如何编制煤层底板等高线图
编制煤层底板等高线图
一、实习目的
掌握煤层底板等高线图的编制方法的步骤。熟悉不同地质构造在煤层底板底高线图上的表现形式。
二、原理方法
1、概述
煤田勘探的最终目的，是为了了解煤层的埋藏深藏及其起伏变化，研究煤层的厚度、结构、煤质、储量、水文地质以及其它与开采有关的技木条件，对勘探区作出正确的工业评价，为煤矿企业的设计、建设与开采提供必要的资料，以保证煤炭资源得到合理和顺利地开发。
(1)基求概念
煤层底板等高线图，就是用煤层底板等高线来表示煤层在空间的起伏及被断裂的情况，它可以帮助我们了解煤层底板的空间概念，掌握煤层产状和构造的变化。此外，还能表示古河流冲蚀煤层的界线，煤层尖灭线,岩浆岩分布的界线以及煤种牌号区划界线等，因而在煤炭资源勘探以及煤矿生产中得到广泛应用。
煤系地层形成后，夹在地层中的煤层层面，包括顶面和底面，并不是一个平面，由于受构造变化的影响，大多为一空间曲面，它的起伏与变化，对煤矿生产有很大影响。同时，煤层底板等高线图编制的好坏，在一定程度上，也会影响对煤田的开发。在进行普查与勘探时，一般根据孔口标高及煤层底板深度资料可以获得煤层底面各点的标高，把各标高相等的点联结起来，就构成一条等值线，如果我们每隔一定高度 (如50米、100米等)，各选取一条等值线，把它投影到平面上，就成煤层底板等高线图，如图5-1。
该图为一个煤盆构造，为了图示清楚起见，只画出半个煤盆，并表示出煤层顶板和底板的曲面，煤盆中虚线，为煤层底板曲面与水平面的交线，投影到平面上，成为五圈等高线，根据这五圈等高线呈同心圆状和外圈标高值较大这两个特点，很快就可以断定是一个煤盆构造，等高线之间的高差是10米，即h=10。所以简单地说，同一层面上高度相等的各点联线叫做构造等高线，用构造等高线表
示煤层起伏形状的图，称之煤层构造图。一般常用煤层底面的标高来表示，故称煤层底板等高线图。
图5-1煤层空间曲面在平面上的投影
(2)图的种类
根据层面选择及投影方法，一般常用煤层底板等高线图。如果煤层厚度大而且不稳定，为了更好表现煤层形态的全貌，也配套编制煤层顶板及底板等高线图。当煤层厚度很大时，有时也编制平分煤层厚度的层间面等高线图，或者大体上平分煤层厚度的某一层面(如某一层稳定夹矸顶面)的等高线图。但对倾角很陡的煤层，用平面投影往往影响精度，为了比较真实地反映其实际情况，采用立面投影或展反投影。
图的大小，根据其用途而异，如果利用煤层来表现区域的构造特征，一般用较小的比例尺1:50000或1:25000的煤层底板等高线图。详、精查勘探常用的比例尺为1:10000或1:5000。如果是用于矿井开拓地区布置巷道和控制煤量，则常用的比例尺为1:2000或1:1000。
(3)实际资料和地质推断
编制煤层底板等高线图时，应从编图的可能与用图的需要出发，合理的编图方法必须与足够的实际资料和正确的地质推断很好地结合起来，才能保证图的质量。
1.实际资料
在编图时，必须以足够的资料为依据。如地质点、人工露头点、钻孔、老窑等，这些都是确定煤层位置所必须的资料。此外，为了解决构造等其他方面的
问题，还需要各种其它实际资料，如测量数据、实际标本等。没有足够的实际资料，图件编制就失去必要依据，就会使地质解释和推断遇到困难。
2.地质推断
作为直接编图用的实际资料，其数量毕竟有限，仅仅根据若干实际资料，还不能有把握地全面掌握煤层的赋存情况，因此必须进行正确的地质推断，必要时可以作几个辅助剖面来帮助解释，尽量使地质推断符合客观实际的变化规律。
如某一地段有两条勘探线，共布置七个钻孔，如图5-2。根据这些资料来编制煤层底板等高线图。从勘探线剖面图看，该地段总的来说是个单斜构造，其中包含着小的褶曲，用此资料来编制煤层底板等高线图时却出现了两种情况，一种是图4-2a的情况，单斜构造中东西方向有一个向、背斜;另一种是图4-2b的情况，单斜构造中南北方向为一个倾伏的背、向斜。
图5-2 勘探线剖面图
我们仔细分析一下图5-3a的等高线图，虽然总的形态仍然是一个单斜构造，但西部有一个包围3、4号孔的小穹窿，东部有一个包围5号钻孔的小煤盆，并且在2号孔附近有一凹槽，6号孔附近有一凸棱，这种形态显然是不合理的，稍有制图经验的人就能看出这一问题。再分析一下图5-3b的等高线图，总的形态仍然是一个单斜构造;其中改为一对轴线大致平行的倾伏向斜和背斜，这样就比较合理。为了验证一下推断是否五确，各作两个辅助剖面，分别见图5-4与图5-5。
图5-3 煤层底板等高线图
从图5-4第一方案看出，两个辅助剖面上的煤层曲线是奇形怪状，在较小的范围内有这样的构造变化，实际上是不可能的。而相反，图5-5第二方案的煤层变化，是比较合理的，从它们的形态来看，亦是常见的圆滑曲线。从以上实例可以看出，同样的地质资料，可以推断出不同的结果，可见地质推断是极为重要的。
图5-4 第一方案辅助剖面
图5-5 第二方案辅助剖面
因此，实际资料和地质推断是保证图件质量的条件，它们是相辅相成的。实际资料越多，越有助于地质推断，并且能在一定程度上，弥补地质推断之不足。如果地质推断做得好，不但能够符合客观实际的变化规律，而且还能节约勘探工作量。并可对勘探工作进一步布置的轻重缓急作到心中有数。地质推断和实际资料之间的关系十分密切，一方面勘探工作离不开地质推断的指导，另一方面地质推断的正确性，则来自以往勘探工作的总结和当前地质勘探的验证。在地质勘探过程中，当实际资料积累到一定程度时，就应该结合地质推断，着手编制煤层底板等高线图，并随时根据新的资料，进行推断和修改。这样，在地质勘探工作的
每个阶段结束时、就可迅速提出成果。通过一再修改便它逐渐接近于实际情况，并且能随时同陆续取得的实际资料互相校核，在边勘探边分析的研究中，对进一步的勘探起指导作用。因此，实际资料和地质推断，在图件编制过程中，应当很好地结合起来。
2、煤层底板等高线图的性质和表现
(1)煤层底板等高线图的性质
1.与地形等高线的共性
煤层底板等高线图与地形等高线图在原理上极为相似，都是一种标高投影的等值线图，因此，两者具有以下共性：
(1)等高线上任一点高程相同；
(2)不同标高等高线拒不相交；
(3)等高线为一圆滑或封闭曲线；
