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正文內(nèi)容

井巷工程教案第01章煤田地質(zhì)基礎(chǔ)知識(shí)(存儲(chǔ)版)

  

【正文】 系列交線,每一次得到的交線具有與其截面相同的高程(因而叫等高線),這樣就得到了被截山頭的一系列等高線。山崗和盆地的等高線部是一圈套一圈的閉合曲線,由外向里等高線高程降低的為盆地,等高線高程升高的為山崗。圖120 地貌與等高線圖a-各種地形示意圖;b-各種地形的等高線圖在礦區(qū)作各種線路的設(shè)計(jì)時(shí),如鐵路、公路、渠道、管路、架線等線路設(shè)計(jì),往往需要了解某方向線上的地面起伏情況。1.看清圖名礦圖的圖名說(shuō)明了測(cè)繪的地區(qū)、內(nèi)容和圖紙的種類,因此看圖時(shí),首先應(yīng)看清圖名,弄清是否是所需的圖紙。下面舉一識(shí)圖的實(shí)例。(2)確定某點(diǎn)的大致平面坐標(biāo)。煤層底板等高線圖能全面反映煤層產(chǎn)狀和地質(zhì)構(gòu)造情況。盆地和穹隆構(gòu)造的煤層底板等高線為封閉曲線?!硎?;下盤斷面交線用—+—表示,如圖127所示。2. 劃分塊段由于斷層的存在,煤層底板等高線被斷開(kāi),就能以斷層的斷面交線為界,把煤層分成若干塊段。煤礦中常用的采掘工程平面圖有兩種類型:一種是設(shè)計(jì)圖,如井田開(kāi)拓方式圖、水平主要巷道平面圖、采區(qū)巷道布置圖、采煤工作面布置圖等;另一種是測(cè)量圖,如井田煤層采掘工程平面圖、采區(qū)煤層采掘工程平面圖、采煤工作面煤層采掘工程平面圖等。平面圖和剖面圖對(duì)照,m1煤層底板等高線和各巷道底板標(biāo)高對(duì)照,可以看出各巷道的形態(tài)和位置。將井田范圍內(nèi)的地物、地貌和井下的采掘工程情況綜合畫在一張平面圖上,這種圖紙稱為升上下對(duì)照?qǐng)D。此外,為適應(yīng)各生產(chǎn)管理部門的需要,還要在煤礦基本礦圖上,繪制一些專用的其他礦圖。在ml煤層中所開(kāi)掘的巷道用實(shí)線表示,在m2煤層中所開(kāi)掘的巷道用虛線表示,在巖層內(nèi)開(kāi)掘的巷道均用點(diǎn)劃線表示。采掘工程平面圖主要用途是:了解本煤層或鄰近煤層地質(zhì)情況及采掘工程空間位置關(guān)系,指揮生產(chǎn),及時(shí)掌握采掘進(jìn)度,進(jìn)行采區(qū)設(shè)計(jì),修改地質(zhì)圖件,安排生產(chǎn)計(jì)劃,以及進(jìn)行三量計(jì)算等。1. 單線追索讀圖時(shí),首先在圖的一側(cè)等高線中選一根等高線,觀察它的標(biāo)高起止位置、彎曲情況和斷開(kāi)情況。斷層構(gòu)造的表示是煤層底板等高線被斷層面交線所中斷。圖124 傾伏褶曲底板等高線投影圖(2)盆地及穹隆構(gòu)造的表示法。如圖123所示,圖(a)為煤層底板等高線投影示意圖,圖(b)為煤層底板等高線圖。圖122 某礦井田區(qū)域地形圖(局部)(四)井田區(qū)域地形圖的應(yīng)用井田區(qū)域地形圖不僅是礦井規(guī)劃、設(shè)計(jì)和施工的重要依據(jù),而且還可用來(lái)解決工程中的許多技術(shù)問(wèn)題。4.分析地貌概況按先看輪廓,后看細(xì)部的步驟,并根據(jù)等高線的特征和各種符號(hào),識(shí)別圖上的各種地貌,了解該地區(qū)的地貌概況。第三步,在地形等高線圖上用兩腳規(guī)量取剖面線與各等高線交點(diǎn)的間距,并按此間距將各交點(diǎn)轉(zhuǎn)繪在剖面圖的橫線上;然后,自這些點(diǎn)作橫線的垂線與各點(diǎn)高程值相同的高程水平線相交,將各個(gè)交點(diǎn)依次用光滑的曲線連接起來(lái),即得所求的剖面圖。綜上所述,地貌的形態(tài)雖千差萬(wàn)別。如圖119(b)中所示的山坡,西部等高線的平距較大,表示地形坡度較緩;東部平距較小,表示地形坡度較陡。(二)地形等高線在地形圖上表示地貌的方法很多,但最普遍的是地形等高線法。為了便于識(shí)讀和應(yīng)用,繪制地形圖使用了統(tǒng)一規(guī)定的地物符號(hào)。同時(shí),標(biāo)高投影圖具有作圖簡(jiǎn)單、精確、便于度量等優(yōu)點(diǎn)、因此在礦山工程圖中得到廣泛的應(yīng)用。我國(guó)大地水準(zhǔn)面是以黃海平均海水面作為起算面。地面上任一點(diǎn)A的位置,是由該點(diǎn)到縱橫坐標(biāo)軸的垂直距離Aa1和Aa2來(lái)表示。地面上某一點(diǎn)的位置,在地球表面上通常用經(jīng)度、緯度表示。