤体总长度（总面积或总体积）与巷道的总长度（总面积或总体积）的比值。

5、瓦斯地质：是把瓦斯作为一个地质体，用地质学的方法研究煤体中瓦斯的形成、运移、赋存和分布规律，并运用这些规律为煤矿安全生产服务的科学。

6、岩溶塌陷：在石灰岩等可溶性岩层地区，由于地下水的溶蚀作用而产生的塌陷现象。

7、矿井原始地质编录:在煤矿建井和生产过程中随着井巷工程的不断揭露和矿井勘探，矿井地质工作者能够观测和描述煤系地层中许多地质现象，利用文字和图表把这些原始地质现象真实地、全面地、系统地记录下来的工作，叫做矿井原始地质编录。

二、填空：

1、矿井地质编录的要求：经常、及时；真实、准确、全面；认真详细；系统统一；重点突出；宏观观测与微观观测相结合

2、煤炭地质勘查工作，通常要经过立项、资料收集、编制和审查设计、勘查施工和“三边（边勘查施工、边分析研究资料、边调整修改设计）”工作、地质编录、综合研究、编制和审查地质报告、地质报告印制等工作程序和方法步骤。

3、煤炭地质勘查根据煤炭地质勘查工作的特点和与煤矿设计、建设及开采的关系，一般可分为资源勘查和开发勘探两大阶段。

4、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

5、根据温度状况，地壳上部可分为三个带。1）变温带2）恒温带3）增温带

6、岩浆侵入体与围岩的接触面，常呈一定厚度的接触带，接触关系有以下三种情况：l）急变接触2）渐变接触3）混合接触

7、矿井地质条件和名称用带注脚的四位罗马数字表示：第一位数表示矿井地质条件类别；第二位数（用横杠与第一位数隔开）表示地质构造的复杂程度，并以复杂程度最高的地质因素代号（a 、b 、c）作注脚来表明断层（a）的、褶皱（b）和岩浆侵入对煤层的影响（c）。如断层的复杂程度为Ⅰ，褶皱的复杂程度为Ⅱ，岩浆侵人对煤层的影响为Ⅱ时，则整个地质构造的复杂程度为Ⅱ，以Ⅱbc表示，如三者的复杂程度均为Ⅲ时，则以Ⅲabc表示；第三位表示煤层的稳定程度，注脚代号为d ；第四位表示其他开采地质条件，其注脚代号顶板为e，倾角为f，其他地质因素为g。

8、煤炭地质勘查工作成按照先近后远、先浅后深、先易后难的顺序，立足当前、考虑长远，安排好各种不同性质、程度的勘查工作；在做好重点开发矿区勘查工作的同时，积极开展预查（找煤）和扩大现有生产矿区的勘查工作。