(4)等高线为一闭合曲线时，在底板等高线图上其曲率最大点与构造轴正交，如图5-6所示，而在地形图上等高线则与山脊线正交。
图5- 6 闭合曲线的曲率
2.底板等高线的特性
地形等高线的连续性与圆滑性，一般是无条件的，而底板等高线的连续性与圆滑性有是条件的，即经常会出现中断、相交和分叉现象，常见有下列情况，
(1)遇露头线和采空区时
在地面露头线以外，煤层被剥蚀而不存在，因此，底板等高线遇露头线就发生中断。底板等高线遇到采空区时，因采空区没有煤层，同样也发生中断，如图
5-7。
(2)煤层尖灭和被冲蚀时
煤层发生尖灭时，尖灭线以外煤层不再存在，底板等高线中断。煤层被冲蚀时，冲蚀区为碎屑岩所代替，底板等高线也中断，如图5-8。
(3)岩浆岩侵入和产生岩溶陷落柱地区，都能形成相当大的无煤区，在这种无煤区的界线上，底板等高线就被切断，如图5-9。
图5-7底板等高线遇露头线和采空区
图5-8底板等高线遇煤层尖灭线和冲蚀区
5-9a 平面图 5-9b 剖面图
图5-9 底板等高线遇岩浆岩和岩溶陷落柱
(4)煤层分叉时
当煤层发生分叉时，底板等高线亦出现分叉现象，如图5-10a,图5-10b。这时就应分别编制分叉后两个煤层的底板等高线图，两幅图上都应标出分叉线位置，以便分别计算储量。以底板岩石为底板的煤层称基本煤层，如图5-10c。以夹矸为底板的煤层称为分叉煤层，分叉煤层的底板等高线，遇到煤层分叉线即中断，如图5-10d。
5—10a 煤层分叉 5—10b 煤层分叉剖面图
5—10c 基本煤层 5—10d 分叉煤层
图 5—10 煤层分叉时的底板等高线
(6)煤层倒转时
煤层受构造影响发生倒转时，底板等高线往往相交，所谓相交，实际上是在空间交叉，如图5-11。
图5—11 倒转煤层等高线的空间交叉
标高值为-10的等高线与标高值为-20、-30的两条等高线在空间交叉，标高值为-20、-30的两条等高线的被掩蔽部分用虚线表示，在剖面图上可以看出。在平面图上采用虚线，可以把等高线在空间的交叉关系，明显地表示出来。
(7)煤层断裂时
当煤层遇到断层时，断层把煤层切断并发生位移，底板等高线发生中断，如图5-12。
图5—12 煤层遇断层时底板等高线中断
(2)褶曲和断裂在图上的表现
1.单斜构造
严格来说，真正的单斜构造实际上很少存在，只要煤层走向有些变化，就已经具备有向斜或背斜构造的特点了。单斜构造在图上反映为一组直线，如煤层走向与倾角不变、则等高向线大致为一组平行而均匀的直线，如图5-13。如果倾角有变化，则等高线疏密不均，等高线疏则煤层倾角小，等高线密则煤层倾角大，如图5-14。如果走向发生变化,则等高线为一组曲线，如图5-15。
5—13a 平面图 5—13b 剖面图
图5—13 走向与倾角变化
图5—14 走向不变、倾角变化
图5一15走向变化
2.向斜构造
底板等高线呈一组曲线或封闭曲线，向斜轴两侧等高线对应出现，靠近向斜轴的标高较低，远离向斜轴的标高较高，呈曲线状的多为倾伏向斜，如图5-16；呈封闭曲线状的多为煤盆构造，如图5-17。
5—16a 平面图 5—16b 剖面图
图5—16 倾伏向斜
5—17a 平面图 5—17b 剖面图
图5—17 煤盆构造
3.背斜构造
底板等高线表现形式与向斜构造类似，但等高线的标高靠近背斜轴的较高，远离背斜轴的较低，呈曲线状的多为倾伏背斜，如图5-18；呈封闭曲线状的一般称背斜构造，如图5-19；如呈圆形，则称穹窿构造。
5—18a 平面图 5—18b 剖面图
图5—18 倾伏背斜
5—19a 平面图5—19b 剖面图
图5—19 背斜构造
4.断层
煤层受构造影响发生断裂时，断层把煤层切断并发生位移，其底板不再是连续的面，等高线在断层处亦中断而不连续，上盘煤层与断层面的交线，称为上盘煤层断裂线，一般用点线·-·-·-表示，简称上盘迹线；下盘煤层与断层面的交线，称为下盘煤层断裂线，一般用叉线x-x-x-表示，简称下盘迹线。如果断层是一个垂直面时，两条煤层断裂线在底板等高线上互相重合，这时可用点线加叉线表示。
在一般情况下，当煤层遇到正断层时，底板等高线在图上表现为中断，在上、下盘煤层断裂线之间没有等高线通过，表示煤层缺失，见图5-12。当煤层遇到逆断层时，底板等高线在图上亦表现中断，上、下盘煤层断裂线之间互有等高线通过，表示煤层重复，如图5-20，特殊情况例外。
5—20a 平面图 5—20b 剖面图
图5—20 逆断层
煤层断裂形态，主要依靠煤层底板等高线图上的煤层断裂线形态以及断裂线和等高线共同显示出的种种缺失和重复现象表达出来，一般在编制断裂构造的煤层底板等高线图时，都必须用断层面等高线表示断裂形态，把断层面当做一个平面，因而断层的等值线也都是直线。如图5-21，把上、下盘迹线的同名标高值相连，就是断层走向线，并可求出其倾向CD倾角(∠a)。断层落差亦可以从图上求出，如将上盘-150米的煤层底板等高线延长，与下盘断裂线相交于O点，O 点在下盘的高度为-125米，其间相差为25米，这25米就是断层的落差。
图5—21 断层面等高线
上面谈到，断层主要是依靠煤层断裂线形态表示出来，一般正断层上、下盘之间没有煤层底板等高线通过，逆断层上、下盘之间煤层底板等高线重复出现。但当断层面倾向与煤层倾向一致、断层面倾角小于煤层倾角时，正断层在上、下盘之间亦可以表现为煤层底板等高线重复出现，如图5-22，逆断层上、下盘之阿亦可以表现为缺失煤层底板等高线，如图5-23。
图5-22 正断层切割向斜构造图5-23逆断层切割向斜构造
5.褶曲构造遇断层时的表现
(1) 向斜构造遇正断层
正断层上盘下降，下盘上升。一般情况下，上、下盘之间没有底板等高线通过，上、下盘煤层断裂线两侧同一等高线间的平距，上盘比下盘大，如图4-24。
图5—24 向斜构造遇正断层
(2) 向斜构造遇逆断层
逆断层上盘上升，下盘下降。在一般情况下，上、下盘之间底板等高线重迭，上、下盘煤层断裂线两侧同一等高线间的平距，上盘比下盘小，如图5-25。
图5—25 向斜构造遇逆断层
(3)背斜构造遇正断层
在一般情况下，上、下盘之间没有底板等高线通过，上、下盘煤层断裂线两
侧同一等高线的平距，上盘比下盘小，如图5-26。
