煤層中有哪些地質情況

㈠ 煤及煤層氣地質

據孫萬祿等(2005)研究，中國大陸含煤盆地集中分布在塔里木－華北板塊、華南板塊及准噶爾－興安活動帶的構造活動相對穩定的陸塊或地塊上，形成時代主要有石炭－二疊紀、晚三疊世—早白堊世和古近－新近紀。依據所處大地構造位置及沉積構造特徵，大體分為板內克拉通型與陸內斷陷、坳陷型。

一、含煤盆地的分布

中國大陸含煤盆地發育時代與全球具有同時性，含煤盆地的發育受制於中國大陸板塊構造活動。中國大陸含煤盆地殘留面積405×10⁴km²，其分布特徵具有時段性及區帶性(關士聰，1985)。

早古生代及以前為低等植物成煤期，即腐泥煤(石煤)時代，主要分布在晚震旦世、早寒武世、志留紀，以早寒武世為主，僅分布在華南板塊。晚古生代後為高等植物成煤期，即腐殖煤時代，主要分布在晚泥盆世至新生代，除早中三疊世和晚白堊世外，集中分布在石炭－二疊紀、晚三疊世—早白堊世和古近－新近紀。含煤盆地遍及中國大陸各板塊，以塔里木—華北板塊、華南板塊和准噶爾－興安活動帶為主，且主要分布在較穩定的陸塊或地塊上。

石炭紀含煤盆地殘留面積115.9×10⁴km²，主要分布在塔里木－華北板塊和華南板塊。塔里木－華北板塊的含煤地層為上石炭統，華南板塊的含煤地層為下石炭統。在准噶爾－興安活動帶僅有零星小型殘留含煤盆地分布。二疊紀含煤盆地殘留面積156.1×10⁴km²，總體分布與石炭紀相似，具繼承性。華北陸塊二疊紀含煤盆地含煤地層時代，北部以早二疊世為主，向南漸變為晚二疊世。華南板塊含煤地層時代以晚二疊世為主，含煤盆地遍布揚子陸塊，分布范圍比石炭紀廣闊。藏滇板塊羌中南－唐古拉－保山陸塊僅有零星小型殘留含煤盆地分布，准噶爾－興安活動帶二疊紀含煤盆地並不發育。

三疊紀含煤盆地殘留面積145.2×10⁴km²。含煤地層主要為上三疊統，分布地域集中在華北陸塊和揚子陸塊。其中，鄂爾多斯、四川等大型盆地繼承性明顯，柴達木陸塊周緣也有含煤盆地分布。華北陸塊東部三疊紀含煤盆地不甚發育。揚子陸塊與華南活動帶三疊紀殘留盆地更為破碎。揚子陸塊西緣以及羌中南－唐古拉－保山陸塊三疊紀殘留含煤盆地廣布。

侏羅紀含煤盆地殘留面積142.6×10⁴km²。燕山期後，中國大陸進入現代板塊構造發展階段，侏羅紀含煤盆地的分布已經完全改觀。在華北陸塊和揚子陸塊上，除鄂爾多斯盆地仍繼承性發育外，其他大型含煤盆地均已不復存在。塔里木陸塊周緣及准噶爾地塊則發育了以早中侏羅世含煤地層為主、規模較大的含煤盆地。

白堊紀含煤盆地殘留面積31.7×10⁴km²。含煤地層時代集中在晚白堊世，含煤盆地分布面積普遍較小。除藏滇板塊含煤盆地零星分布外，主要分布在塔里木—華北板塊以北和巴丹吉林盆地以東的地域。天山－赤峰活動帶以南僅有零星含煤盆地分布。

古近－新近紀含煤盆地殘留面積16.6×10⁴km²。總體分布面積與單個盆地規模均很狹小。含煤盆地集中在中國東部和西南部(滇桂)，東部含煤盆地以古近紀為主，西南部含煤盆地以新近紀為主(圖6－4)。

二、煤層氣構造變形及封蓋條件

1.構造變形

盆地形成後的構造變形對含煤(煤層氣)盆地影響最大，改造最為明顯。盆地形成後的變形改造主要有3種形式:一是沉積盆地整體隆升與沉降;二是沉積岩層褶皺變形;三是沉積岩層斷裂變形(孫萬祿等，2005)。

沉積盆地整體沉降，後期沉積岩層疊加，使早期沉積物成岩、成煤。有機質成煤、成烴，是含煤(煤層氣)盆地形成煤層氣藏的必經之路，是一種建設性的改造作用。但是，沉降疊加過度或不足，煤層埋深過大或過淺都不利於煤層氣成藏，相當於中階煤的埋深較為有利。區域性隆升，使含煤岩系暴露風化，對煤層氣成藏有破壞作用。但當含煤岩層有後期沉積岩層覆蓋，盆地隆升後構型仍然完好，隆升後煤層變淺，降低勘探成本，對煤層氣勘探又是有利的因素。

