井巷工程教案第01章煤田地質(zhì)基礎(chǔ)知識(shí)-在線瀏覽
2024-09-20 11:50本頁面
【正文】 球內(nèi)部和外部動(dòng)力作用的影響，會(huì)發(fā)生一系列微觀和宏觀變化，產(chǎn)生諸如移位、傾斜、彎曲、斷裂等地質(zhì)現(xiàn)象。地質(zhì)構(gòu)造的表觀形式是多種多樣的，有簡單的，也有復(fù)雜的。其中單斜構(gòu)造是指一系列巖層大致向同一個(gè)方向傾斜的構(gòu)造形態(tài)，在較大的區(qū)域內(nèi)，它往往是其它構(gòu)造形態(tài)的一部分，如褶曲的一翼或斷層的一盤（圖15）。圖14 構(gòu)造形態(tài)的基本類型示意圖圖15 單斜構(gòu)造與褶曲、斷層的關(guān)系示意圖一、巖層的產(chǎn)狀巖（煤）層的產(chǎn)狀可用其層面在空間的方位及其與水平面的關(guān)系來確定。(1) 走向。巖層面與任一個(gè)水平面的交線稱為走向線（圖16中AOB）。因此，一個(gè)基本平直傾斜的巖層面上可以有無數(shù)條近乎平行的走向線。走向線兩端的延伸方向稱為走向，在一個(gè)測點(diǎn)上測得的巖層走向可以有兩個(gè)方位、兩者相差180176。（2）傾向。在巖層面上過某一點(diǎn)（圖16中O；圖17中A）沿巖層傾斜面向下（或向上）所引的直線（圖16中ON；圖17中AC和AD）稱為傾斜線，傾斜線在水平面上的投影線（圖16中ON′；圖17中OC和OD）稱為傾向線。水平巖層自然無走向和傾向可言；傾斜巖層和直立巖層的傾向指向較新巖層一方；倒轉(zhuǎn)巖層的傾向則指向較老的巖層一方。當(dāng)傾斜線與巖層的走向線斜交時(shí)，稱傾斜線（圖17中AC）為視（假）傾斜線，相應(yīng)的傾向線（圖17中OC）稱為視（假）傾向線，相應(yīng)的傾向稱為視（假）傾向。（3）傾角。它是指巖層層面與假想水平面的銳夾角。真傾斜線與真傾向線的銳夾角（圖16中；圖17中）稱為真傾角。一點(diǎn)上巖層的真傾角是指該點(diǎn)巖層的最大傾角，其大小值是一定的，也是唯一的；而視傾角的值則隨視傾向的改變而發(fā)生變化，它可以有無數(shù)多個(gè)，們都恒小于真傾角。對于地下開采，煤層根據(jù)傾角分為：緩傾斜煤層——＝8～25176。；急傾斜煤層——45176?！?176。由于受地質(zhì)構(gòu)造的影響，在任何一個(gè)煤田內(nèi)，同一煤層在不同的地點(diǎn)，煤層的走向、傾向和傾角都不是固定不變的，只不過變化的大小程度不同。圖18 褶皺與褶曲剖面示意圖巖層褶皺構(gòu)造中的每一個(gè)彎曲為一基本單位，稱褶曲。背斜是指核心部位巖層較老，向兩側(cè)依次對稱出現(xiàn)較新巖層的形態(tài)一般向上彎曲的褶曲；向斜是指核心部位巖層較新，向兩側(cè)依次對稱出現(xiàn)較老巖層的形態(tài)一般向下彎曲的褶曲。三、斷裂構(gòu)造組成地殼的巖層或巖體受力后不僅會(huì)發(fā)生塑性變形形成褶皺構(gòu)造、而且也可在所受應(yīng)力達(dá)到或超過巖石的強(qiáng)度極限時(shí)發(fā)生脆性破壞形成大小不一的破裂和錯(cuò)動(dòng)，使巖石的連續(xù)完整性遭到破壞，這種巖石脆性變形的產(chǎn)物總稱為斷裂構(gòu)造。節(jié)理是斷裂面兩側(cè)巖石沒有發(fā)生明顯位移的斷裂。節(jié)理的延伸長度有大有小，短者幾厘米，長者幾十米甚至更長。節(jié)理的斷裂面稱為節(jié)理面。斷層是破裂面兩側(cè)的巖石有明顯相對位移的一種斷裂構(gòu)造。斷層的分布雖不及節(jié)理廣泛，但它仍是地殼中極為常見的，也是最重要的地質(zhì)構(gòu)造。其斷層要素如圖19所示。巖層發(fā)生斷裂位移時(shí)，相對滑動(dòng)的斷裂面。斷層面兩側(cè)的巖體稱為斷盤，如果斷層面為傾斜時(shí)，通常將斷層面以上的斷盤稱為上盤，斷層面以下的斷盤稱為下盤。（3）斷距。斷距可分為垂直斷距（兩盤相對位移垂直距離）和水平斷距（兩盤相對位移水平距離），如圖110所示。如圖111所示。上盤相對下降，下盤相對上升。上盤相對上升，下盤相對下降。斷層兩盤沿水平方向相對移動(dòng)。