图5-26 背斜构造遇正断层
(4)背斜构造遇逆断层
在一般情况下，上、下盘之间底板等高线重迭，上、下盘煤层断裂线两侧同一等高线间的平距，上盘比下盘大，如图5-27。
图5—27 背斜构造遇逆断层
6.断层遇断层时的表现
当两条断层互相切割时，情况就复杂得多，如图5-28及图5-29，为Ⅰ-Ⅰ'
及Ⅱ-Ⅱ′两个剖面，根据剖面资料，F
2号断层切割了F
1
号断层。
图5-28 Ⅰ-Ⅰ'勘探线剖面图
图5-29 Ⅱ-Ⅱ′勘探线剖面图
在煤层底板等高线图上，F
1号被切断层的断层迹线被错开，F
2
主切断层的断
层迹线亦是错开的，如图5-30。
图5-30 断层遇断层时的煤层底板等高线图
两条互相切割的断层，在煤层底板等高线图上有两种表示方法，一种是被切断层的断层迹线永远是错开的，如图5-31及图5-32；另一种是主切断层，其断层迹线一般也是错开的，但当主切断层的断层面直立或近于直立的情况下，上、下盘断层迹线重合或基本重合，其本身不发生错位，如图5-33。
图5-31正断层切割正断层图5-32正断层切割逆断层
图5-33断层面直立时的底板等高线图
3、煤层底板等高线图的编制
掌握了足够的实际资料，进行了正确的地质推断，又了解了煤层底板等高线图的性质和表现，从而对煤层赋存及构造情况有了一个基本的概念，可以说就有了编图的基础。但还必须采用合理的编绘方法，才能将所获得的煤层在空间分布的概念，用煤层底板等高线图表现出来。煤层底板等高线图的编制方法，一般常用的有下例几种：
(1)插入法
用插入的方法来编制煤层底板等高线图，首先将钻孔和勘探线位置，按实测座标放在平平图上，在钻孔左上角注明编号，右下角注明煤层底板标高，然后在每一条勘探线上，根据每个钻孔的底板标高，插出要求的底板等高线标高;经过地质分析和推断，将这些标高相同的点，用平滑曲线相连，就绘成煤层底板等高线图，现以图5-34为例进行编制。
图5-34 XX地区勘探工程布置图
图中有四绦勤探线，共14个钻孔，要求等高距为50米，作煤层底板等高线图，其步骤如下：
1.插出所需标高
根据各勘探线上钻孔的底板标高，描出钻孔之间所需要的作图标高，如-100、-150、-200等。在第I勘探线上见煤底板标高，Ⅰ-1孔为-125，Ⅰ-2孔为-220，根据作图需要，其中可插出-150、-200两个点; Ⅰ-2孔为-220，Ⅰ-3孔为-175，其中可插出一个-200的点，其他助探线依此类推。第Ⅱ勤探线可插出两个-150的点;第Ⅲ探线可插出两个-200、一个-150的点;第Ⅳ勘探线可插出两个-150的点。
2．进行地质分析
经过反复比较，发现所有钻孔的煤层底板标高，一般都是两头高、中间低，初步可以肯定基本上为一向斜构造。但Ⅰ、Ⅲ勘探线上钻孔最低标高在-200以下，而Ⅱ、Ⅳ勘探线上钻孔最低标高在-200以上，因此-200的等高线是否在整个区内通过，需要做进一步分析。从第Ⅳ勘探线来看，最低点为-185，钻孔位置大致在该线中部，因此-200的等高线不可能在该线通过。从第Ⅱ勘探线来看，最低点分别为-162及-163，根据分析，-200等高线亦不可能在该线通过。因此
该区在I、Ⅲ勘探线中部分别形成两个小向斜，Ⅱ、Ⅳ勘探线中部略有隆起。
3．进行联线工作
将各勘探线上标高相同的点用曲线相连，即得煤层底板等高线图，如图5-35。本区基本上为一东西向的不对称向斜，但在中部与东部有小的起伏。
图5一35 xx地区煤层底板等高线图
插入法的优点是方法比较简单，其实质是把煤层看成是一个不变的斜面，故而准确度较差，一般仅在产状平缓、构造简单时用之。
（2）地质剖面法
利用勘探线地质剖面来编制煤层底板等高线图称为地质剖面法。根据煤层的倾角陡缓，又可以分成平面投影和立面投影两种方法。当断层切割比较复杂时，为了作好煤层底板等高线图，还应该先作断层面等高线图。现将其编制方法介绍如下：
1．平面投影法
当煤层的倾角小于60°时，常常用平面投影法作煤层底板等高线图。一般先标绘经纬线，把勘探线和勘探工程位置按实测座标放在平面图上，然后把剖面上
某一煤层与水平标高线相交的点，用移植图尺法分别投影到勘探线上，并注明各点标高，经过地质分析和推断，将这些标高相同的点用曲线相连，即为煤层底板等高线图。现以图5-36xx勘探区地形地质图为例进行编制，图中共有七条勘探
线(其中Ⅲ
1一Ⅲ
1
′(是辅助线)，共37个钻孔，要求按等高距50米，作第二层
煤的煤层底板等高线图。
(1) 标绘经纬线
按一定比例，标绘经纬线，经纬线精度要求很高，一般每个小方格为10*10厘米，纵横坐标必须互相垂直，不能有累积误差，一般采取坐标网定向和大方格控制小方格的办法，其具体作法如下，
①假定图纸的大致中心点为A，距A点一定距离画出指北方向，如图4-37。
②以A点为中心，AB为半经，画圆弧得C点，连接AC、AB两交线，并延长到图边(AB长短要适当，不要使∠BAC太小)。
③用钢钢尺或比例尺在AB、AC线上准确地量取AD=AB=AF=AG即为定向的大方格，这个大方格应尽量画得大些，一般越大越准确。
④在DG线上，用铟钢尺或比例尺，累计每10厘米量点，得DH=HK=KL=10厘米;在EF线上，同样每10厘米量点，得EM=MJ=JQ=l0厘米，连接HM、KJ、LQ 即为坐标网的纵坐标,用同样方法连接RT、VW，得横坐标。
座标网标绘好以后，必须用铟钢尺或比例尺对坐标网的垂向及对角线方向进行严格检查，反复校对，其误差不得大于1/4毫米。
(2)放置勘探工程
把勘探线和勘探工程，按坐标投绘到图上，注明编号及煤层底板标高，根据地形地质图投绘煤层露头，如有化验资料并画出风、氧化带。若为斜孔，必须经校正以后投上见煤点位置。
(3)作地质剖面
编制Ⅰ—Ⅵ勘探线地质剖面图，见图5-38至图5-43。
(4)移植图尺
用一纸条将其长边置于剖面图最低标高的水平线上，将煤层与各个水平标高线的交点垂直投在纸边上，如遇断层则把煤层与断层的交点用同样方法投于纸边上，并注明其标高及断层上、下盘；再将该纸条按相同方法把位置移到平
煤矿顶板、老顶的划分及标准