中國二氧化碳地質儲存地質基礎及場地地質評價

圖6-4 中國煤層氣資源分布圖（據周玉琦等2004）

沉積岩層褶皺變形是一種普遍的形式。原型含煤盆地在構造應力作用下形成規模不同的低級次的正向或負向構造，變形改造後的沉積構造盆地構型依舊完好，水動力條件雖有改變，煤層氣藏並未遭到破壞，這種構造變形往往改善滲濾條件，對煤層氣成藏具有建設性作用。但在地應力較強的構造活動區，形成的區域性推覆構造，煤岩層成為滑脫層，形成變質程度不同的構造煤，煤體結構遭到破壞，煤層中的吸附氣體被脫附，氣體滲濾通道被堵塞，這種區域性破壞作用又不利於煤層氣成藏。斷裂是含煤盆地構造變形的另一種普遍形式。斷裂的發育分不同時期、不同級別和不同性質，其發育與分布有著一定的規律性，對含煤盆地以及煤層氣藏亦具有建設和破壞的雙重作用。大型沉積盆地和中小型斷陷盆地的形成，往往與邊界斷裂活動有關，斷裂對含煤盆地起著建設性作用，而盆地內同沉積期或期後斷裂一般不利於煤層氣的保存。

含煤盆地的構造變形不單表現在區域性隆升與沉降及含煤岩層的褶皺與斷裂等宏觀構型的變化，還包括微觀形變。煤岩內生裂隙為割理，其發育不僅與煤質有關，亦與含煤盆地形成過程中的地應力有關。面割理和端割理形成的網路是煤岩層氣態烴的儲集空間和運移通道。割理發育的好壞是決定煤層氣成藏的重要條件之一。由岩層褶皺或斷裂派生的外生裂隙，也是煤層中氣態烴類重要的儲集空間和運移通道，外生裂隙發育適度會改善煤層儲集性能，但構造應力過強會造成煤體結構破壞，或因裂縫穿層會造成煤層氣體的逸散，不利於煤層氣藏的形成與保存。

構造變形對含煤盆地與煤層氣成藏的影響還表現在水動力、水化學條件的改變。由於盆地變形，供水壓頭隨之改變，整個盆地勢能重新調整，煤儲層壓力及水化學成分也相應改變，含煤盆地變形改造定型後煤層氣的分布也相應進行了重新的調整。

2.封蓋條件

封蓋條件是煤層氣藏不可缺少的地質因素(桑樹勛等，1999)。在原始有機物質成煤過程中，與煤岩層同時沉積的泥頁岩層，往往成為煤層氣藏良好的區域蓋層或局部蓋層。區域性蓋層也是良好的隔水層，能將不同的煤系地層分隔成各自獨立的水動力系統，使煤岩層處於封閉的狀態，致使吸附在煤岩中的烴類氣體不會溶於水中或逸散。以吸附狀態儲集在煤岩層中的煤層氣，並不遵循常規天然氣藏的重力分異原理，無須受勢區和圈閉的控制。只要有較好的封蓋條件，能夠形成相當的地層壓力和溫度，煤岩能夠生成足量的甲烷等烴類氣體，煤岩層發育有較好的孔隙、裂隙滲濾通道，煤岩孔隙、裂隙中的水溶解氣或孔隙、裂隙空間游離氣的濃度能使煤岩中的吸附烴不被解吸而擴散，就可能形成較好的煤層氣藏。煤層氣藏可以完好的較大面積儲集在含煤盆地的復式向斜之中。

保存條件不單是煤岩層的封蓋層，水動力條件亦是煤層氣重要的聚集和封蓋條件。經過構造變形的含煤盆地水動力系統依然完好，含煤岩層處於封閉狀態，煤層甲烷在煤層中吸附、溶解和游離狀態的平衡未遭到破壞，含煤盆地就能形成較好的煤層氣藏(張新民，2002)。

㈡ 地質概況

5.2.1 地層

井田位於開平煤田西北側，開平煤田地層屬華北型沉積。煤田古生代地層廣泛分布，上部石炭-二疊系為含煤岩系，各系、統間多以整合或假整合接觸(表5.2)。井田含煤地層上覆第四系沖積層。含煤地層基底為中奧陶統灰岩，含煤地層層組劃分為:唐山組、開平組、趙各庄組，大苗庄組及唐家莊組5段地層。

表5.2 區域地層表

注:據2001全國地層委員會和2004國際地層委員會發布的時代劃分方案，石炭紀二分，二疊紀三分，但為了與礦上其他資料吻合方便起見，本次仍沿用舊的時代劃分方案。

5.2.2 煤層

井田含煤地層主要為石炭-二疊系。煤層在各組地層中的分布見表5.3。井田內主要可採煤層主要為6層，分別是煤8、煤9、煤11、煤12-1、煤12-2和煤12_下。局部可採煤層為3層，分別是煤5、煤7、煤14-1。可採煤層總厚度21m，含煤系數4.54%。研究煤層為煤12-2。

表5.3 各煤層在地層中的分布表

各個煤層的詳細特徵分別敘述如下。

(1)煤5:該煤層屬大苗庄組。為一不穩定的局部可採煤層。單一煤層，偶有一層夾矸。煤5頂板主要由中厚層狀深灰色粉砂岩組成，在6－15剖面線之間有細砂岩零星分布。直接底板主要由厚層狀粉砂岩及粘土岩組成。

(2)煤7:該煤層屬大苗組。為一不穩定的可採煤層。平均煤厚1.15m，單一煤層為主，局部有1～3層夾矸，結構較簡單。直接頂板岩性變化大，主要由淺灰、灰白色鈣質磁針結的粉砂岩、細砂岩組成，裂隙發育，含植物化石。直接底板厚度及岩性變化較大，厚度有北厚南薄的趨勢，直接底板多見灰色礫狀粘土岩。

