礦井地質(zhì)學(xué)課件第一章　緒論

課程主要內(nèi)容第二章礦井地質(zhì)條件評價第三章生產(chǎn)地質(zhì)研究第四章井巷工程地質(zhì)第五章地質(zhì)編錄第一章緒論第六章礦井地質(zhì)制圖第七章礦井地質(zhì)勘查第八章礦井儲量管理參考用書《礦井地質(zhì)學(xué)》龍榮生主編，1991.10，煤炭工業(yè)出版社?！兜V井地質(zhì)規(guī)程》，煤炭工業(yè)部，1984(廢止)。《煤礦地質(zhì)工作規(guī)定》2014.3.1日起實施《礦井地質(zhì)學(xué)》，李增學(xué)，煤炭工業(yè)出版社，2009《礦井地質(zhì)學(xué)》，張子戌，呂閏生等，中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2016第一章緒論知識點礦井地質(zhì)工作的概念和意義礦井地質(zhì)工作的目的和任務(wù)礦井地質(zhì)工作的階段和內(nèi)容礦井地質(zhì)工作的特點和原則礦井地質(zhì)學(xué)的歷史和現(xiàn)狀第一章緒論第一章緒論第一章緒論第一章緒論神華保德煤礦第一章緒論第一章緒論第一章緒論第一章緒論第一章緒論第一章緒論第一章緒論第一章緒論第一章緒論巷道突水地質(zhì)異常地質(zhì)異常頂板異常第一章緒論第一章緒論第一章緒論Spincoal,NSW,Australia第一章緒論一、礦井地質(zhì)工作概念和意義礦井地質(zhì)：從礦井基本建設(shè)開始到礦井開采結(jié)束為止這一期間的全部地質(zhì)工作。直接服務(wù)煤礦生產(chǎn)建設(shè)貫穿于煤礦整個生產(chǎn)過程遠景設(shè)計、礦井設(shè)計、建設(shè)、生產(chǎn)階段

？第一章緒論第一章緒論地質(zhì)構(gòu)造差異第一章緒論必要性：地質(zhì)條件復(fù)雜性，由大面積－小面積。重要性：采煤技術(shù)是以地質(zhì)條件為基礎(chǔ)。迫切性：采掘機械按一定地質(zhì)條件設(shè)計，適應(yīng)地質(zhì)條件能力差。實踐性：直接獲取地下資料，有效分析，找出規(guī)律性的東西。先進性：地質(zhì)資料處理的電子化、自動化。準確性：依據(jù)揭露的地質(zhì)資料能準確反映地質(zhì)現(xiàn)象。預(yù)見性：合理開拓布置源于對地質(zhì)條件的正確判斷。及時性和連續(xù)性：生產(chǎn)場所移動，地質(zhì)工作要連續(xù)。礦井地質(zhì)工作意義礦井地質(zhì)工作成果表現(xiàn)：產(chǎn)量和進尺第一章緒論二、礦井地質(zhì)工作的基本任務(wù)1、查明地質(zhì)條件：地質(zhì)構(gòu)造、煤層厚度（普遍）；巖漿巖侵入、陷落柱，圍巖膨脹等（個別）。2、提供地質(zhì)數(shù)據(jù)：正確，可靠，簡明扼要，針對性強，便于利用。3、指導(dǎo)采掘生產(chǎn)：深入掘進頭和工作面調(diào)查，協(xié)助生產(chǎn)。4、組織礦井勘探：增加礦井儲量，延長礦井壽命。5、進行儲量管理：定期計算儲量，掌握動態(tài)儲量。6、調(diào)查伴生礦產(chǎn)：綜合開發(fā)，多種經(jīng)營，提高效益。