根据顶底板岩层相对煤层的位置和垮落性能，强度等特征的不同，从上至下顶板划分为基本顶（老顶）、直接顶、伪顶三个部分；底板分为伪底、直接底及老底三个部分。不过，对于某个特定的煤层来说，其顶底板的这六个组成部分不一定发育俱全。可能缺失某一个或几个组成部分的岩层。 1.1煤层的顶板 1.1.1伪顶：是紧贴煤层之上的，极易随煤炭的采出而同时垮落的较薄岩层，厚度一般为0.3～0.5m，多由页岩、炭质页岩等组成。 1.1.2直接顶：是直接位于伪顶或煤层（如无伪顶）之上岩层，常随着回撤支架而垮落，厚度一般在1～2m，多由泥岩、而岩、粉砂岩等较易垮落的岩石组成。 1.1.3基本顶：又叫老顶，是位于直接顶之上或直接位于煤层之上（此时无直接顶和伪顶）的厚而坚硬的岩层。常在采空区上方悬露一段时间，直到达到相当面积之后才能垮落一次，通常由砂岩、砾岩、石灰岩等坚硬岩石的组成。 1.2煤层底板 1.2.1伪底：直接位于煤层之下的薄层软弱岩层，多为炭质页岩或泥岩，厚度一般为0.2～ 0.3m。 1.2.2直接底：直接位于煤层之下硬度较低的岩层，厚度一般由几十厘米到1米左右，通常由泥岩、页岩或粘土岩。若直接底为粘土岩，则遇水后易膨胀，可能造成巷道底鼓与支架插底现象，轻者影响巷道运输与工作面支护，重者可使巷道遭受严重破坏。 1.2.3老底：指位于直接底之下，比较坚硬的岩层，多为砂层，石灰岩等。 2 采煤工作面顶板分类 根据工作面顶板冒落的难易程度，将顶板分为五类。 2.1易冒落的松软顶板。该类顶板的特点是煤层顶板是易垮落的松软岩层，回柱后顶板能立即冒落，且能填满采空区。这类顶板由于冒落比较充分，使位于裂隙带的老顶岩层，在回采过程中，很容易取得平衡，因而老顶的开裂，弯曲下沉，对工作面几乎没有什么影响，工作面来压比较缓和，无明显的周期压力，靠采空区一侧的顶板下沉量较稳定，顶板容易管理。 2.2中等冒落性的顶板。该类顶板的特点是直接顶，厚度一般小于煤层平等的6～8倍，其上部为比较坚硬的老顶，虽然回柱后直接顶随之垮落，但因厚度不大，不能填满采空区，老顶则置于悬露状态，当工作面推进一段距离后老顶才开始垮落，此时因采空区落差较大，致使工作面呈现周期来压状态，严重时可使采场切顶垮面。对于这类顶板应注意老顶的活动规律。 2.3难冒落的坚硬顶板。这类顶板的特点是老顶直接赋于煤层之上，或有一伪顶，无直接顶，由于老顶垮时采空区的落差太大，使工作面呈现明显的周期来压，工作面平时的下沉量及下沉速度较小，而当周期来压时下沉速度急剧增加，工作面顶板情况迅速恶化，应当注意及时采取措施。 2.4极难冒落的坚硬顶板。这类顶板的特点是煤层板为极其坚硬的整体性厚岩层，在采空区能悬露上万平方米而不垮落，当垮落时则能形成暴风，致使工作面造成垮面和严重破坏。 2.5可塑性弯曲的顶板。该类顶板的特点是直接顶，虽是具有一定厚度的坚硬岩层（如
煤及煤层顶底板的孔隙结构特征_张井
煤及煤层顶底板的孔隙结构特征* 张 井 韩宝平 唐家祥 冯启言 (中国矿业大学资环学院 徐州 221008) 摘要 使用9310型微孔结构分析仪,对煤和煤层顶、底板岩石的孔隙特征作了系统研究,取得下列结论:煤的孔隙发育主要受煤的变质程度、煤岩组分及成煤植物和后期构造破坏等因素的综合控制;碎屑岩的孔隙发育主要受岩石粒度和充填胶结程度控制;灰岩孔隙发育特征主要受溶蚀作用强度控制。 关键词 孔隙度 测量 煤 岩石 中国图书资料分类法分类号 P 583 作者简介 张 井 男 46岁 工程师 煤油气地质 1 引言 煤及其顶、底板岩石的孔隙是煤层气和地下水 储集运移的场所。它们的结构特征和连通程度,对瓦斯突出、瓦斯抽放和顶、底板突水起着重要作用,本文利用美国9310型微孔结构分析仪,系统地研究了一些矿区的煤层及其顶、底板岩石的孔隙特征及其控制因素。2 测试仪器与方法 9310型微孔结构分析仪(又称压汞仪),系美国佐治亚州Micro merities 仪器公司产品,工作压力范围0.0M Pa ～207M Pa,低压分辨率为±0.001M Pa, *煤炭基金资助项目 高压分辨率为±0.01M Pa ,测定孔径范围为0.006～360μm 。根据不同压力下汞液进入煤和岩石中的数量可求出岩石的孔隙度及各种直径的孔隙在总孔隙所占的比例。 测定方法:首先将试样置于70～80℃的烘箱内烘干10h,然后装入膨胀计中抽真空,当真空度达到50μm 汞柱以下时,将汞液注入膨胀计中。通过逐步加压,使汞液进入所测样品的孔隙中,压入孔隙中汞的体积由露出汞液面的铂电阻丝的变化求出。孔隙度可通过下式求出: 最大累计进汞体积/岩样体积×100%。3 煤的孔隙特征 煤岩中既有在沉积成煤过程中形成的原生孔隙,又有成煤后受构造破坏所形成的次生孔隙。其孔 C ONTROL FACTORS ON THE OCCURRENCE OF C OALBE D METHA NE I N NI NGWU C OAL FIELD ,S HANXI PROVINC E Guo Wumei Wu Yuxiu (The Ninth petroleum Brig ade o f the Petro leum Geo logical Bureau in No rth China ) Abstract In Ningw u coa l -bea ring r eaio n ,the streng ths of str uctura l stress suffer ed by v arious str uc tur e positio ns and coal seams are distinct unde r the tr ansfo rma tio ns of Indosinia n and Yansha nia n mov ements.T he tra nsfo rmed deg rees are also differ ent ,ther efo r e,the main facto rs co nt rolling the o ccur rence of coa lbed methane a re o bvio usly no t alike. Keywords co albed methane;cont rol facto r;fractur e;ga s-bea ring pro per ty;Ningw u coalfield · 28·CO A L GEO LO G Y &EX P LO R AT IO N Apr.1998