(3)煤8:該煤層屬大苗庄組，為穩定—較穩定的可採煤層。平均厚度3.53m。單一煤層為主，局部為2～4層夾矸，結構較簡單。頂板岩性局部為黑色粉砂岩或粘土岩，偽頂與直接頂之間有炭化面，極易冒落。直接頂為凝灰質膠結的細砂岩，裂隙發育，遇水膨脹呈粉末狀。底板厚度及岩性變化較大，為沉凝灰質膠結的中—細砂岩，遇水膨脹。

(4)煤9:該煤層屬大苗庄組，為一穩定的可採煤層。平均厚度4.10m。單一煤層為主，局部2～5層夾矸，結構較復雜。直接頂板為粉砂岩、細砂岩及中砂岩。直接底板以灰色—灰黑色條帶狀細砂岩為主。

(5)煤11:該煤層屬趙各庄組，為一穩定的可采中厚煤層，平均厚度2.18m。煤層結構單一，局部含1～2層夾矸，結構較簡單。直接頂板黑灰色粉砂岩，富含鐵質結核，呈串珠狀排列。老頂為淺灰色細砂岩。直接底為灰黑色粉砂岩，富含植物根化石。

(6)煤12-1:該煤層屬趙各庄組，為一穩定—較穩定的中厚可採煤層，平均厚度2.23m。煤層結構以單一煤層為主，偶有一層夾矸，結構簡單。直接頂板以淺灰色—灰色細砂岩為主，次為粉砂岩或粘土岩。直接底板為灰色粉砂岩，泥質膠結，含植物化石，往下顆粒變粗，成中砂岩，局部為粗砂岩。

(7)煤12-2:該煤層屬趙各庄組，為一較穩定的可采中厚煤層，平均煤厚2.25m。煤層結構復雜，多為2～5層夾矸，夾矸層數多，厚度變化大。頂板為灰色砂岩或粘土岩石，風化後易破碎，一旦被揭露，因其吸水膨脹導致巷道變形，故應加強防範，底板為深灰色細—粉砂岩，岩性細膩、均勻，含碳質，性較脆。

(8)煤12下:該煤層屬趙各庄組。為一桅頂的可采薄煤層，平均厚度1.13m。煤層結構以單一煤層為主，偶爾有一層夾矸，結構簡單。直接頂板為深灰—黑灰色粉砂岩，岩性均一、細膩、堅硬，斷口平坦，富含黃鐵礦結核。直接底板為深灰中厚層狀粉砂岩或粘土岩，富含黃鐵礦結核，岩性緻密、均一。

(9)煤14－1:該煤層屬開平組。為一局部可採煤層，平均厚度1.76m。煤層結構為少數單一煤層，有1～3層夾矸，結構較為復雜。頂板為褐灰色薄層生物碎屑灰岩(K5)，質不純，緻密、堅硬，厚度0～0.82m，雖厚度較薄但發育較穩定。直接底板為褐色粉砂岩或粘土岩。

5.2.3 礦井構造

井田主要構造形態為車軸山向斜東南翼的單斜構造，只是在井田的西北局部為向斜構造。向斜軸為N60°E，軸面向西北方向傾斜且與鉛垂面之間夾角約20°，樞紐向西南方向傾伏13°角。向斜在油房庄北部轉折，向斜兩翼地層產狀變化較明顯，西北翼地層急陡，傾角在65°～85°之間，一般為70°;東南翼地層平緩，傾角在12°～25°之間，一般為20°。向斜內斷裂構造較發育，斷層與向斜軸方向走向多一致，見東歡坨井田構造綱要圖(圖5.2)。

圖5.2 井田構造綱略圖

根據斷層和褶曲等主要構造形態，井田劃分為4個構造塊:

Ⅰ區:東南翼16剖面以東至向斜軸為一個構造塊段，本塊段在走向、傾向上變化均不大，呈簡單的單斜構造，共發現58條斷層，斷層密度1.38條/km。

Ⅱ區:東南翼16剖面至F₃₅斷層。本塊段以張-張扭性的高角度傾向或斜交的正斷層為主，斷層較發育，落差較大。該區發現有17條斷層(F₂₂～F₃₇)其中正斷層16條，落差大於50m的有:F₂₂，F₂₇，F₃₁，F₃₂，F₃₅等7條;落差30～49m斷層有F₂₃，F₂₆，F₃₀3條，小於30m的6條，該地段為本礦井遠景規劃的塊段。

Ⅲ區:F₃₅斷層以西至24剖面線，該段由10個精查鑽孔控制，勘探程度相對較低，未發現較大斷層。

Ⅳ區:西北翼為第三構造塊段，該塊段地層急陡，多發育走向壓性逆斷層，經過三維地震補充勘探，控制條斷層5條，分別為DF₁₁，DF₁₂，DF₁₄，DF₂₂，DF₂₇。

本井田的地質構造主要以斷層為主，褶曲構造不甚發育;在建井階段未發現岩漿岩侵入及岩溶陷落柱發育。

(1)斷裂構造。通過勘探，發現這些斷層有如下發育特徵與規律:①以張性及張扭性正斷層為主，但也有少量逆斷層存在;②方向性強，本區以北東向斷層為主;③傾角集中，傾角多集中在55°～75°;④總體規模小，大部分斷層落差小於30m;⑤斷層分布，測區內分布不均勻，測區中南部斷層稀少。

