第一章 煤矿地质基本知识

1．熟悉地质作用、内力地质作用、外力地质作用及矿物、岩石的概念。

地质作用：由自然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 内力地质作用：作用于整个地壳或者岩石圈，力量主要来自地球内部的地质作用称为内力地质作用 外力地质作用：作用于地壳表层，力量主要来自地球以外的地质作用称为外力地质作用 矿物：是地壳中的一种或者多种元素在各种地质作用下形成的自然产物 岩石：是一些矿物颗粒的集合体

2．内力地质作用可分为哪几项运动或作用？起主导作用的是哪一项？ 内力地质作用包括地壳运动、地震作用、岩浆作用、变质作用等。 最活跃、起主导作用的是地壳运动。

3．按作用方式，外力地质作用可分为哪几类？

外力地质作用包括风化作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积作用、固结成岩作用等。

4．风化作用主要类型？风化作用产生原因？

根据风化作用的因素和性质可将其分为三种类型：物理风化作用、化学风化作用、生物风化作用。

原因：岩石在地表或接近地表的环境中，由于受到气温的变化、水和氧气及二氧化碳的作用和生物的活动等，使岩石在原地受到机械破碎和化学分解的作用，称为风化作用。

5．简述沉积岩、岩浆岩与变质岩的形成过程；沉积岩具有什么特征？

沉积岩：是有暴露在地表的岩石经受外力地质作用，即先经风化和剥蚀，被粉碎或分解成碎屑物质和可溶性物质等，又经过搬运，在适当的条件下沉积下来，形成各种沉积物，再经受紧压、脱水、胶结，变成坚硬的岩石。

岩浆岩：岩浆沿岩石裂缝或薄弱带上升，侵入到地壳表层或喷出地表，便冷凝固结成坚硬的岩浆岩。 变质岩：由各种不同的原有岩石收到温度、压力及化学活性流体的作用，使原岩改变其成分、结构和构造而变成新的岩石。

沉积岩特征：含矿物成分多以及化学成分多，覆盖广，易开采。

6．简述煤的形成过程，并分析要形成具有开采价值的煤层，必须具备哪些条件？ 煤是由植物经过漫长的及其复杂的生物化学、物理化学作用转变而成的。 条件：1、植物条件 2、气候条件 3、地理条件 4、地壳运动条件

7．根据开采技术特点，煤层按厚度或倾角分为哪几类？ 煤层按厚度分类：薄煤层，中厚煤层，厚煤层。

按倾角分类：近水平煤层，缓斜煤层，中斜煤层，急斜煤层。

8．掌握地质构造、褶皱构造、断裂构造以及褶曲、背斜、向斜等概念。

地质构造：沉积岩经过地质构造运动，水平的可能变为倾斜或弯曲，连续的、完整的可能被断开或错动或破碎，这种岩石变形或变为的产物称为地质构造。

褶皱构造：组成地壳的岩层受构造应力的的强烈作用，使岩层形成一系列波状弯曲而未丧失其连续性的构造，称为褶皱构造。

断裂构造：自然界中岩层受力后，当作用力超过其强度时就产生断裂，使其连续性和完整性遭到破坏，这种岩层脆性变形的产物称为断裂构造。 褶曲：褶皱构造中的一个弯曲。 背斜：岩层向上拱起的部分。 向斜：岩层向下凹的部分。

9．何为岩层产状三要素？何为断层要素？

岩层产状三要素：岩层层面的走向，倾向，倾角。 断层要素：断层面，断层线，断距。

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10．掌握断层的分类与各类断层的特征。

走向断层：断层走向和所切割岩层的走向基本一致的断层。

倾向断层：断层走向和所切割岩层的倾向基本一致（即与岩层走向垂直）的断层。 断交断层：断层走向和所切割岩层走向明显斜交的断层。

第二章 矿图

1. 6度带的划分及平面直角坐标系统。 2. 熟悉高程、等高线、等高距、方位角与象限角等概念。

高程：空间一点至水准面的垂直距离称为该点地高程

绝对高程(或称海拔)，是指地面点沿垂线方向至大地水准面的距离

相对高程：假定一个水准面作为高程起算面，地面点到该假定水准面的垂直距离称为相对高程，又称为假定高程。

等高线指的是地形图上高程相等的各点所连成的闭合曲线。把地面上海拔高度相同的点连成的闭合曲线。

等高距－－地形图上相邻两条等高线的高差。等高距的大小是随地图比例尺的大小而定的。

方位角又称地平经度(Azimuth (angle)缩写Az)，是在平面上量度物体之间的角度差的方法之一。是从某点的指北方向线起，依顺时针方向到目标方向线之间的水平夹角。