煤层底板等高线的绘制
煤层底板等高线的绘制 煤层底板等高线图是矿井生产的最基本地质图件之一，它为采区设计、工作面开拓布置、矿井提升运输、供排水等提供了最基本依据，因此掌握煤层底板等高线的绘制及其应用有重要意义。 1煤层底板等高线的绘制 1.1、绘制依据及数据来源 绘制煤层底板等高线主要依据钻孔资料中煤层底板标高、采掘过程中实测的导线点高程。除此之外，还要掌握井田内地质构造情况。 钻孔资料、井田地质构造情况，可在《生产矿井地质报告》中获得，采掘工程导线点高程由矿山测量部门实测所得，是生产矿井施工与回采中必不可少的数据。 1.2、煤层底板等高线的特性及绘制规则 ①一条等高线不能分成两条，不同高程的等高线不能相交或合并成一条。 ②等高线是一条连续、光滑的闭合曲线，不会中断（在断层附近断开）。由于图幅所限，如在本图幅内不闭合，则在相邻图幅内仍自成闭合。 ③同一条等高线上的各点高程相等。 ④等高线越密（即等高线之间的平距越小），煤层倾角越大，反之，煤层倾角越小。 1.3、绘制方法 ①解析法
如图1中，A、B两点相距51mm，高差25.5m，计算每米高差的平距，即51mm/25.5m=2 mm/m。A点与-380m等高线高差为5.5m，则-380m等高线与A点平距5.5x2=11 mm，沿A-B线从A点开始量取11mm即为-380m等高线位置点。同理可得C-D线上-380m等高线。依次类推，得出-370m、-360m等高线。 此方法应用的前提条件是假定A-B、C-D点之间煤层倾角相等。而在实际绘制中，常常采用“目测法”进行内插勾绘等高线。 ②图解法 用一张透明纸，绘出一组等间距的平行线，如图2所示，平行线两端注上0～10数字，将透明纸蒙在A-B连线上，使A点置于8-9线间5.5单位处，然后绕A点旋转透明纸使B点位于6线上，在A-B 连线上，将平行线6、7、8线与连线的交点，用针刺于图上，即得到
煤层工作面顶板的分类、冒顶发生的机理及处理措施
编号：SM-ZD-79551 煤层工作面顶板的分类、冒顶发生的机理及处理措 施 Through the process agreement to achieve a unified action policy for different people, so as to coordinate action, reduce blindness, and make the work orderly. 编制：____________________ 审核：____________________ 批准：____________________ 本文档下载后可任意修改
煤层工作面顶板的分类、冒顶发生 的机理及处理措施 简介：该方案资料适用于公司或组织通过合理化地制定计划，达成上下级或不同的人员之间形成统一的行动方针，明确执行目标，工作内容，执行方式，执行进度，从而使整体计划目标统一，行动协调，过程有条不紊。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅读内容。 1 煤层的顶底板 煤层的顶底板是指煤系中位于煤层上下一定距离的岩层，按照沉积顺序，在正常情况下，位于煤层之下，先于煤层生成的岩层是底板；位于煤层之上，在煤层形成之后的岩层叫顶板。由于沉积物质和沉积环境的差异，顶底板岩层性和厚度各不相同，在开采过程中破碎，冒落的情况也就不同，了解这些岩层的岩性特征、厚度、层理及节理发育程度，强度及含水性等，对确定顶板管理和巷道支护方式均有重要意义。 根据顶底板岩层相对煤层的位置和垮落性能，强度等特征的不同，从上至下顶板划分为基本顶（老顶）、直接顶、伪顶三个部分；底板分为伪底、直接底及老底三个部分。不过，对于某个特定的煤层来说，其顶底板的这六个组成部分不一
煤层顶底板破坏深度计算
煤层底板破坏深度计算 目前，国内外对底板破坏深度的研究已经有许多种方法，本次研究主要是运用弹塑性力学方法结合莫尔—库仑（Mohr-Coulomb）强度理论，依现场观测数据为依据，辅助进行计算机数值模拟，综合计算显德汪矿9#煤层底板岩体受采动影响的最大破坏深度，并提出该矿区9#煤层底板破坏深度的经验公式，为企业的安全开采提供科学依据。 6.1底板岩体破坏带空间分布形态 许多学者对煤层底板采动影响规律进行了研究，提出了煤层底板岩体采动带的空间分布形态。 6.1.1近水平煤层 煤层回采后，其顶板以冒落角ψ向上冒落，最终形成顶板中部冒落的比较充分，采空区在中部充填较密实，而在采空区两侧顶板冒落得最不充分，充填不实（图6-1）。煤层底板在采空区两侧有较大的自由空间，在地应力作用下，底板岩体能够充分膨胀，产生较多的采动裂隙，近水平煤层在采动边缘下方附近岩体的破坏深度最大。 图6-1煤层顶板岩体冒落示意图 煤层底板中破坏带的形态也可用计算的方法得出。考虑到底板岩体的受力状态，以图6-2中的X1X I剖面作为计算模型，作用在弹性表面某一局部面积上的力系，被作用在同一局部面积上的另一静力等效力系所代替，则载荷的这种重新分布，只在离载荷作用很近的地方才使应力的分布发生显著变化，在离载荷较远处影响极小。图6-2中的X1X I剖面的应力分布图形可采用等效模型（图6-3）代替。图6-2中等效应力q＝(n+1)P0/2，作用宽度为工作面端部至应力峰值距离（x a）的
图6-2 长壁工作面支承压力分布图 图6-3 底板上应力简化示意图 （P 0─原始应力） 2倍，即L ＝2 x a 。煤层底板内岩体自重产生的应力为γz ，在平面应变状态中，底板岩体任意点M 的主应力为： （6-1） （6-2） （6-3） 在多向应力作用下，岩体发生破坏时服从Mohr-Coulomb 破坏准则，即 σ1-Kσ3＝Rc ，将（6-1～6-3）式代入上式后，得： z qva γπ σσυσ22)(312+= +=z q γααπ σ++=)sin (1 z a a q γπ σ+-= )sin (3YY剖面 X 1X 1剖面 X 2X 2 剖面Y
煤矿顶板分类