9、探明的（可研）经济基础储量（111b)探明的（可研）边际经济基础储量代码（2M21）。

10、矿井地质勘探的特点：具有继承性和补充性、直接为采掘生产服务、针对性和局部性、具有一系列优越条件。

11、瓦斯的主体成分CH4是无色、无嗅、无味和无毒气体，不助燃，但具有燃烧性和爆炸性。

12、根据构造复杂程度，煤矿床勘查类型分为：简单构造、中等构造、复杂构造、极复杂构造。

13、根据煤层稳定程度分为：稳定煤层、较稳定煤层、不稳定煤层、极不稳定煤层。

三、简答：

1、描述煤与瓦斯突出情况主要有哪些指标？

1)突出强度2)突出频度3)突出压力4)始突深度5)突出类型

2、影响瓦斯涌出量的因素？

1)煤、岩的瓦斯含量2)开采规模3)开采顺序与开采方法4)生产工艺5)地面大气变化6).矿井风量的变化

3、竖井编录主要有以下几种？

1)．井筒展开图编录方法

2)．井筒柱状剖面图编录方法

3)．井底水平切面图编录方法

4、矿井原始地质资料整理程序和内容？

1)．检查补充和誊清原始地质记录

2)．清绘原始地质图件

3)．建立原始地质资料档案

4).填绘地质图件

5、合理选择资源/储量估算方法的要求？

能正确反映煤层的自然产状和特征；满足设计、开采部门的要求；估算方法简单、迅速、精确。

6、有哪几种地质说明书？

根据不同的采掘阶段，矿井地质说明书可分为建井地质说明书、开拓区域（或水平延深）地质说明书、采区地质说明书、掘进地质说明书和工作面回采地质说明书五种。

7、固体矿产资源勘查有哪些技术手段？

采用的技术手段主要有遥感地质调查、地质填图、山地工程、钻探工程、地球物理勘探（包括地面物探和测井）等五种。

8、固体矿产勘查划分为哪些阶段？

根据煤炭资源勘查的特点和与煤炭工业基本建设程序相适应的原则，将煤炭地质勘查的程序划分为预查、普查、详查和勘探四个阶段。

9、煤炭储量估算时，地质误差包括哪些内容？

①造误差②煤层对比误差③边界线误差

四、论述：

1、断层出现前可能出现的征兆？

1）煤岩层产状发生急剧变化：断层附近的煤岩层，由于受断层两盘相对运动影响，往往会发生显著变化。

2）煤层厚度发生变化，煤层顶、底板出现不平行现象：煤层受断层影响易发生塑性变形，使厚度改变。

3）接近断层时，煤层和顶、底板中裂隙显著增加，并具有一定的规律性。

4）在大断层附近常伴生一系列小断层，这些小断层是预兆大断层的重要标志。

5）瓦斯涌出量增加：断层可以赋村瓦斯，当巷道揭露到断层附近时，断层中的瓦斯就可以通过煤岩层中的裂隙进入到巷道。

6）涌水量增加：滴水、淋水要注意。

2、生产勘察是矿井地质的一项经常性工作，贯穿于煤矿开采整个过程，具有什么特点？

①生产勘查直接为采掘工程服务，勘查任务单纯、解决问题具体；

②生产勘查工程布置灵活机动、因地制宜，强调其针对性和实用性，不宜苛求其规范性和勘查网度；

③勘查手段可用钻探、巷探、物探，井上与井下相结合、钻探与巷探相结合；

④生产勘查往往是局部的小工程，无须详细设计，只需提交一份简单说明勘查目的、要求和数量的任务书，报请主管部门批准后即可施工。竣工不需要提交专门地质报告，只需要利用其提供的地质资料修改图件、编制和补充地质说明书。

3、陷落柱有哪些井下特点？

（1）柱面的垂直剖面为两条折线；（2）平面形状为一封闭曲线；（3）剖面形状为梯形，上小下大；（4）柱面沉积物：铁质、钙质、泥质；（5）柱高与岩溶大小、地下水排泄条件有关；（6）柱内特征：a 碎石具棱角，岩性杂乱，颗粒大小不一等。b 柱内一般无水。c 煤层牵引现象不明显。

4、划分资源/储量块段时应注意哪些问题？

①划分各类型块段，原则上是以达到相应控制程度的勘查线、煤层底板等高线或主要构造线为边界。

②跨越断层划定探明的和控制的块段时，均应在断层的两侧各划出30～50m的范围作为推断的块段。不允许跨越断层划定探明的或控制的块段。

③小构造或陷落柱发育的地段，不应划定探明的或控制的块段。探明的或控制的块段不得直接以推定的老窑采空区边界、风化带边界或插入划定的煤层可采边界为边界。

④露天勘查各级别块段的划分，不受初期采区内平行等距剖面加密的影响。

5、在煤炭资源勘查工作中，煤矿床勘查类型的实际指导意义主要有哪些？

①煤矿床勘查类型可作为选择基本勘查工程线距及合理布置勘查工程和确定勘查程度的参考依据。不同勘查类型的煤矿床，具有不同的地质特点，可采用不同的勘查方法。

②不同的煤矿床勘查类型也可作为评价煤矿床的依据，它与矿井规模、开采技术条件有密切关系。一般构造简单或构造中等，煤层稳定或较稳定，资源/储量丰富的煤矿床宜建设大型矿井；构造复杂、煤层不稳定的煤矿床，只宜建设小型矿井。

③不同的煤矿床勘查类型，反映勘查的难易程度不同，因而影响勘查成本高低和国家投资的多少。一般构造简单、煤层稳定的煤矿床，勘查效率高，获得的资源/储量多，勘查费用低；构造复杂、煤层不稳定的煤矿床，勘查效率低，获得的资源/储量也少，勘查费用高。