象限角某一目标点的方向线与子午线在较为接近的一端（南端或北端）之间所夹的角，称这一直线的象限角。象限角是从正北的方向线或正南于0°—90°之间。 3. 掌握根据煤层底板等高线确定煤层产状的方法。

煤层底板等高线：把煤层底板上海拔高度相同的点连成的闭合曲线。垂直投影到一个标准面上，并按比例缩小画在图纸上，就得到煤层底板等高线。

层底板等高线图中断层产状的确定方法： 煤层地走向是煤层层面与水平面相交线地延伸方向。煤层等高线地延伸方向就是每层的走向。

单斜构造：如果岩层在一定范围内其倾斜方向和倾角大体是一致的，则称为单斜构造，它往往是褶皱岩层或其他构造形态的一部分 4. 向斜、背斜在煤层底板等高线图上具有升么特征？并绘图说明。 水平褶皱是指枢纽近于水平（倾伏角0°～10°）的褶皱。

在 煤层底板等高线图上表现为一组近乎平行地曲线，由褶曲轴线向两侧，同标等高线对应出现，等高值递减者为背斜，等高值递增者为向斜。

穹隆与构造盆地在煤层地板等高线图上表现为封闭的曲线，由中心向边缘，等高值递减者为穹隆，等高值递增者为构造盆地。

倾覆褶曲在煤层地板等高线表现为呈“之”字形弯曲的大致相互平行的曲线，弯曲最大处地连线为褶曲轴线。

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5.

正断层、逆断层在煤层底板等高线图上具有什么特征？绘图说明。

正断层：煤层地板等高线在上、下盘断煤交线处中断，两断煤交线间无等高线通过。上盘等高线上升，下盘等高线下降。

逆断层规律与正断层相反 6. 主要的采掘工程图纸有哪些？

采掘工程平面图是将开采煤层或其分层内的采掘工程和地质情况，采用标高投影的原理，按一定比例尺绘制而成的图纸。

采掘工程立面图 急倾斜煤层以正面投影为主的投影图称为采掘工程立面图

采掘工程层面图 将各巷道及煤层地采掘情况，向一个煤层层面相平行的平面做正投影，并按比例绘出图纸

第三章 井田开拓

1. 煤田划分为井田主要考虑哪些因素(划分原则)?

井田范围、储量、煤层赋存及开采条件要与矿井生产能力相适应；保证井田有合理尺寸；充分利用自然条件划分井田;合理规划矿井开采范围，处理好相邻矿井之间的关系.

2. 确定矿井服务年限时为何要考虑储量备用系数?矿井储量、设计年产量和服务年限的关系？

设立储量备用洗漱是为了避免因地质条件和煤层赋存特征变化，是的矿井储量减少而影响矿井的服务年限。

T=Zk/(AK)

T-----矿井设计服务年限，a； A----矿井设计生产能力，t/a； Zk----矿井设计可采储量； K----储量备用系数。

3. 阶段和水平的概念，矿井巷道的分类。

在井田范围内，沿煤层倾斜方向，按一定标高将井田划分成若干长条，每一个叫阶段。 一般用水平面作为阶段上、下边界，称作水平。 垂直巷道：立井，暗井，溜井。

水平巷道：平硐，平巷，石门，煤门。 倾斜航道：斜井，暗斜井，上山，下山。

4. 井田再划分方式有哪些？阶段内的再划分有哪几种方式, 各适用于何种条件? 井田划分为阶段、井田划分为盘区和井田分区域划分；

阶段内的划分一般有三种方式：采区式、分段式、带区式。

采区式划分应用非常广泛，一般走向长度较大的井田都可以使用。 分段式划分适用于地质构造条件简单、走向长度较小的井田。 带区式划分适用于煤层倾角小于12°、采用倾斜长壁采煤法的井田。 5. 阶段、分段、区段和分段、条带的异同?