(2)褶皺。井田主要發育有車軸山向斜，該向斜為狹長不對稱向斜，展布於井田東北側邊界附近。褶皺軸走向為NEE～SWW向，平面上延展約20km，軸面傾向NW。向斜NW翼地層產狀較陡，多在50°以上，構造較復雜;而SE翼地層產狀相對較平緩，多不超過25°，一般為16°，構造相對較簡單。礦區的大部分區域就位於車軸山向斜的SE翼。

㈢ 礦區地質及工作面概況

開灤趙各庄礦位於開平向斜的東北邊緣,井田及附近地層發育較完整,由老到新有太古界、元古界、古生界的寒武系、奧陶系、石炭系、二疊系及新生界的第四系。石炭系中、上統及二疊系下統組成本井田的煤系地層,煤系地層的起始與終止標志分別為G層鋁土岩和A層鋁土岩。其下伏地層和上覆地層分別為奧陶系石灰岩和二疊繫上統紫、雜色碎屑岩及泥質岩沉積。10水平以下各勘探工程及巷道工程揭露點資料統計表明,煤系地層厚度在縱向和橫向上變化均比較小,介於401.2～507.8m,平均458.03m。可采及局部可採煤層共7層,為5、7、8、9、11、12-1、12-2煤,總厚度平均20.90m。目前,該礦區12水平以上煤層大部分已采空,大埋深且地質條件復雜的西冀急傾斜區煤層成為主要的開采資源。

趙各庄礦井田區,基本上為一相對獨立的水文地質單元。主要的直接充水含水層包括：①5煤層頂板砂岩裂隙承壓含水層,受補給條件和構造斷裂的控制,屬較強含水層,5煤層開采後,頂板冒落,有較大涌水出現；②5煤層至12煤層砂岩裂隙承壓含水層,在7煤及9煤層開采中均有較大出水,涌水量分別達0.42m³/min、0.155m³/min；③12煤層至14煤層砂岩裂隙承壓含水層,以中、粉砂岩為主,岩性緻密堅硬,裂隙較發育,含水性不均勻,在裂隙發育或破碎帶較常見出水,涌水量一般為0.03～0.20m³/min；④14煤層至唐山石灰岩砂岩裂隙承壓含水層,以粉砂岩為主,泥硅質膠結,裂隙較發育,含水性弱。除此之外,還有間接充水含水層：第四系沖積層孔隙承壓含水層、A層以上砂岩裂隙承壓含水層及奧陶系石灰岩岩溶裂隙承壓含水層參與礦井水害形成。含水層向急傾斜區上水平煤層采空區滲入、淋瀝或湧入,在此積存,形成老窯水。老窯水被形容為「地下小水庫」,分布於生產區上方,可以在短時期內造成大量水突入礦井,造成嚴重災害。對急傾斜區工作面,由於工作面空間狹小,更易造成重大災害事故,在超前探測疏放的同時,礦區通常依據經驗留設一定高度防水煤柱。

趙各庄礦地質構造復雜。開採煤田形成過程中受西北擠壓力的作用,西部地層倒轉且形成壓扭性斷裂,東翼形成張扭性斷裂。將井田劃分為四個構造塊段：①井田東翼傾斜區；②井口緩斜—傾斜區；③井田西冀金庄倒轉區；及④井田西冀急斜區(16號剖面到20道石門)。西冀急斜區(16號剖面到20道石門),煤岩層傾角45°～90°,傾向S-SE,區內煤層傾角由東向西逐漸增大,至11石門,煤層傾角介於58°～85°。主要發育有西Ⅱ、西Ⅲ斷層,如圖5.1所示。西Ⅱ斷層傾向350°,傾角70°,落差約40m,造成地層(煤層)重復。西Ⅲ斷層傾向200°左右,與煤岩層夾角10°～20°,斷層傾角小於煤岩層傾角,斷層切穿整個煤系地層,落差達40～60m,表現為煤層大面積重復,10水平部分地段12煤層沿斷層重復200～350m。據《趙各庄礦井地質報告》(1988～1989),趙各礦地質構造以扭性斷層構造為主,西II及西III斷層均為局部應力場集中形成的壓扭性正斷層。西II、西III斷層交匯處位於12水平上9煤層附近,受斷層交匯影響,9煤產狀不穩定,並受平行西II斷層的小型正斷層切割。2137西下工作面位於壓扭性正斷層交匯後北西方向一定距離,壓扭性正斷層交匯後西II斷層的上盤,應屬於應力局部集中部位。岩體在構造集中應力作用下,易於破碎。

上述水文與地質條件下,為保障趙各庄礦西冀12水平11石門西2137西下工作面安全開采,選擇合理的防水煤柱高度,進行頂板裂隙帶高度數值模擬預測。2137西下工作面上至2139西下回風巷,下至2139西下運輸巷,東至2139上山,西至10水平20石門防水煤柱,以西無採掘工程。工作面幾何參數如表5.1。

表5.1 2137西下工作面具體幾何參數

2137西下工作面上方,為11水平1237西下工作面老塘,於2001～2002年回採結束。回採過程中,曾發生最大涌水1.6m³/min,老塘內有積水,11水平12煤西正洞有少量滲水。2137西下工作面與1237工作面之間為60m防水煤柱,至今回採安全。實際開采中,證明該區地質構造復雜。2137西下工作面巷道揭露斷層如表5.2。除F₈之外,其餘斷層對回採影響不大。開采實際說明,斷層作用主要是切割破碎岩體,斷層附近煤層產狀變化明顯,頂、底板破碎,煤質松軟,易抽冒,但不能主導控制覆(圍)岩整體變形破壞,2137西下工作面頂板呈現整體頂板變形特徵。

