第一章煤田地质及矿图知识第一节煤田地质概述1、成煤过程中的几个概念成煤作用:从植物死亡、堆积到转变为煤的演变过程，以及在这个演变过程中经受的各种作用。煤化作用：煤的成岩（碳）作用和变质作用的合称。成岩作用：泥煤或腐泥被掩埋后，在压力、温度等因素作用下，转变为褐煤的作用。变质作用：褐煤在地下受温度、压力、时间等因素的影响下，转变为烟煤或无烟煤、石墨等的地球化学作用。形成有开采价值煤层的必要条件：第一，温暖潮湿利于植物生长和繁殖的适宜的气候。第二，植物的大量繁殖。第三，大面积沼泽化的自然地理条件。第四，地壳运动的良好配合。二、聚煤期表1-2地质年代（地层年代）表聚煤期或成煤期：地质历史中形成煤炭资源的时期。三、含煤岩系四、煤层赋存特征2.煤层的顶、底板赋存在煤层之上的邻近岩层，称为顶板。赋存在煤层之下的邻近岩层，称为底板。根据岩层相对于煤层的位置及垮落性能，将煤层顶、底板分为：（1）伪顶位于煤层之上随采随落的极不稳定岩层，其厚度一般在0.5m以下。大多由松软的炭质页岩、泥页岩组成。并非所有煤层都有伪顶。（2）直接顶位于煤层或伪顶之上具有一定的稳定性，采煤时移架或回柱后能自行垮落的岩层。多为粉砂岩、泥岩等。有时煤层之上无直接顶而为基本顶。（3）基本顶又称“老顶”。位于直接顶或煤层之上，通常厚度及岩石强度较大、难于垮落的岩层。通常由砂岩、石灰岩、砂砾岩等组成。（4）直接底位于煤层之下，为强度较低的岩层。通常由泥岩、粉砂岩、粘土岩等组成。（5）基本底又称“老底”，位于直接底下面，比直接底坚固，多为砂岩、砂页岩、石灰岩等。（二）煤层厚度煤层的厚度：煤层顶底板之间的垂直距离。煤层总厚度：包括所有煤分层和夹矸层厚度总和。有益厚度：煤分层厚度的总和，不包括夹矸层厚度。最低可采厚度：在当前技术和经济条件下，可开采的最小煤层厚度。（三）煤层的构造形态地质构造：由于地壳运动而造成的煤层和岩层的空间形态。1.单斜构造在一定范围内，煤（岩）层大致向一个方向倾斜的构造形态，称为单斜构造，如图1-3(a)所示。煤（岩）层的空间形态，通常用产状要素——走向、倾向及倾角来描述，如图1-2所示。（1）走向煤层层面与水平面的交线称为走向线，走向线的方向称为走向。走向代表了煤层在平面上的延伸方向。2.褶皱构造褶皱构造：煤层及岩层受到水平挤压力后，变成弯曲形状，但仍保持其连续性，如图1-3(b)所示。褶曲：褶皱构造中的单个弯曲，是褶皱构造的基本单位。褶曲的基本形态是背斜和向斜。背斜：岩层层面凸起的弯曲，如图中的ABC。向斜：岩层层面凹下的弯曲，如图中的BCD。用褶曲要素来描述一个褶曲在空间的形态，如图1-4所示。褶曲要素包括：核部、翼部、轴面、轴线、枢纽等。核部：是褶曲的中心部分。翼部：是褶曲核部两侧的岩石。轴面：是一个平分褶曲两翼的假想面，这个面的位置可以是直立的、水平的和倾斜的；其形态可以是个平面，也可以是个曲面。轴线：是轴面与地表面的交线。轴线可能是直线，也可能是曲线；轴线的方向表示褶曲的延伸方向。枢纽：是褶曲中同一岩层的层面与轴面的交线。它可以是水平的、倾斜的、或波状起伏的。它能提供褶曲在延伸方向上产状变化的情况。3.断裂构造断裂构造：煤（岩）层受地壳运动作用力，当作用力超过煤（岩）层的强度，就产生断裂，失去了连续性和完整性的构造形态。断层：断裂面两侧的岩层发生了明显位移的断裂构造。断层线：断层面与地面的交线。断层线的方向反映断层延伸方向。断层线可能呈直线或曲线。交面线：断层面与煤层底板的交线。断盘：断层两侧的岩层或岩体。当断层面倾斜时，位于断层面上方的断盘称为上盘；位于断层面下方的断盘称为下盘。（2）断层分类根据断层上下盘相对移动的方向，可分为：正断层：岩层断裂后，上盘相对下降，下盘相对上升。逆断层：上盘相对上升，下盘相对下降。平推断层：断层两盘沿水平方向移动。断层类型如图1-7所示。根据断层走向与岩层走向的关系，断层可分为：走向断层：断层走向与岩层走向平行。倾向断层：断层走向与岩层走向垂直。斜交断层：断层走向与岩层走向斜交。（四）常用的煤层分类3.按煤层稳定性分类煤层稳定性：煤层形态、厚度、结构及可采性的变化程度。稳定煤层：煤层厚度变化很小，变化规律明显，煤层结构简单或较简单，全区可采或基本全区可采的煤层。较稳定煤层：煤层厚度有一定变化，但规律性较明显，结构简单至复杂，全区可采或大部分可采，可采范围内厚度变化不大的煤层。不稳定煤层：煤层厚度变化较大，无明显规律，且煤层结构复杂或极复杂的煤层。极不稳定煤层：煤层厚度变化极大，呈透镜状、鸡窝状，一般不连续，很难找出规律，可采块断分布零星的煤层。第二节煤质及煤的工业分类3.氧（1）变质程度越深，含氧量越低