阶段：在井田范围内，沿着煤层的倾斜方向，按一定标高把煤层划分为若干个平行于走向的具有独立生产系统的长条，每一个长条称为一个阶段。

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分段：

区段：（分阶段、小阶段）是指在阶段内沿倾斜方向划分的开采块段。 6. 开拓方式的分类？

立井开拓、斜井开拓、平硐开拓、综合开拓。 7. 斜井开拓时井筒布置有哪几种? 集中斜井开拓、片盘斜井开拓。

8. 简述平硐开拓由哪几种方式, 说明其布置特点及适用条件。

垂直走向平硐：垂直没等走向布置的平硐称为垂直走向平硐。井田范围内有一层可采每次，煤层为近水平。

垂直走向阶梯平硐：当煤层赋存于地形高差较大的山岭地区，且条件适宜时，可根据地形高差布置若干个平硐进行回采，这种布置方式称为阶梯平硐。 9. 简述井筒（硐）形式的比较与选择。 一、井筒（硐）形式选择

（1）平硐开拓与斜井（立井）开拓的优缺点

平硐开拓的优点是：煤炭运输不需转载即可由平硐直接外运，运输环节和设备少，系统简单，费用低；地面工业设施较简单；平硐内不设水泵房、水仓等硐室，节约排水设备，排水费用低；减少许多井巷工程量，井筒的掘进费用低，施工条件好，掘进速度快，建井期短；不需留工业广场煤柱，煤柱损失少。 平硐开拓不足之处是受地形及煤层埋藏条件的限制，只有在地形条件合适，煤层赋存较高的山岭、丘陵或河谷地区，且便于布置工业场地和引进铁路。上山部分的储量大致能满足同类井型水平服务年限要求时，都应采用平硐开拓。

（2）斜井与立井开拓的优缺点

斜井开拓与立井开拓相比：井筒施工工艺、施工设备和工序简单，掘进速度快，井筒施工单价低，初期投资少；地面工业建筑、井筒装备、井底车场及硐室都比立井简单，井筒延深施工方便，对生产干扰少，不易受底板含水层的威胁；主提升采用皮带运输机提升能力大，可满足特大型矿井主提升的需要；斜井井筒可作为安全出口，井下一旦发生透水等事故，人员可迅速从井筒撤离。

与立井开拓相比，斜井开拓的缺点是：斜井井筒长，辅助提升能力少，提升深度有限；通风线路长、阻力大，管线长度大；斜井井筒通过富含水层、流砂层施工技术复杂。

对井田内煤层埋藏不深，表土层不厚，水文地质情况简单，不需特殊施工法施工的缓斜和倾斜煤层，一般可采用斜井开拓。 （3）立井开拓的优缺点

立井井筒不受煤层倾角、厚度、深度及水文等自然条件的限制。在采深相同的条件下，立井井筒短，辅助提升有利；井筒通风断面大，阻力小；当表土层为富含水的冲击层或流砂层时，立井井筒比斜井容易施工。

立井开拓主要缺点是：井筒施工技术复杂，需用设备多，要求有较高的技术水平；井田装备复杂，掘进速度慢，基本建设投资大；井筒延深困难。对于煤层赋存较深或冲击层厚、水文地质情况比较复杂或多水平开采急斜煤层的矿井，一般都应采用立井开拓。 二、井筒（硐）位置的选择

井筒（硐）位置与井筒（硐）形式是一起综合确定的。主副井筒（硐）位置一经确定和施工后，在整个矿井服务期间极难更改。

从井下运输费用和生产布局考虑，井筒沿井田走向的有利位置应在井田中央。当井田储量呈不均匀分布时，应在储量分布的中央，以此形成两翼储量比较均衡的双翼井田，应尽量避免井筒偏于一侧、造成单翼开采的不利局面。

立井开拓时，井筒沿煤层倾向位置的几个原则方案可见图3―15。井筒设于井田中部B处，可使石门总长度较短、沿石门的运输工作量较少；井筒位置设于A处时，总的石门工程量虽然稍大，但初

期 (第一水平)工程量及投资较少、建井期较短；井筒设于C处的初期工程量最大，石门总长度和沿石门的运输工作量也较大，煤柱损失大。但对开采井田深部及向下延伸有利。

为合理布置工业场地，在选择井筒位置时，应贯彻以农业为基础的方针，充分利用荒山、坡地、劣地，尽可能不占良田或少占农田。 井筒位置应高于当地最高洪水位。 10.绘图说明开采水平大巷的布置方式有哪几种? 分别说明其使用条件?

分层运输大巷：煤层间距大，集中布置在技术上有困难、经济上不合理时，特别是一个矿井有一个或者两个采煤工作面时，可以考虑这种方式。

集中运输大巷：煤层层数较多、煤层层间距不大的矿井。 分组集中运输大巷：无

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