表5.2 2137西下工作面巷道揭露斷層

圖5.1 西翼12水平11石門地質剖面圖

Fig.5.1 Geologic cross section in crossdrift 11 at lever 12 in the west limb

依據11石門揭露,2137西下工作面周圍頂底板的岩性及分層如表5.3。

表5.3 2137工作面頂底板岩性及厚度條件

㈣ 煤礦地質報告看那些內容

1.地形地質圖'水文地抄質圖。2區域構造圖。（主要是看有沒有導水構造）。3.儲量。開採煤層。。4細則上看有沒有發生地質災害的可能 5。化驗煤質報告，看下煤爆性，自燃傾向性等。6，巷道分布情況。支護方式，開拓方式，。

㈤ 含煤岩系地質特徵

晚三疊世是四川盆地由海相剋拉通盆地向陸相盆地轉變的過渡時期，自下而上由海相馬鞍塘組(T₃m)、海陸交互相小塘子組含煤岩系(T₃t)和以陸相為主的須家河組含煤岩系(T₃x)組成了由海相→海陸交替相→陸相退覆式含煤岩系沉積序列，地層厚度東薄西厚，從100m(川東奉節)～＞3750m(川西什邡)(圖10-1)。

(據西南石油地質局李劍波等，2010)

另一種意見是川西區須家河組一段—五段與川中區香溪群一段—五段逐一對應，香溪群六段在川西缺失或被剝蝕(表10-2)。

表10-2 川西與川中上三疊統地層對比方案之二

(據西南油田分公司張健等，2006)

分歧起因於對四川盆地晚三疊世發展演化歷史認識的不同，對龍門山造山帶在晚三疊世構造發展演化歷史認識的不同，主要分歧是四川盆地晚三疊世從大陸周緣盆地演化為類前陸盆地的時間是「須下盆」還是「須上盆」?

雖然地層對比劃分方案的不同，影響對盆地上三疊統岩相古地理重建、沉積體系的展布及有利相帶的預測，也制約了盆地油氣運聚規律與資源評價研究。但是，對於四川盆地晚三疊世構造、沉積發展演化歷史總特點是從大陸周緣沉積開始，逐步發展演化為類前陸型湖沼退覆型含煤岩系沉積旋迴，上三疊統沉積厚度從川東(100～500m)向川中—川北(600～1000m)至川西逐漸增厚，在川中西斜坡至龍門山前緣厚度急劇增大(從1000m至＞3750m)(圖10-7)，這一總體特徵認識一致。

圖10-7 川西地區龍門山前南段上三疊統沉積剖面模式圖

(據楊躍明等，2009)

地層劃分的分歧並沒有影響對四川盆地上三疊統煤成氣勘探進程，近十幾年來四川盆地以上三疊統為主要氣源的煤成氣勘探在川西及川中-川北地區都取得了較大進展。為了迴避地層劃分對比問題，本文在論述四川盆地須家河組煤成氣總特徵的基礎上，分別論述川西及川中富煤成氣凹陷特點。

㈥ 各類地質構造在煤層底板等高線圖上有什麼特徵

褶皺和斷層在煤層底板等高線圖上的表現：
（1）傾角不變時，等高線平內行等距；傾角變化，容等高線間距變化；煤層走向變化，等高線為一組曲線
（2）向斜構造：呈一組曲線或封閉曲線，向斜軸兩側等高線對應出現，近軸標高低。等高線封閉時為煤盆構造，不封閉時為傾伏向斜。
（3）背斜構造：性質同向斜，只是等高線近軸部位高短軸背斜：曲線長圓形封閉穹隆構造：曲線最近圓形
（4）斷層：煤層遇斷層，等高線中斷，正斷層上下盤煤交線間無等高線，表示煤層缺失，逆斷層等高線重造（當斷層傾角大於煤層傾角時）。
（5）褶皺構造遇斷層向斜遇正斷層：上、下盤斷煤交線同名等高線平距上盤大;向斜遇逆斷層：上、下盤斷煤交線同名等高線平距下盤大背斜情況相反。
（6）斷層遇斷層時：如果煤層底板等高線遇斷煤交線中斷缺失、缺失部分為無煤區，則該斷層為正斷層或正斷層式移位。如果煤層底板等高線遇斷煤交線發生重迭，重迭部分為上下煤層重復區，則為逆斷層或逆斷層式移位。

㈦ 煤層氣儲層地質特徵包括哪幾個方面

http://ke..com/view/6454564.htm

㈧ 煤層主要在哪個地質年代年代

主要在石炭到二疊時期，華北板塊的山西組和太原組

㈨ 煤礦生產過程中，常見的地質問題有哪些

自己把下面的內容整合一下，再找一兩個實踐中的例子，一湊合就兩千字了。不要指望別人包辦，朋友們給你搜集一些資料就夠意思了，給你娶個媳婦，還指望大家給你把孩子生出來？做人別太懶了！