煤矿顶板分类 根据顶底板岩层相对煤层的位置和垮落性能，强度等特征的不同，从上至下顶板划分为基本顶（老顶）、直接顶、伪顶三个部分；底板分为伪底、直接底及老底三个部分。不过，对于某个特定的煤层来说，其顶底板的这六个组成部分不一定发育俱全。可能缺失某一个或几个组成部分的岩层。 1.1煤层的顶板 1.1.1伪顶：是紧贴煤层之上的，极易随煤炭的采出而同时垮落的较薄岩层，厚度一般为0.3～0.5m，多由页岩、炭质页岩等组成。 1.1.2直接顶：是直接位于伪顶或煤层（如无伪顶）之上岩层，常随着回撤支架而垮落，厚度一般在1～2m，多由泥岩、而岩、粉砂岩等较易垮落的岩石组成。 1.1.3基本顶：又叫老顶，是位于直接顶之上或直接位于煤层之上（此时无直接顶和伪顶）的厚而坚硬的岩层。常在采空区上方悬露一段时间，直到达到相当面积之后才能垮落一次，通常由砂岩、砾岩、石灰岩等坚硬岩石的组成。 1.2煤层底板 1.2.1伪底：直接位于煤层之下的薄层软弱岩层，多为炭质页岩或泥岩，厚度一般为0.2～0.3m。 1.2.2直接底：直接位于煤层之下硬度较低的岩层，厚度一般由几十厘米到1米左右，通常由泥岩、页岩或粘土岩。若直接底为粘土岩，则遇水后易膨胀，可能造成巷道底鼓与支架插底现象，轻者影响巷道运输与工作面支护，重者可使巷道遭受严重破坏。 1.2.3老底：指位于直接底之下，比较坚硬的岩层，多为砂层，石灰岩等。 2 采煤工作面顶板分类 根据工作面顶板冒落的难易程度，将顶板分为五类。 2.1易冒落的松软顶板。该类顶板的特点是煤层顶板是易垮落的松软岩层，回柱后顶板能立即冒落，且能填满采空区。这类顶板由于冒落比较充分，使位于裂隙带的老顶岩层，在回采过程中，很容易取得平衡，因而老顶的开裂，弯曲下沉，对工作面几乎没有什么影响，工作面来压比较缓和，无明显的周期压力，靠采空区一侧的顶板下沉量较稳定，顶板容易管理。 2.2中等冒落性的顶板。该类顶板的特点是直接顶，厚度一般小于煤层平等的6～8倍，其上部为比较坚硬的老顶，虽然回柱后直接顶随之垮落，但因厚度不大，不能填满采空区，老顶则置于悬露状态，当工作
煤层底板等高线图
煤层底板等高线图 一、煤层底板等高线图的概念、内容及作用 （一）概念 煤层底板等高线图是反映某一煤层空间形态特征的图件。他是利用煤层底板等高线来表示煤层在空间的起伏及断裂情况。它可以帮助我们了解煤层层面的立体概念，掌握煤层产状变化和地质构造变化，是煤矿生产中最重要的图件之一。一般生产矿井，特别是倾斜和缓倾斜煤层矿井都必须编制这种图件。 （二）内容 煤层底板等高线图一般采用的比例尺为1：10000或1：5000。构造复杂的井田、井型较小的矿井及反映一个采区或采面的煤层底板等高线图，一般采用1：2000的比例尺。图件中主要包括地形地物、地质界线（煤层露头线、煤层风氧化带界线、煤层分叉界线、火成岩侵入界线、陷落柱界线、古河床冲刷煤层的界线、煤层底板等高线等）、井巷工程、其他（经纬线、井田边界线、见煤钻孔小柱状等）。 （三）作用 它是煤矿井巷布置、编制生产计划、安排采掘生产的主要依据；是分析地质构造规律、布置生产勘探、进行储量计算的基础图件；同时，编制煤层顶底板岩性分布图、瓦斯地质图件，均以其为底图进行编制。 二、煤层底板等高线图的编制原理及方法
一、原理 煤系地层形成之后，由于受构造变动的影响，夹在地层中的煤层层面，包括顶面和底面，大多数为一空间曲面。在勘探及矿井生产中，一般可根据钻孔孔口标高及煤层深度资料或井上、井下测量获得煤层底面各点的标高，如果把标高相同的点连接起来，就构成一条等高线，而每隔一定高度，如50、100、150……各选取一条等高线，按垂直投影法投影到水平面上，并按一定比例尺编织成平面图，就形成了煤层底板等高线。当出现断层时，为了要反映断层情况，除要将等高线投影到平面图上外，还要将煤层和断层的交面线投影到平面上。 二、编制方法 1．利用地质剖面图编制煤层底板等高线图 （1）打方格网并注明经纬线。按煤层露头大致走向确定指北基线（露头走向与成图的长边一致）。 （2）投放钻探工程及井巷工程。 （3）确定剖面线。矿井地质剖面编图方向一般垂直煤层走向，钻探工程一般在剖面线上布置。 （4）以经纬线或准线作为基准线，把每个剖面上煤层底板与各标高线交点对应的投影到剖面线上，然后将相邻各相同标高点用圆 滑线连接，即为煤层底板等高线。 （5）如剖面上有断层，需要先连断煤交线。方法是将上下盘断失点
如何编制煤层底板等高线图
编制煤层底板等高线图 一、实习目的 掌握煤层底板等高线图的编制方法的步骤。熟悉不同地质构造在煤层底板底高线图上的表现形式。 二、原理方法 1、概述 煤田勘探的最终目的，是为了了解煤层的埋藏深藏及其起伏变化，研究煤层的厚度、结构、煤质、储量、水文地质以及其它与开采有关的技木条件，对勘探区作出正确的工业评价，为煤矿企业的设计、建设与开采提供必要的资料，以保证煤炭资源得到合理和顺利地开发。 (1)基求概念 煤层底板等高线图，就是用煤层底板等高线来表示煤层在空间的起伏及被断裂的情况，它可以帮助我们了解煤层底板的空间概念，掌握煤层产状和构造的变化。此外，还能表示古河流冲蚀煤层的界线，煤层尖灭线,岩浆岩分布的界线以及煤种牌号区划界线等，因而在煤炭资源勘探以及煤矿生产中得到广泛应用。 煤系地层形成后，夹在地层中的煤层层面，包括顶面和底面，并不是一个平面，由于受构造变化的影响，大多为一空间曲面，它的起伏与变化，对煤矿生产有很大影响。同时，煤层底板等高线图编制的好坏，在一定程度上，也会影响对煤田的开发。在进行普查与勘探时，一般根据孔口标高及煤层底板深度资料可以获得煤层底面各点的标高，把各标高相等的点联结起来，就构成一条等值线，如果我们每隔一定高度 (如50米、100米等)，各选取一条等值线，把它投影到平面上，就成煤层底板等高线图，如图5-1。 该图为一个煤盆构造，为了图示清楚起见，只画出半个煤盆，并表示出煤层顶板和底板的曲面，煤盆中虚线，为煤层底板曲面与水平面的交线，投影到平面上，成为五圈等高线，根据这五圈等高线呈同心圆状和外圈标高值较大这两个特点，很快就可以断定是一个煤盆构造，等高线之间的高差是10米，即h=10。所以简单地说，同一层面上高度相等的各点联线叫做构造等高线，用构造等高线表