一、概 述1.礦圖比例尺繪制各種礦圖時(shí),不可能將圖形按實(shí)際尺寸描繪到圖紙上,總要經(jīng)過(guò)縮小,才能在圖紙上表示出來(lái)。(3)平推斷層。斷層的兩盤相對(duì)位移的距離。它往往構(gòu)成區(qū)域地質(zhì)格架,控制區(qū)域地質(zhì)結(jié)構(gòu)及其演化,控制或影響區(qū)域成礦作用,影響礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)和礦井生產(chǎn)。它可以是明顯可見(jiàn)的張開(kāi)或閉合的裂縫、裂隙,也可以是肉眼不易覺(jué)察的隱蔽的裂紋,當(dāng)巖石風(fēng)化或受打擊后,巖石才會(huì)沿這些裂紋裂開(kāi)。二、褶皺構(gòu)造由于地殼運(yùn)動(dòng)等地質(zhì)作用的影響,使巖層發(fā)生塑性變形而形成一系列波狀彎曲但仍保持著巖層的連續(xù)完整性的構(gòu)造形態(tài),稱為褶皺構(gòu)造(圖18),簡(jiǎn)稱為褶皺。真傾角和視傾角存在如下關(guān)系:(11)一般說(shuō)來(lái),傾角越小,開(kāi)采越易;傾角越大,開(kāi)采越難??梢?jiàn),一點(diǎn)上巖層的真傾向是唯一的,而視(假)傾向則可以有無(wú)數(shù)個(gè)。當(dāng)走向線為直線時(shí),說(shuō)明巖層面上各點(diǎn)的走向不變;當(dāng)走向線為曲線時(shí),說(shuō)明巖層面上各點(diǎn)的走向發(fā)生了改變。通常以巖(煤)層的走向、傾向和傾角(圖16)來(lái)表示,這3個(gè)用來(lái)說(shuō)明巖層產(chǎn)狀的參數(shù)就稱為巖層的產(chǎn)狀要素。④極不穩(wěn)定煤層 煤層厚度變化極大,呈透鏡狀、雞窩狀、一般不連續(xù),很難找出規(guī)律,可采塊段分布零星;或?yàn)闊o(wú)法進(jìn)行分層對(duì)比,且層組對(duì)比也有困難的復(fù)煤層。有的煤礦往往將一些永久性巷道布置在老底中,這樣有利于巷道的維護(hù)。值得注意的是,并不是每個(gè)煤層都可分出上述三種頂板。直接頂位于偽頂之上。通常稱為煤層的層間距。煤層中如有較多的或較厚的巖石夾層,往往不利于機(jī)組采煤,同時(shí)也影響煤質(zhì),增加煤的含矸率。(二)煤層埋藏特征煤像其它沉積巖層一樣,一般呈層狀分布,但也有呈雞窩狀、扁豆?fàn)罨蚱渌茖訝?。?)遠(yuǎn)景儲(chǔ)量。(1)地質(zhì)儲(chǔ)量。按煤的煤化程度和工藝性能,可將煤炭分為褐煤、煙煤和無(wú)煙煤三大類,其煤化程度逐漸升高。由低等植物形成的煤稱為腐泥煤,在我國(guó)俗稱“石煤”(因其灰分即礦物質(zhì)含量高,外觀似黑色巖石而得名);由高等植物形成的煤稱為腐植煤,因其含有大量的腐植酸而得名。沒(méi)有可靠的地質(zhì)資料,礦井設(shè)計(jì)與生產(chǎn)就會(huì)陷入盲目狀態(tài)。從植物遺體堆積到轉(zhuǎn)變?yōu)槊旱囊幌盗醒葑冞^(guò)程稱為成煤作用。煤田的范圍、儲(chǔ)量大小不一,小型煤田的面積不大,儲(chǔ)量只有幾百到幾千萬(wàn)噸;大型煤田的面積有數(shù)千或數(shù)萬(wàn)平方公里,儲(chǔ)量可達(dá)幾億到幾百億噸。指由于煤炭灰分高、厚度小、水文地質(zhì)條件復(fù)雜等,在目前技術(shù)條件下暫時(shí)不能開(kāi)采的儲(chǔ)量,也稱尚難利用儲(chǔ)量。它是礦井遠(yuǎn)景規(guī)劃的依據(jù)。(1)簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)煤層 煤層中不含穩(wěn)定的呈層狀的巖石夾層,但含有呈透鏡體或結(jié)核分布的礦物質(zhì)(圖12)。對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)的煤層,則有總厚度和有益厚度之分。5.煤層頂?shù)装澹?)頂板頂板指位于煤層上方一定距離的巖層。直接頂垮落后都充填在采空區(qū)內(nèi)。底板分為直接底和老底兩種(圖13)。按照礦區(qū)(或井田)的煤層變化程度(即穩(wěn)定程度)劃分為四類。地質(zhì)構(gòu)造的表觀形式是多種多樣的,有簡(jiǎn)單的,也有復(fù)雜的。巖層面與任一個(gè)水平面的交線稱為走向線(圖16中AOB)。在巖層面上過(guò)某一點(diǎn)(圖16中O;圖17
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