第一章緒論二、礦井地質(zhì)工作的基本任務(wù)“礦井地質(zhì)三條腿：煤層、構(gòu)造、地下水”第一章緒論三、礦井地質(zhì)與地質(zhì)勘查的關(guān)系1、勘查階段對井田的研究程度是不均勻的（井田中部、煤層淺部、上部煤層）2、內(nèi)插法的局限性、有限勘探網(wǎng)3、勘探中的質(zhì)量問題：打丟打薄第一章緒論四、礦井地質(zhì)與煤礦生產(chǎn)的關(guān)系1.地質(zhì)與開拓布置第一章緒論四、礦井地質(zhì)與煤礦生產(chǎn)的關(guān)系2.地質(zhì)與掘進峰峰四礦第一章緒論四、礦井地質(zhì)與煤礦生產(chǎn)的關(guān)系3.地質(zhì)與采煤第一章緒論四、礦井地質(zhì)與煤礦生產(chǎn)的關(guān)系3.地質(zhì)與采煤第一章緒論四、礦井地質(zhì)與煤礦生產(chǎn)的關(guān)系4.地質(zhì)與安全生產(chǎn)第一章緒論第一章緒論2004年10月20日，河南省鄭煤集團大平煤礦發(fā)生一起特大型煤與瓦斯突出引發(fā)的特別重大瓦斯爆炸事故，造成148人死亡，32人受傷（其中重傷5人），直接經(jīng)濟損失3935.7萬元。第一章緒論第一章緒論22時09分12秒～22時12分26秒瓦斯?jié)舛葟?.12%升到40%以上.22時31分31秒~22時35分15秒,瓦斯?jié)舛葟?.17%升到4.0%.21軌道下山巖石掘進工作面,突出煤巖量約1894t,瓦斯量25萬m322時32分16秒~22時39分45秒,瓦斯?jié)舛葟?.5%升到6.3%.大平煤礦“10.20”瓦斯爆炸傳播過程演示第一章緒論位于向斜構(gòu)造的軸部位于落差約10m的逆斷層處第一章緒論五、礦井地質(zhì)工作的階段和內(nèi)容建井地質(zhì)與生產(chǎn)地質(zhì)階段：（一）建井地質(zhì)井筒、井底車場、硐室、主要運輸大巷、總回風(fēng)巷等，礦井設(shè)計產(chǎn)量三分之一的首采區(qū)。1、施工所需的地質(zhì)資料；2、進行井巷地質(zhì)觀測編錄和綜合分析；3、查明和處理施工中出現(xiàn)的地質(zhì)、水文和工程地質(zhì)問題；4、編制建井地質(zhì)報告和移交生產(chǎn)的地質(zhì)資料，為投產(chǎn)后的生產(chǎn)地質(zhì)工作奠定基礎(chǔ)。內(nèi)容：第一章緒論（二）生產(chǎn)地質(zhì)水平開拓、采區(qū)掘進、采面掘進和采面回采1、及時進行井巷、采面和鉆孔的地質(zhì)觀測編錄；2、隨時補充和修改各種綜合性地質(zhì)圖件；3、定期計算儲量，掌握儲量變動，進行儲量管理；4、合理布置各種形式的礦井地質(zhì)勘探；5、適時編制和提供各種地質(zhì)報告、地質(zhì)說明書和開展地質(zhì)預(yù)報；6、配合采掘區(qū)隊正確處理來掘過程中出現(xiàn)的地質(zhì)變化。內(nèi)容：第一章緒論六、礦井地質(zhì)工作的特點和原則（1）強實踐性：生產(chǎn)提出地質(zhì)問題，地質(zhì)進行探查判斷，生產(chǎn)接受地質(zhì)指導(dǎo)，地質(zhì)受到生產(chǎn)檢驗。（2）高度準確性：能準確地反映地質(zhì)現(xiàn)象的真實面貌；生產(chǎn)建設(shè)對地質(zhì)判斷和地質(zhì)資料的準確性要求較高。（3）科學(xué)預(yù)見性：合理的開拓部署和采掘設(shè)計來源于正確的地質(zhì)判斷。（4）及時性和連續(xù)性：動態(tài)生產(chǎn)，在空間上，從淺部到深部，從中心到兩翼，要連續(xù)不斷地進行工作。