煤层工作面顶板的分类、冒顶发生的机理及处理措施(正式)
编订：__________________ 单位：__________________ 时间：__________________ 煤层工作面顶板的分类、冒顶发生的机理及处理措 施(正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-3745-68 煤层工作面顶板的分类、冒顶发生的机理及处理措施(正式) 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 1 煤层的顶底板 煤层的顶底板是指煤系中位于煤层上下一定距离的岩层，按照沉积顺序，在正常情况下，位于煤层之下，先于煤层生成的岩层是底板；位于煤层之上，在煤层形成之后的岩层叫顶板。由于沉积物质和沉积环境的差异，顶底板岩层性和厚度各不相同，在开采过程中破碎，冒落的情况也就不同，了解这些岩层的岩性特征、厚度、层理及节理发育程度，强度及含水性等，对确定顶板管理和巷道支护方式均有重要意义。 根据顶底板岩层相对煤层的位置和垮落性能，强度等特征的不同，从上至下顶板划分为基本顶（老顶）、直接顶、伪顶三个部分；底板分为伪底、直接底及老底三个部分。不过，对于某个特定的煤层来说，其顶
煤层的顶底板
煤层的顶底板是指煤系中位于煤层上下一定距离的岩层，按照沉积顺序，在下常情况下，位于煤层之下，先于煤层生成的岩层是底板；位于煤层之上，在煤层形成之后的岩层叫顶板。由于沉积物质和沉积环境的差异，顶底板岩层性和厚度各不相同，在开采过程中破碎，冒落的情况也就不同，了解这些岩层的岩性特征、厚度、层理及节理发育程度，强度及含水性等，对确定顶板管理和巷道支护方式均有重要意义。 根据顶底板岩层相对煤层的位置和垮落性能，强度等特征的不同，从上至下顶板划分为基本顶（老顶）、直接顶、伪顶三个部分；底板分为伪底、直接底及老底三个部分。不过，对于某个特定的煤层来说，其顶底板的这六个组成部分不一定发育俱全。可能缺失某一个或几个组成部分的岩层。 （一）煤层的顶板 1、伪顶：是紧贴煤层之上的，极易随煤炭的采出而同时垮落的较薄岩层，厚度一般为0.3m～0.5m,多由页岩，炭质页岩等组成。 2、直接顶：是直接位于伪顶或煤层（如无伪顶）之上岩层，常随着回撤支架而垮落，厚度一般在1m～2m,多由泥岩、而岩、粉砂岩等较易垮落的岩石组成。 3、基本顶：又叫老顶，是位于直按顶之上或直接位于煤层这上（此时无直接顶和伪顶）的厚而坚硬的岩层。常在采空区上方悬露一段时间，直到达到相当面积之后才能垮落一次，通常由砂岩、砾岩、石灰岩等坚硬岩石的组成。 （二）煤层底板 1、伪底：直接位于煤层之下的薄层软弱岩层，多为炭质页岩或泥岩，厚度一般为0.2m～0.3m. 2、直接底：直接位于煤层之下硬度较低的岩层，厚度一般由几十厘米到1米左右，通常由泥岩、页岩或粘土岩。若直接底为粘土岩，则遇水后易膨胀，可能造成巷道底鼓与支架插底现象，轻者影响巷道运输与工作面支护，重者可使巷道遭爱严重破坏。 3、老底：指位于直接底之下，比较坚硬的岩层，多为砂层，石灰岩等。
复杂地质条件煤层顶板控制技术参考文本
复杂地质条件煤层顶板控制技术参考文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月
复杂地质条件煤层顶板控制技术参考文 本 使用指引：此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 1概述 翟镇煤矿是1993年投产的现代化矿井，设计生产能力 120万t，20xx年为225万t。目前为单水平单翼开采，4 个生产采区，4个采煤队，全部为高档普采，支护方式为单 体支柱加金属铰接顶梁联合支护。主采4层煤，平均厚度 在2.8m左右，厚度变化较大。由于支柱的工作行程不能适 应煤层厚度的变化，造成煤炭资源的浪费；由于活柱伸出 量大，造成支护稳定性差，工作面安全得不到保证；由于 人工支柱、回柱，工人劳动强度高，劳动量大。基于上述 原因，在充分分析论证的基础上，采用轻型掩护式支架对 回采工艺进行了改革，取得了较好的技术经济效益。
2可行性分析 2.1煤层条件 主采煤层为2#,4#煤层，基本条件如下：2＃煤，厚0~4.24m，平均厚度1.97m,目前开采区域厚度为 1.5~ 2.5m，复合顶板。直接顶厚度0.1~1.3m，主要为灰黑色泥质粉砂岩，极易冒落，顶板管理难度大；老顶为灰白色较坚硬的中细砂岩，厚度1.5-10m。底板为粉砂岩与泥岩互层，厚度4m,受压时极易出现底板变形，造成支柱钻底，从而影响工作面的支护质量。煤层倾角一般不大于25度。 4#煤,厚度0~3.81m,平均厚度2.6m,为复合顶板。开采中顶板极难控制，顶板管理难度大。底板一般为粘土岩，极易出现支柱钻底。煤层倾角一般不大于25度。落差在3m以内的断层及破碎带分布较多。
煤层底板等高线图
煤层底板等高线图 Prepared on 22 November 2020
煤层底板等高线图 一、煤层底板等高线图的概念、内容及用途 ㈠、概念 煤层底板等高线图是反映某一煤层空间形态特征的图件。他是利用煤层底板等高线来表示煤层在空间的起伏及断裂情况。它可以帮助我们了解煤层层面的立体概念，掌握煤层产状变化和地质构造变化，是煤矿生产中最重要的图件之一。 ㈡、内容 煤层底板等高线图一般采用的比例尺为1：10000或1：5000。构造复杂的井田、井型较小的矿井及反映一个采区或采面的煤层底板等高线图，一般采用1：2000的比例尺。 图件中主要包括地形地物、地质界线（煤层露头线、煤层风氧化带界线、煤层分叉界线、火成岩侵入界线、陷落柱界线、古河床冲刷煤层的界线、煤层底板等高线等）、井巷工程、其他（经纬线、井田边界线、见煤钻孔小柱状等）。 ㈢、用途 它是煤矿井巷布置、编制生产计划、安排采掘生产的主要依据；是分析地质构造规律、布置生产勘探、进行储量计算的基础图件；同时，编制煤层顶底板岩性分布图、瓦斯地质图件，均以其为底图进行编制。 二、煤层底板等高线图的编制原理及方法 ㈠、原理 煤系地层形成之后，由于受构造变动的影响，夹在地层中的煤层层面，包括顶面和底面，大多数为一空间曲面。