影響煤礦生產的主要地質因素

煤層厚度變化

煤層厚度變化是影響煤礦生產的主要地質因素之一。煤層發生分叉、變薄、尖滅等厚度變化，直接影響煤礦正常生產。

一、煤層厚度變化的原因及變化特徵

煤層厚度變化是多種多樣的，但就其成因來說，可分為原生變化和後生變化兩大類。

（一）煤層厚度的原生變化

煤層厚度的原生變化是指泥岩層堆積過程中，在形成煤層頂板岩層的沉積物覆蓋以前，由於地殼活動，沉積環境變遷等各種地質因素的影響而引起的煤層形態和厚度變化。原生變化主要包括地殼不均衡沉降引起的煤層分叉、變薄、尖滅、泥炭沼澤古地形對煤層形態和煤厚的影響、河流同生沖蝕、海水同生沖蝕等四種原因。

（二）煤層厚度的後生變化

煤層厚度的後生變化是指煤層被沉積物覆蓋以後，或煤系形成以後，由於河流剝蝕、構造變動、岩漿侵入、岩溶陷落等各種地質因素的影響而引起煤層形態和厚度變化。

二、煤層厚度變化對煤礦生產的影響

煤層厚度變化對煤礦生產的影響主要表現在以下幾個方面：

1．影響採掘部署

2．影響採煤工藝

3．影響計劃生產

4．掘進率增高

5．采出率降低

三、煤層厚度變化的研究和處理

（一）煤層厚度變化的觀測和探測

1．煤層的觀測

1）煤層的觀測內容

2）煤層的觀測方法

2．煤層的探測

1）煤層厚度的探測

（1）煤巷掘進中的探煤厚工作。

（2）回採工作面的探煤厚工作。

2）煤層分叉尖滅的探測

根據煤層分叉的穩定情況大致可分為兩種：一種是煤層分叉後分層的分布比較穩定；另一種是煤層分叉後只有一層保持穩定（即為主分叉層），其它各層延續不遠很快尖滅。

3）煤層底凸薄化的探測

煤層底凸薄化是指煤層底板凸起造成煤層變薄尖滅的現象。對於這種變化，常用的探測方法如下：

（1）鑽探控制巷道掘進方向的底凸位置。

（2）利用巷道穿越底凸部位，直接圈定煤層底板凸起的位置及薄化范圍。

（3）利用工作面上分層邊采邊探的煤層觀測資料，編制煤層頂、底板標高等值線圖，研究泥炭沼澤的基底地形，圈定煤層底凸薄化的位置和范圍。

4）煤層河流沖蝕變薄帶的探測

首先應在巷道中仔細觀察和素描沖蝕帶的寬度、厚度、岩石成分、層理、礫石分布、煤層頂板沖蝕情況、沖蝕面特徵、沖蝕處煤質變化等。將各巷道所見的沖蝕現象投繪在平面圖上，進行對比分析，確定古河床的分布范圍及對煤層破壞的情況，圈出古河床沖蝕帶范圍。

（二）定量評定煤層厚度的穩定性

（三）煤層厚度變化的處理

1．掘進中的處理辦法

（1）在煤巷掘進中遇到煤層分叉、尖滅現象，要根據具體情況確定掘進方案，如已知上分層穩定可采，而下分層常變薄尖滅，則巷道應緊靠煤層頂板掘進。如果是下分層穩定可采，上分層不穩定，則應緊靠煤層底板掘進。如果分叉後煤層全部可采，應先採上分層，再採下分層。

（2）在采區上山掘進中，如遇煤層變薄帶，應按變薄帶的范圍大小來決定巷道是直接穿過，還是停止掘進，或從其它地方另開巷道。若變薄帶范圍不大，並且確知工作面有煤可采時，掘進巷道採取挑頂或破底辦法直接穿過變薄帶。

（3）主要運輸巷遇到局部煤層變薄或尖滅時，巷道可按原計劃施工，穿過變薄尖滅帶。

2．回採工作中的處理方法

回採工作面遇到變薄帶或無煤區時，可採用直接推過或繞過的辦法。若變薄帶或不可采區范圍較小，則可採用直接推過的辦法；若變薄帶范圍較大，可考慮採用繞過的辦法；大面積的不可采區，應布置探巷，探清不可采范圍，將工作面分為幾塊回採，先採①、②兩塊，然後合成一個工作面③進行回採。

第二節 礦井地質構造

地質構造是影響煤礦建設和生產的各種地質因素中最重要的因素之一。地質構造包括褶皺、節理和斷層。斷層是礦井地質構造的研究重點。

礦井地質構造按其規模大小和對生產的影響程度，可分為大、中、小三種類型。大型構造是指決定井田邊界的大型褶曲與斷層，這類構造在勘探階段已基本查明。中型構造是指分布在井田范圍內，影響水平、采區劃分和巷道布置的次一級構造，它們對煤礦生產影響極大，是礦井地質工作的重點。小型構造是指那些在巷道或工作面中比較容易查明全貌的更次一級的褶曲與斷層。

一、褶曲構造對煤礦生產的影響與研究

（一）褶曲構造對煤礦生產的影響

1．大型褶曲

大型褶曲在勘查段已經查明，它的規模、方向和位置影響到井田的劃分和礦井開拓方式及開拓系統的部署，是礦井設計考慮的主要問題。

2．中型褶曲

中型褶曲對整個礦井的開拓部署影響不大，但對采區的布置關系密切，影響到采區的大小和采區巷道的布置。

3．小型褶曲

小型褶曲是在回採工作面准備過程中，在巷道中揭露的幅度僅幾米到幾十米，長度為幾米到幾十米的褶曲。它影響煤層平巷的掘進方向，從而影響工作面長度，給機械化回採、頂板管理帶來一定困難。小型褶曲還往往引起煤層厚度發生變化，使生產條件復雜化。小型褶曲特別發育時，甚至會使煤層變為不可采。

