煤礦地質(zhì)學(xué)-文庫(kù)吧
2024-12-21 21:56 本頁(yè)面
【正文】 巖體的完整性而形成斷裂構(gòu)造。斷裂構(gòu)造主要分為節(jié)理和斷層兩大類。凡巖體沿破裂面沒有明顯位移或僅有微量位移稱為節(jié)理；巖體沿破裂面兩側(cè)發(fā)生了明顯的位移或較大錯(cuò)動(dòng)稱為斷層。 （ 1）斷層要素 ? 斷層的基本組成部分叫斷層要素，主要有斷層面、斷層線、斷層帶、斷盤及斷距等。 ? 斷層面 指巖層發(fā)生位移的錯(cuò)動(dòng)面。它可以是平面或曲面，斷層面的產(chǎn)狀可用走向、傾向及傾角來表示。 ? 斷層線 指斷層面與地面的交線。它反映斷層在地表的延伸方向，可以是直線或曲線。 ? 斷層帶 較大的斷層錯(cuò)動(dòng)常形成一個(gè)帶，包括斷層破碎帶與影響帶。 ? 斷盤 斷層面兩側(cè)相對(duì)位移的巖塊稱為斷盤。在斷層面上部的巖塊稱為上盤，下部的巖塊稱為下盤。若斷層面直立則無上下盤之分。 ? 斷距 指斷層兩盤相對(duì)錯(cuò)開的距離。巖層原來相連的兩點(diǎn)，沿?cái)鄬用驽e(cuò)開的距離稱為總斷距，總斷距的水平分量稱為水平斷距，鉛直分量稱為鉛直斷距。 斷層分類 ? 按斷層的兩盤相對(duì)位移情況，將斷層分為正斷層、逆斷層和平移斷層。 ? A、正斷層 ? 正斷層的基本特征是上盤相對(duì)下移，下盤相對(duì)上移。它一般是受水平張應(yīng)力或垂直作用是上盤向下滑動(dòng)形成的。 ? 在野外有時(shí)見到數(shù)條正斷層排列組合在一起形成階梯式斷層、地壘和地塹等。 ? 階梯式斷層： 巖層沿多個(gè)平行的斷層面同一方向依次下降形成。 ? 地壘： 兩邊巖層沿?cái)鄬用嫦陆担虚g巖層相對(duì)上升形成。 ? 地塹： 兩邊巖層沿?cái)鄬用嫔仙?，中間巖層相對(duì)下降形成。 ? B、逆斷層 ? 逆斷層的基本特征是上盤相對(duì)上移，下盤相對(duì)下移。逆斷層一般是受水平壓力沿著、剪切破裂面形成的，所以常與褶皺同時(shí)伴生。 ? C、平移斷層 ? 平移斷層是斷層兩盤相對(duì)水平位移的斷層 。 六、煤及煤系 ? （一）成煤作用 ? 成煤作用 ? 煤是植物殘骸經(jīng)過復(fù)雜的生物化學(xué)、物理化學(xué)以及地球化學(xué)變化轉(zhuǎn)變而來的，由植物死亡、堆積一直到轉(zhuǎn)變?yōu)槊阂?jīng)過一系列的演變過程，在這個(gè)轉(zhuǎn)變過程中所經(jīng)受的各種作用總稱為成煤作用。 ? 成煤作用大致可分為兩個(gè)階段。第一階段主要發(fā)生于地表的泥炭沼澤、湖泊以及淺海濱岸地帶，植物死亡后的遺體在各種微生物的參與下，不斷地分解、化合、聚積，在這一階段中起主要作用的是表生的生物地球化學(xué)作用，結(jié)果使低等植物轉(zhuǎn)變?yōu)楦?，高等植物則形成泥炭，因此成煤作用的第一階段稱為腐泥化階段或泥炭化階段；已形成的泥炭或腐泥，由于地殼沉降等原因被沉積物覆蓋掩埋于地下深處，成煤作用就進(jìn)入第二階段，即煤化作用階段。在成煤作用的第二階段中，起主導(dǎo)作用的是使煤在溫度、壓力條件下進(jìn)一步轉(zhuǎn)化的物理化學(xué)作用，即煤的成巖作用和變質(zhì)作用。泥炭轉(zhuǎn)變?yōu)槟昵嗪置核?jīng)受的作用，稱作成巖作用，從年青褐煤再轉(zhuǎn)變?yōu)槔虾置?、煙煤、無煙煤所經(jīng)受的作用，稱為變質(zhì)作用。 成煤作用 成煤的必要條件 ? 植物條件 ? —— 成煤的物質(zhì)基礎(chǔ)； ? 氣候條件 ? —— 影響植物生長(zhǎng)，同時(shí)影響植物的分解； ? 自然地理?xiàng)l件 ? —— 泥炭沼澤和能夠形成泥炭沼澤的環(huán)境； ? 地殼運(yùn)動(dòng)條件 ? —— 提供成煤環(huán)境和形成厚煤層的條件。 （二）煤的物質(zhì)組成 ? 煤的組成可分為有機(jī)質(zhì)和無機(jī)質(zhì)兩大部分，有機(jī)質(zhì)主要由 C、 H、 0、 N、 S等元素組成，是復(fù)雜的高分子有機(jī)化合物，是煤的主要組成部分，不同的煤，元素組成是不同的。煤中的無機(jī)質(zhì)包括礦物質(zhì)和水分，它降低了煤的利用價(jià)值，不同的煤，無機(jī)質(zhì)的數(shù)量和性質(zhì)各不相同。 ? 煤的水分（ M） ? 煤都含有水分。水分來源有幾個(gè)方面，一是成煤植物本身就含有水分，在泥炭沼澤堆積時(shí)又吸收了水，成煤過程中，水分逐漸減少，但不能完全除去。二是煤層形成后地下水進(jìn)入煤的裂隙中。三是煤層在開采時(shí)人工噴水。洗選時(shí)煤泡在水中，運(yùn)輸、堆放過程中接觸到雨雪，空氣中的水氣也能進(jìn)入煤中。 ? 煤的灰分 (A) ? 煤的灰分是指煤中所有可燃物質(zhì)完全燃燒，煤中礦物質(zhì)在一定溫度下產(chǎn)生分解、化合等復(fù)雜反應(yīng)后剩下的殘?jiān)?。煤的灰分來自煤中的礦物質(zhì)，但其組成和質(zhì)量與礦物質(zhì)不同。所以煤灰不是煤中原有的成分，而是礦物質(zhì)燃燒后形成的新產(chǎn)物。煤灰的質(zhì)量通常低于礦物質(zhì)的質(zhì)量。煤的灰分是煤質(zhì)的重要指標(biāo)。 ? 煤的揮發(fā)分 (V) ? 稱取粒度小于 lg，在隔絕空氣、 900℃ 土 10℃的高溫下加熱 7min，煤樣減輕的質(zhì)量占原煤樣質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)，減去煤的內(nèi)在水分（ Mad），即為煤樣的揮發(fā)分產(chǎn)率，用符號(hào) Vad表示。由于煤中的水分和礦物質(zhì)的含量是變化的，而煤的揮發(fā)分只與有機(jī)質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)，為了消除水分和礦物質(zhì)對(duì)揮發(fā)分的影響，必須把空氣干燥煤樣基準(zhǔn) (Vd,%) 換算為干燥無灰基準(zhǔn) (Vdah， %), 才能反映有機(jī)質(zhì)的特性。 ? 煤的固定碳（ FC） ? 煤的固定碳是指從煤中除去水分、灰分、揮發(fā)分后的殘留物，其產(chǎn)率是通過測(cè)定煤的水分、灰分和揮發(fā)分后，用計(jì)算方法求出的。 ? 煤的元素分析 ? 煤的元素分析是指測(cè)定煤中有機(jī)質(zhì)的主要元素含量的過程。煤的有機(jī)質(zhì)主要由 C、 H、 0、 N、 S等元素組成，還有少量的 P和金屬元素，其中C、 H、 0占 95%以上。煤的元素分析就是測(cè)定這些元素的百分含量。 （三）煤的化學(xué)工藝性質(zhì) ? 煤的化學(xué)工藝性質(zhì)是指煤在加工利用過程中表現(xiàn)出來的化學(xué)工藝特性，包括煤的發(fā)熱量、煤的粘結(jié)性和結(jié)焦性、煤的可磨性、煤的熱穩(wěn)定性、煤對(duì) CO2的反應(yīng)性、煤的灰熔點(diǎn)和結(jié)渣性、煤的著火點(diǎn)、煤的可選性等。影響煤化學(xué)工藝性質(zhì)的因素是煤巖成分、煤級(jí)、煤的風(fēng)氧化程度和還原程度，而煤的化學(xué)工藝性質(zhì)則決定了煤的利用方向。 ? 煤的發(fā)熱量 ? 煤的發(fā)熱量是指單位質(zhì)量的煤完全燃燒所產(chǎn)生的全部熱量，以符號(hào) Q表示。 ? 煤的粘結(jié)性和結(jié)焦性 ? 煤的粘結(jié)性是指煤粒（直徑小于 ）在隔絕空氣受熱后能否粘結(jié)其本身或惰性物質(zhì)形成焦塊的能力；煤的結(jié)焦性是指煤粒隔絕空氣受熱后能否生成優(yōu)質(zhì)焦炭的性質(zhì)。煤的粘結(jié)性是結(jié)焦的必要條件，結(jié)焦性好的煤，粘結(jié)性也好；粘結(jié)性差的煤，其結(jié)焦性一定很差。 ? 煤的抗碎強(qiáng)度 ? 指一定粒度的煤樣自由落下后抗破碎的能力?？顾閺?qiáng)度與煤級(jí)、煤巖成分、礦物含量、煤的風(fēng)氧化程度有關(guān)。 （四）煤的分類 煤種分帶示意圖 （五）含煤巖系 ? 含煤巖系：指一套在成因上有共生關(guān)系并含有煤層的沉積巖系。其同義詞有含煤沉積、含煤地層、含煤建造、煤系等。含煤巖系的簡(jiǎn)稱即“煤系”。含煤巖系是具有三維空間形態(tài)的沉積實(shí)體，是特指含有煤層的一套沉積巖系，是
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