根據(jù)斷層的組合形式不同，分別可以構(gòu)成地塹、地壘、階梯構(gòu)造等斷層組。一般將落差大于50m的稱為大型斷層；落差在20～50m之間的稱為中型斷層；落差小于20m的稱為小型斷層。第三節(jié) 采礦常用圖件在礦井設(shè)計(jì)、施工和生產(chǎn)管理等工作中，需要測繪一系列的圖紙，這些圖稱為礦圖。圖紙上線段長度與實(shí)際相應(yīng)線段水平長度之比，稱為該圖的比例尺。用分?jǐn)?shù)或數(shù)字的形式表示的比例尺，稱為數(shù)字比例尺。根據(jù)對圖紙不同的要求，礦圖常用的比例尺有1：500、1：1000、1：2000、 1：5000、l：10000等。2．坐標(biāo)系統(tǒng)（1）地理坐標(biāo)。某點(diǎn)的經(jīng)緯度稱為該點(diǎn)的地理坐標(biāo)。平面直角坐標(biāo)系是由平面上兩條相互垂直的直線所組成，如圖112所示。坐標(biāo)軸將平面分成四個(gè)部分，稱為象限。坐標(biāo)數(shù)值由坐標(biāo)原點(diǎn)算起，向上(北)、向右(東)為正數(shù)，向下(南)、向左(西)為負(fù)數(shù)。Aa1稱為A點(diǎn)的縱坐標(biāo)，亦稱為x坐標(biāo)，以xA表示；Aa2稱為A點(diǎn)的橫坐標(biāo)，亦稱為y坐標(biāo)，以yA表示。根據(jù)圖紙比例尺的不同，小方格所代表的實(shí)際距離也不同，一般為百米或公里的倍數(shù)，如圖113所示。如從圖中知Aa1＝60 m，Aa2＝50 m，則A點(diǎn)的位置為xA＝l700+ Aa1＝1700+60＝1760myA＝2300+ Aa2＝2300+50＝2350m（3）高程。絕對高程是指地面上任一點(diǎn)至大地水準(zhǔn)面的垂直距離。相對高程是指人為選定一個(gè)適當(dāng)?shù)乃疁?zhǔn)向，作為本地區(qū)的假定水準(zhǔn)面，某點(diǎn)至假定水準(zhǔn)面的垂直距離，稱為該點(diǎn)的相對高程。立井在平面圖上的投影只是一個(gè)圓圈，為了反映井口及井底高程位置。圖115為巷道投影平面圖。有了上述標(biāo)高投影圖，就可達(dá)到一圖多用。二、井田區(qū)域地形圖井田區(qū)域地形圖是全面反映井田范圍內(nèi)地物和地貌的綜合性圖紙。井田區(qū)域地形圖主要用于地面建筑、礦井地面工程和井下采掘工程的規(guī)劃、設(shè)計(jì)和施工，指導(dǎo)礦井建設(shè)、安全生產(chǎn)和科學(xué)管理。應(yīng)用井田區(qū)域地形圖，可以繪制出礦井其它專用圖紙，如工業(yè)廣場平面圖、井上下對照圖、地形地質(zhì)圖、主要保護(hù)煤柱圖以及在特殊條件下的采掘工程圖等。（一）地物符號(hào)在地形圖上，各種地物是以其相似的幾何圖形或特定的符號(hào)表示的。地形圖上的地物符號(hào)，分為比例符號(hào)、非比例符號(hào)、線狀符號(hào)和注記說明四種。如圖116所示的房屋、果園、農(nóng)田等，這些地物圖形的輪廓或種植范圍，應(yīng)按比例繪于圖上。這些符號(hào)在地形圖上，只表示地物的位置，不表示地物的大小。圖118 線狀符號(hào)4. 注記說明注記說明是補(bǔ)充以上符號(hào)不足而加的文字說明，如地名、村名、鐵路名、測點(diǎn)的標(biāo)高值等。在地面上，高程相同的若干點(diǎn)所連成的光滑曲線稱為地形等高線，也就是水平面與地表面的交線。如果把這些等高線都垂直投影到一個(gè)水平面H上，按一定比例繪成圖，并注明各等高線的標(biāo)高，就是這個(gè)山頭的地形等高線圖，如圖119（b）所示。在同一張圖上，等高距應(yīng)一致，如圖119（b）中的等高距為5m。因?yàn)橥粡垐D上的等高距相同，所以在平距小的地方，地形坡度大。利用等高線可以表示如下地形：（1）山崗和盆地。（2）山脊和山谷。（3）鞍部地形。鞍部的中心位于兩組等高線的中心線上。但一個(gè)地區(qū)的地貌卻是由這些基本地貌
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