在勘探及矿井生产中，一般可根据钻孔孔口标高及煤层深度资料或井上、井下测量获得煤层底面各点的标高，如果把标高相同的点连接起来，就构成一条等高线，而每隔一定高度，如50、100、150……各选取一条等高线，按垂直投影法投影到水平面上，并按一定比例尺编织成平面图，就形成了煤层底板等高线。 当出现断层时，为了要反映断层情况，除要将等高线投影到平面图上外，还要将煤层和断层的交面线投影到平面上。 ㈡、编制方法 1、利用地质剖面图编制煤层底板等高线图 ①、打方格网并注明经纬线 按煤层露头大致走向确定指北基线（露头走向与成图的长边一致）。 ②、投放钻探工程及井巷工程 ③、确定剖面线 矿井地质剖面编图方向一般垂直煤层走向，钻探工程一般在剖面线上布置。 ④、以经纬线或准线作为基准线，把每个剖面上煤层底板与各标高线交点对应的投影到剖面线上，然后将相邻各相同标高点用圆滑线连接，即为煤层底板等高线。 ⑤、如剖面上有断层，需要先连断煤交线。方法是将上下盘断失点分别对应的投影到剖面线上，上盘断煤交点相连的上盘断煤交线，下盘相同。 2、插入法 此法在生产矿井中运用较多 ①、分析煤层标高点得分布特点，在已填绘实际资料的采掘工程平面底图上，分析煤层底板各标高点在平面图上的分布特点并找出最大值和最小值，结合已掘巷道的分布情况，粗略的判断出编图范围内的构造轮廓，标出褶曲轴的大致方向及位置。 ②、连三角网先根据标高点分布情况判断构造形态，然后将同一构造单元上相邻的点相连，就形成许多三角网。煤层形态在大面积内虽然是曲面，但每个小三角网则可以近似的看做是平面。在连三角网是要特别慎重，不能将距离
2021煤层工作面顶板的分类、冒顶发生的机理及处理措施
2021煤层工作面顶板的分类、冒顶发生的机理及处理措施 Security technology is an industry that uses security technology to provide security services to society. Systematic design, service and management. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0313
2021煤层工作面顶板的分类、冒顶发生的 机理及处理措施 1煤层的顶底板 煤层的顶底板是指煤系中位于煤层上下一定距离的岩层，按照沉积顺序，在正常情况下，位于煤层之下，先于煤层生成的岩层是底板；位于煤层之上，在煤层形成之后的岩层叫顶板。由于沉积物质和沉积环境的差异，顶底板岩层性和厚度各不相同，在开采过程中破碎，冒落的情况也就不同，了解这些岩层的岩性特征、厚度、层理及节理发育程度，强度及含水性等，对确定顶板管理和巷道支护方式均有重要意义。 根据顶底板岩层相对煤层的位置和垮落性能，强度等特征的不同，从上至下顶板划分为基本顶（老顶）、直接顶、伪顶三个部分；底板分为伪底、直接底及老底三个部分。不过，对于某个特定的煤
层来说，其顶底板的这六个组成部分不一定发育俱全。可能缺失某一个或几个组成部分的岩层。 1.1煤层的顶板 1.1.1伪顶：是紧贴煤层之上的，极易随煤炭的采出而同时垮落的较薄岩层，厚度一般为0.3～0.5m，多由页岩、炭质页岩等组成。 1.1.2直接顶：是直接位于伪顶或煤层（如无伪顶）之上岩层，常随着回撤支架而垮落，厚度一般在1～2m，多由泥岩、而岩、粉砂岩等较易垮落的岩石组成。 1.1.3基本顶：又叫老顶，是位于直接顶之上或直接位于煤层之上（此时无直接顶和伪顶）的厚而坚硬的岩层。常在采空区上方悬露一段时间，直到达到相当面积之后才能垮落一次，通常由砂岩、砾岩、石灰岩等坚硬岩石的组成。 1.2煤层底板 1.2.1伪底：直接位于煤层之下的薄层软弱岩层，多为炭质页岩或泥岩，厚度一般为0.2～0.3m。 1.2.2直接底：直接位于煤层之下硬度较低的岩层，厚度一般由
【精品】煤层底板等高线图
第二十五讲煤层底板等高线图 一．概述 1．概念及原理 将各煤层底板等高线,用标高投影的方法,投形到同一水平面上，按一定比例和规定的线条、符号绘制而成的图纸 称为煤层底板等高线图. 2．主要反映内容 煤层产状、地质构造 3．用途 (1)采区规划(2）储量计算（3)构造预测 4．比例 1：2000 二．煤层产状 三要素：走向、倾向、倾角 1．煤层走向 煤层底板等高线的方向，即为煤层的走向用方位角表示. 2．煤层倾向
在水平面内，垂直煤层底板等高线由高到底的方向，即为煤层倾向，用方位角表示，并与走向相差90°。 3．煤层倾角 煤层倾斜线与倾斜线之间的夹角即为煤层倾角。
规定：为确保走向的单一性，煤层的走向比煤层的倾向小90°。三．煤层构造形状 1．单斜构造 在一定范围内，大致向一个方向倾斜的煤层，称为单斜构造. 2．穹窿构造,盆地构造 3．曲构造煤层 核部、冀部、轴面、轴线、枢纽 4．断层构造 （1)断层概念 概念：煤层受力后发生断裂并发生明显的相对位移形成的构造形态，标为断层。 （2）断层要素 断面、断盘、断面交线、断距. （3)断层的性质 正断层 逆断层 （4）断层煤层底板等高线的特征 正断层煤层底板等高线的特征：煤层底板等高线遇断面交线中断,断面交线之间,等高线缺失。 逆断层煤层底板等高线的特征:煤层底板等高线遇断面交线中断，断面交线之间，等高线重叠。
（5）断距 地层断距、水平断距、落差。 落差:断层上下盘同一煤层地板对应点之间的垂直距离，即为落差。（6)断层产状 走向：断面交线上高程相等点的连线方向,即为断层的走向。 倾向：在水平面上，垂直断层走向由高到底的方向，称为断层的倾向。倾角：断层面与水平面的夹角（最大锐角）。 四、煤层底板等高线图的识读 1．单线追索法 由图一侧选择一根等高线,观测其变化情况，若等高线弯曲表示有褶曲，若等高线断开表示有断层。 2．划分块段 以断面交线为界将煤层分为若干个块段,对每一块段煤层的产状进行分析、判断。 3．整体分析 最后再把各个块段联系起来，综合分析,分析有几条断层，每条断层的性质及其与其他构造的相互联系等。 五．煤层底板等高线图的应用 1．分解煤层产状及地质构造 2．储量计算