淮南煤田为一轴向北西西的复向斜构造，主要由上古生界组成，下古生界位于煤田南、北两侧，煤田普遍被第四系覆盖。煤田南、北边缘有低角度走向逆断层发育，造成下古生界几度逆覆于上古生界之上。在复向斜中，有一组北东向的正断层发育，将上古生界切割成阶梯状块段。石炭二叠纪煤系广泛赋存于复向斜中，并往往形成次一级褶皱。燕山期岩浆活动多以小型细晶岩、煌斑岩岩脉、岩床侵入煤系，对煤层局部有影响。

（一）煤层气地质特征

1.含煤地层及煤层

滇东黔西地区含煤地层为上二叠统长兴组和龙潭组。主要含煤层位于长兴组下部、龙潭组上段的中下部和下段的中部。含煤地层埋深在向斜中心可达2000m。

上二叠统煤层较厚，一般在20～40m之间，最高可达50m，其展布以北西向为主，其次为北东向，厚度分布从向斜边部至中心逐渐增大。

各向斜煤层厚度分布盘县盆地煤层最厚，一般为30～40m，有些地区可达50m，其次是格木底向斜，煤厚为30～40m，郎岱向斜相对较薄，为20～30m，而晴隆、中营、土地垭青山、六枝等向斜与前述向斜相比煤层分布面积较小，厚度较薄。

从对可采煤层厚度统计结果来看（表6-34），总厚一般在10～20m之间，盘县地区煤层最厚，大部分地区为20～25m，其次是格木底向斜、郎岱—六枝向斜，可采煤层厚在10～20m之间，而其他向斜，可采煤层较薄，在10m左右。

滇东黔西地区含煤层数较多，一般认为全区有三套可以对比的煤层，这三套煤层在全区稳定可采，统一编号分别为6号、16号和27号。滇东黔西地区含煤地层主要分布在上二叠统的龙潭组和长兴组，表2-2是对不同地区煤层统计结果，该区煤层纵向分布具有如下特点：

该区含煤层数多，平均在68～75层，在格木底向斜多达108层，煤层总厚平均9.23～53.44m，可采煤层数也较多，平均2～26层，可采煤层厚度平均为2.9～40.56m。

27号煤层位于龙潭组中下段，处于标9和标10之间，标9为一层粘土岩、高岭石泥岩、磷铁岩；标10为泥岩或灰岩，可达8m左右。27号煤层厚度在0.1～4.8之间，可采区一般为1.36m。煤层厚度有北薄南厚和由东向西呈薄—厚—薄的变化规律。煤层常有分岔合并现象。煤层顶板既有碳酸盐岩，也有细砂粒级以下的碎屑岩和含动物化石的菱铁岩。底板岩性常为含植物根化石的粘土岩或灰岩。27号层在水城最发育，局部可采，相对应的层位在盘县为27号，水城为104号，六枝为30号。

表6-34 滇东黔西煤田煤层变化统计表

续表

16号煤层位于龙潭组上段，在标6和辅助标志层之间，标6为深灰色泥质硅质岩，在织金—普安一线向西相变为粉砂岩或泥岩，厚2～8m；辅标为深灰色灰岩和钙质泥岩。16号煤层为较单一的煤层，在六枝、水城局部可采。16号煤层厚度在0.04～4.03m之间，可采厚度一般1.37m，煤层厚度以六枝和水城为中心向东和向西变薄尖灭，六枝、水城煤可采性最好。

煤层顶板岩性有泥质岩、粉砂岩、细砂岩，局部为石灰岩；底板岩性以碎屑岩为主，局部地区出现碳酸盐岩，紧邻煤层处常有一薄层含植物根化石粘土岩。16号煤层在盘县对应为22号，水城为301号，六枝对应为16号。

6号煤层位于长兴组下部，处在标3下和标4之间，标3下由两层深灰色薄至中厚层状硅质灰岩、灰岩组成，厚0～8m，东厚西薄，在盘县一带相变为粉砂质泥岩和泥岩，标4为灰至深灰色中厚—厚层状灰岩，厚0.5～4.0m。6号煤层厚度在0.07～5.93m 之间，可采厚度一般为3.0m，煤层厚度由东向西有薄－厚－薄的变化规律，在水城、盘县和六枝一带多为复煤层，且常有分岔合并和煤层突然增厚变薄的现象。煤层顶底板岩性主要为碳酸盐岩，紧邻煤层处常有薄层泥岩。6号煤盘县对应于12号，六枝7号，水城为20号。6号煤在水城、盘县一带为中低灰、中低硫（灰分：13.5%～20%，硫分为0.44%～2%），在六枝、普安和中营一带灰分、硫分逐渐增高。