（二）煤礦生產中褶曲構造的研究

1．褶曲的判斷

判斷井下褶曲的存在，主要是根據煤、岩層產狀的規則變化和岩層層序的對稱重復出現這兩大標志。如在石門巷道中岩層傾向相背或相傾，或是在煤層平巷中由於煤層走向的急劇變化而使平巷彎曲，表明有褶曲（背斜或向斜）存在。

在構造簡單，岩層標志比較明顯的地區，根據褶曲核部和兩翼的岩層層序，

2．褶曲的觀測

（1）對在巷道中能看到全貌的小褶曲，應系統觀測褶曲軸的位置、方向、產狀。對中型褶曲，在一條巷道中不能觀測到全貌時，應准確鑒定觀測點處的煤層，岩層層位及其頂底面順序，岩層產狀、煤厚變化，以及與其伴生的次一級小構造等，然後將所觀測到的資料投繪到平面圖和剖面圖上，在圖上綜合分析，確定褶曲軸的位置延展方向。

（2）觀測描述褶曲兩翼的岩層產狀，褶曲寬度和幅度，褶曲的延展變化及向深部的延伸趨勢。

3．褶曲的探測

（三）褶曲的處理

通過對褶曲的判斷、觀測、探測，已基本查明它的位置、方向及產狀變化。在此基礎上可對褶曲採取如下措施進行處理。

1．大型褶曲

（1）褶曲軸線作為井田邊界。有些大型向斜，由於軸部埋藏較深，開采困難，多作為井田邊界，其兩翼分別由兩個或幾個井田開采。有些大型寬緩背斜，兩翼煤層距離較遠，井下難以形成統一的生產系統，可以褶曲軸為界，兩翼分別有兩個井田開采。

（2）大型褶曲在井田開拓部署中的處理方法。不是所有的大型褶曲軸都必須作為井田邊界，在有的井田內也可以有大型褶曲存在。若在井田內有大型背斜構造，開拓系統中常把總回風道布置在背斜軸附近，兩翼煤層均可利用。有些位於向斜構造的礦井，常把運輸巷道布置在向斜軸部附近，用一條運輸巷解決向斜兩翼的運輸問題。

2．中型褶曲

（1）以褶曲軸線作為采區中心布置采區上山或下山。對開闊的平緩褶曲，以向斜軸作為采區中心，向兩翼布置回採工作面，采區走向長可達1000m以上。

（2）以褶曲軸作為采區邊界。在較緊閉的褶曲軸部，次一級構造往往發育，因此常以褶曲軸作為采區邊界。

（3）工作面直接推過褶曲軸。當褶曲較寬緩，而規模不太大時，可布置單翼采區，工作面直接推過褶曲軸部。

3．小型褶曲

（1）采面重開切眼生產。在小型褶曲發育地區，常見到煤層突然增厚或變薄，甚至不可采，使工作面無法通過，需要重新開掘切眼進行生產。

（2）采面運輸巷改造取直。煤礦要求運輸巷在60m內不能有大的彎曲，彎曲過多無法使用。由於小褶曲存在，使煤層平巷彎彎曲曲，為滿足生產要求，巷道需要改造取直。

二、斷裂構造對煤礦生產的影響與研究

（一）節理（裂隙）對煤礦生產的影響及處理

1．影響鑽眼爆破效果

2．影響開采效率

3. 影響頂板控制方法

4．影響工作面布置

5．對其它方面的影響

（二）斷層對煤礦生產的影響

斷層破壞了煤層的連續性和完整性，對煤礦生產造成了很大影響。斷層規模不同，對生產的影響程度不同。目前對斷層規模等級的劃分標准尚不統一。根據煤礦工作實踐，建議採用下列劃分標准：落差大於50m為特大型斷層，落差50～20m為大型斷層，落差20～5m為中型斷層，落差小於5m為小型斷層。

斷層對煤礦生產的影響主要表現在以下七個方面：

1. 影響井田劃分

2.影響井田開拓方式

3.影響采區和工作面布置

4.影響安全生產

5.增加煤炭損失量

6.增加巷道掘進量

7.影響煤礦綜合經濟效益

（三）煤礦生產中斷層的研究

1. 斷層的判斷

斷層的出現不是孤立的，常在斷層附近的煤、岩層中伴生一些與正常情況不同的地質現象，這些現象預示者前方可能有斷層存在，應作好過斷層的准備工作。在斷層出現前，可能遇到的徵兆，主要有以下幾種現象：