2.煤岩煤质特征

（1）宏观煤岩类型

滇东黔西地区各种煤层其宏观煤岩组分组成以暗煤、亮煤为主。煤的结构以条带状、线理状为主，次为均一状、叶片状、粒状等，煤的构造多为块状，内生裂隙发育，易碎。煤岩类型以半暗型、半亮型、光亮型为主，盘县火铺、水城、大河边、汪家寨、小河边以及六枝涝河等地因含树脂体、角质体和孢子体较多，常形成树脂体光亮型煤和角质体亮暗淡型煤等。土城、盘关和水城等地煤的光泽较暗淡，断口多为不平整状或参差状，在构造转折、交叉部位，煤层因被揉皱而疏松多孔，或呈鳞片状。裂隙比较发育，被后生方解石脉所充填。

（2）显微煤岩组分

滇东黔西地区煤岩组成以有机组分为主，占总的68.19%～94.5%，平均为85%左右。无机组分含量较低，占5.5%～31.8%。

（3）煤级分布特征

由于煤系埋藏条件及后期改造作用的影响，滇东黔西地区在不同区块不同部位煤的热演化程度均不同。从气煤－无烟煤均有分布，但以高阶（Ro为1.3%～2.2%）烟煤为主。在区域分布上基本遵循由西向东和自北而南煤的热演化程度逐渐增高的趋势。

在最北的天河边、土地垭等向斜煤级主要为气煤—焦煤，至格木底向斜煤种为焦煤—贫煤，到最南的青山向斜煤的演化程度达到最高，主要为贫煤—无烟煤。位于东边的盘关等向斜煤级以焦煤为主（占79.5%），其次是肥煤，而到西边的郎岱、补郎等向斜，煤级由焦煤逐渐演变为无烟煤。

从区域分布来看，该区煤的热演化程度普遍很高，处于热解气和裂解气形成阶段，从煤阶这个角度来看，滇东黔西地区煤的生气条件非常优越；并且从煤层气选区综合评价条件来看，煤的变质程度Ro值在0.7%～1.6%之间为最好。盘关复向斜、格木底等向斜煤的热演化适中，可作为煤层气参选目标。

3.煤层含气量

滇东黔西地区在油气勘探及煤田勘探过程中，发现许多含气井，合计83口，主要分布在盘关向斜、格木底向斜、大河边向斜和二塘向斜。喷气井煤层气必然伴随井中冲洗液同时喷出，一些未曾记录产气的涌水井，其中很大部分也是产气井。这些钻孔凡有钻孔抽水试验成果的，一般表现为水头高、水量小的特征。

含气量是煤层气选区评价的一项重要参数，因此加强含气量分布特征的研究对滇东黔西地区煤层气勘探具有重要的指导意义。滇东黔西地区二叠系上统煤层含气量平均为11.3m3/t，与全国相比处于中等偏上。共收集含气量数据311个，在各向斜中分布如表6-35所示，本次研究主要以这些数据为基础，根据这些数据计算的滇东黔西地区煤层平均含气量为11.3m3/t。

表6-35 六盘水地区主要向斜煤层含气量统计表

滇东黔西地区煤层气含气量值整体较高，在200m深度处，郎岱、六枝西南翼，格木底和旧普安东南翼等含气量显得较高，一般都大于5m3/t，而其他向斜如睛隆、青山、潘龙和发耳等均较低。在500m和1000m等深度处各向斜含气量的变化情况同上。

分析表明，格木底向斜煤层含气量与埋深具有一定的关系，经回归分析，相关方程为：W=0.619H1/2+2.076，相关系数γ＝0.7973，随深度H加大，含气量W也相应增大，在埋深达到100m时含气量大于8m3/t，达到400m时含气量大于15m3/t，在1000m，含气量大于20m3/t（表6-36）。

表6-36 格木底向斜上二叠统煤层含气量与埋藏深度关系

盘县土城、盘关向斜二叠系上统煤层含气量与埋深关系相关性非常好（表6-37），回归方程为W=0.272H1/2+0.369，相关系数可达0.8870，但与格木底向斜相比在同一深度上盘县土城、盘关向斜含气量要低，在100m 土城、盘关向斜含气量低于2m3/t，在400m含气量要低于7m3/t，比格木底向斜要少一倍。

表6-37 盘县土城、盘关向斜上二叠统煤层含气量与埋深关系表

根据目前掌握的资料，采用含气梯度法对深部煤层含气性进行预测，对含气梯度适用深度以下采用压力—吸附曲线法进行预测，预测结果见表6-38。

表6-38 计算单元深部煤层含气性预测成果表

（二）成藏条件

1.煤层生气率高，煤层分布广、厚度大，盆地总生气量大

本区煤类主要为中高煤阶煤，煤生气率高。煤层分布面积大于200km2的聚煤、煤层气盆地（复向斜）有盘县盆地、格木底向斜、六枝向斜、郎岱向斜、青山向斜、补郎向斜。这些盆地（复向斜）中主煤层呈稳定、较稳定的层状，分布连续、面积广。煤层集中段煤层总厚度达40m，可采煤层平均总厚一般达15m以上。盆地总生气量大。

2.煤储层吸附量高、可解吸率高，煤层割理发育，构造裂缝适中

由于镜质组含量高，煤演化程度适中，吸附量高（大于15m3/t）、可解吸率高（大于70%）。煤层割理、内生裂隙发育，割理组呈网状、树枝状分布，连通性好，构造裂缝适中。

3.煤层气盖层封闭性能良好，处于滞流带承压水封堵环境，煤层气保存条件有利

本区各式向斜均为下三叠系飞仙关组、夜郎组所覆盖，向斜轴部往往还盖有中三叠系关岭组、下三叠系底部为黄绿、黄灰色粉砂质泥岩、钙质泥页岩，厚度数十至数百米，为良好的区域性盖层，而上二叠统煤系地层各主采煤层间泥岩发育，煤层直接盖层往往为泥岩或粉砂质泥岩，厚度常大于5m到10余米，实测盖层孔隙度为2%左右，渗透率10-8～10-9μm2，对煤层气具有良好的封闭性。

不少区带煤层水水体弹性能量较高，煤系下伏玄武岩是一隔水层，煤系上覆飞仙关组泥岩、粉砂质泥岩也是含水性很弱的隔水层，水型为NaHCO3型，矿化度2000～6000mg/L，向深部增加由于煤系中泥岩具有较好的封闭性和隔水性，在纵向上又有多套盖层叠加形成多层封闭，在横向上与向斜、地层扭曲、封闭性质断层等非渗透性质边界组合，构成了不同程度的遮挡，使地下水活动受阻，形成滞流带承压水封堵环境，气藏得以保存和富集。

开滦煤田量为北东向斜构造，称开平向斜，其东北端仰起，向西南方向倾伏，东南翼倾角20°左右，西北翼稍陡。向斜轴部为晚二叠世红色、杂色地层，翼部为石岩二叠纪煤系，外缘为奥陶纪石灰岩。轴部奥陶系顶面深度一般不足2000米。整个向斜基本为第四系覆盖，覆盖层由北东向南西方向加厚，至煤田西南端已厚达800米以上。向斜东南翼局部地段有中生代辉绿岩侵入煤系，呈岩墙、岩脉产出。开滦煤田煤炭资源量10．8Gt，探明煤炭储量约4Gt。煤种为气煤和肥煤!为“低—富”灰，“低—富”硫煤，洗选后成为优良的炼焦用煤。煤系及其上覆地层中有铝土矿、黏土矿多层，已开发加工陶瓷及耐火材料制品，尚有进一步开发前景。煤系及煤层中的层状、结核状黄铁矿亦有开发前景。

晚侏罗世煤系在黑龙江省东部形成于广阔的近海古地理环境，经中生代末构造变动，以断块及宽缓褶皱形式部分保存于鸡西煤田。煤田基底为中、下元古界麻山群，出露于煤田外围。

煤田中部东西走向的平麻逆断层将煤田分割为南北两部分：北部为一轴向东—西的向斜构造，北翼缓、南翼陡，并被平麻逆断层切断，翼部由煤系组成，轴部为下白垩统；南部为一向南东倾斜的单斜构造，发育有轴向北东的次级向、背斜，主要由煤系及其上覆的下白垩统组成。中生代末的岩浆活动对煤田影响不大，仅在张新矿见有闪长斑岩，以岩床形式侵入部分地段的煤层。