（1）煤層、岩層的產狀發生顯著的變化時，可能有斷層存在。

（2）煤層厚度發生變化，煤層頂底板出現不平行現象時，可能有斷層存在。

（3）掘進巷道中經常出現明顯的小褶曲（如開灤唐山煤礦），或煤層常發生強烈揉皺，滑面增多或變為鱗片狀碎煤（如淄博龍泉礦）等現象時，可能有斷層存在。

（4）煤層和頂、底板中的裂隙顯著增加，並有一定的規律性時，可能有斷層存在。

（5）在大斷層附近常伴生一系列小斷層，這些小斷層是判斷大斷層的重要標志。

（6）在高瓦斯的礦井，在巷道中瓦斯湧出量常有明顯變化地段，可能有斷層存在。如焦作礦務局焦西礦掘進巷道時，遇斷層前後瓦期湧出量出駝峰現象。

（7）充水性強的礦井，巷道接近斷層時，常出現滴水、淋水以至涌水的現象，可能有斷層存在。

在實際工作中，應根據上述各種徵兆，再結合礦井的具體地質條件和已採掘地段斷層資料，進行綜合分析，使判斷更符合實際。

2. 斷層的觀測

（1）確定斷層位置。

（2）觀察斷層面特徵。

（3）觀察斷層的伴生派生構造。

(4)確定斷層性質及斷層力學性質。

（5）測量斷層面產狀。

（6）確定斷層的落差。

3．斷層的探測（斷失煤層的尋找）

煤礦中判斷斷層性質和確定斷距的方法主要有以下五種：

（1）層位對比法。

（2）伴生派生構造判斷法。

（3）規律類推法。

（4）作圖分析法。

（5）生產勘探法。

（四） 斷層的處理

1．開拓設計階段對斷層的處理

（1）井田邊界和采區邊界的確定。凡是井田內遇到落差大於50m的特大型斷層時,應以該大型斷層作為井田邊界。

（2）井筒位置的選擇。一般立井井筒要布置在傾角較大的大斷層下盤，距斷層30～50m以外的位置。

（3）運輸大巷的布置。運輸大巷是需布置在較堅硬的岩層中，且盡量少改變方向。但在斷層錯動處，斷層上、下盤的煤岩層位移較大，甚至與另一盤的含水層相遇，因此必須考慮巷道的改道問題。

（4）采區內塊段劃分。被斷層切割破壞的地區，要綜合考慮斷層的位置、落差、被切割塊段的大小和形態，以及已有的生產系統等因素來劃分開采塊段，要盡可能地將較大斷層留在各塊段之間的煤柱當中。

（5）井田開拓方式的確定。選擇井田開拓方式時，要考慮各種地質因素的影響，其中斷層占重要地位。

2．巷道掘進階段對斷層的處理

（1）平巷過斷層。平巷過斷層分為穿過煤層頂板（或底板）和順斷層面掘進兩種方式。

（2）傾斜巷道過斷層。上山、下山等傾斜巷道遇斷層後，可以根據生產的要求採取多種形式通過斷層。

當斷層落差較小時，根據斷失盤是上升還是下降盤分別採用挑頂、挖底或挑頂挖底相結合的方式通過斷層。

3．回採階段對斷層的處理

（1）採用強行通過的方法。

（2）採用重開切眼的方法。當斷層落差大於煤厚時，對於傾向斷層或斜交斷層可採用重開切眼的方法，即提前在斷層另一盤重新開掘切眼，待工作面推進到斷層處，停止回採，工作面搬家到新切眼內繼續開采。

（3）採用劃小工作面的方法。當斷層落差大於煤厚時，對於走向斷層，可在斷層兩側補掘中間平巷，把原來一個采面劃分為兩個采面分別回採。對於落差一端大、一端小的斜交斷層，可採用合採與分采相結合的方法，把斷層上、下盤煤層結合起來開采。

第三節 岩漿侵入煤層

一、岩漿侵入煤層的觀測與研究

（一）岩漿侵入體的一般特徵

1. 岩漿侵入體的產狀

生產礦井中發現的岩漿侵入體主要有以下兩種產狀：

（1）岩牆。

（2）岩床。

2．岩漿侵入體岩性

（二）對岩漿侵入體的觀測

對在井下一切揭露岩漿侵入體的地點，都應進行詳細的觀測和素描。觀測的內容有以下四個方面：

1．岩漿侵入體的顏色、礦物成分、結構、構造特徵及名稱。

2．岩漿侵入體的產狀、延展范圍。

3．岩漿侵入體與斷裂構造的關系。

4．煤層被破壞情況，包括岩漿侵入體與煤層的接觸關系、天然焦寬度、煤層的變質程度等。

（三）對岩漿侵入體的探測

（四）岩漿侵入體資料的綜合研究

二、岩漿侵入體對煤礦生產的影響

（一）岩漿侵入體對煤質的影響

（二）岩漿侵入體對煤礦生產的影響

三、岩漿侵入煤層的處理

第四節 岩溶陷落柱

岩溶陷落柱是指煤層下伏碳酸鹽岩等可溶岩層，經地下水溶蝕形成的岩溶洞穴，在上覆岩層重力作用下產生塌陷，形成筒狀或似錐狀柱體。簡稱陷落柱，俗稱「矸子窩」或「無炭柱」。

陷落柱在我國華北石炭二迭紀聚煤區中普遍分布，其中以山西、河北最為發育。

一、陷落柱的成因

（一）岩溶發育的地質條件

（二）溶洞塌陷機理

二、陷落柱的特徵

（一）陷落柱的形態特徵

（二）陷落柱的地表出露特徵

（三）陷落柱的井下特徵

（四）陷落柱的分布特徵

三、陷落柱的觀測與研究

四、陷落柱對煤礦生產的影響及處理

第五節 影響煤礦生產的其它地質因素

一、礦井瓦斯

二、煤層頂底板

三、礦井地熱的危害

四、礦山壓力

五、煤層自燃與煤塵