1、特點：第一章緒論六、礦井地質(zhì)工作的特點和原則（1）礦井地質(zhì)與區(qū)域地質(zhì)相結(jié)合（2）井下地質(zhì)與地面地質(zhì)相結(jié)合（3）礦井地質(zhì)與采掘生產(chǎn)相結(jié)合（4）現(xiàn)場觀測與綜合分析相結(jié)合2、原則：第一章緒論七、礦井地質(zhì)學(xué)現(xiàn)狀與展望我國煤礦礦井地質(zhì)從1954年建立門門機構(gòu)至今已有近70年的歷史，在技術(shù)上已有長足的發(fā)展?；仡櫸覈V井地質(zhì)技術(shù)，概括地講，經(jīng)歷了4個階段。（1）50年代的起步階段（2）專題研究、技術(shù)革新階段（3）技術(shù)發(fā)展階段（4）技術(shù)突破階段發(fā)展歷程第一章緒論研究現(xiàn)狀1.煤礦安全高效開采地質(zhì)保障系統(tǒng)的研究2.采區(qū)三維地震勘探技術(shù)的研究應(yīng)用3.井下探測技術(shù)的研究應(yīng)用4.信息技術(shù)的普及和應(yīng)用5.煤礦地質(zhì)災(zāi)害的研究6.煤礦陷落柱研究7.其他方面的研究第一章緒論1.煤礦安全高效開采地質(zhì)保障系統(tǒng)的研究煤礦地質(zhì)安全保障系統(tǒng)其內(nèi)涵為：采取以地質(zhì)構(gòu)造量化預(yù)測評價為先導(dǎo)，井下物探、鉆探相配套的工作面超前綜合探測的技術(shù)途徑。地質(zhì)安全保障系統(tǒng)包括兩大主題，即生產(chǎn)地質(zhì)保障和安全地質(zhì)保障。第一章緒論1.煤礦安全高效開采地質(zhì)保障系統(tǒng)的研究新形勢下地質(zhì)保障系統(tǒng)新的內(nèi)容:根據(jù)高產(chǎn)高效礦井機械化、集中化程度高的特點，以地質(zhì)量化預(yù)測為先導(dǎo)，以物探、鉆探等綜合技術(shù)為手段，依托先進的計算機技術(shù)實現(xiàn)地質(zhì)工作的動態(tài)管理。為綜采工作面的開采設(shè)計和安全生產(chǎn)提供可靠的地質(zhì)保障。第一章緒論2.采區(qū)三維地震勘探技術(shù)的應(yīng)用

1991年原國家能源投資公司主管煤礦的部門提出在大型煤礦礦井設(shè)計前，需補做地震勘探的決定，真正把煤田地震勘探由資源勘探擴展應(yīng)用到煤礦礦井的補充勘探和采區(qū)的采前探測上。

淮南煤礦是最早把三維地震勘探技術(shù)用于采區(qū)勘探的，成果96年曾獲國家科技進步三等獎。第一章緒論淮南謝橋煤礦采區(qū)三維地震勘探案例三維地震面積：20.49km2（98年底），掘出10多個綜采綜放工作面，1.6km2范圍得到驗證。查明落差5m以上的斷層，基本控制落差3-5m的斷層。檢測到井下煤、巖巷。連續(xù)形象地反映出煤層形態(tài)的起伏，小褶曲構(gòu)造形態(tài)。滿足采區(qū)巷道、采面布置和采煤方法選擇的要求。第一章緒論存在的問題與不足地質(zhì)條件的復(fù)雜性和多樣性地震信息內(nèi)部存在的相關(guān)性和多解性礦井地質(zhì)和物探技術(shù)人員要密切配合，不斷實踐、總結(jié)，在對客觀地質(zhì)規(guī)律深化認識的基礎(chǔ)上，深化對勘探結(jié)果的解釋第一章緒論2.井下探測技術(shù)我國煤田地震勘探技術(shù)居世界領(lǐng)先地位，井下探測技術(shù)也位世界前列。礦井地質(zhì)專業(yè)委員會致力于礦井采區(qū)探測新技術(shù)新方法專題研討與交流。第一章緒論當(dāng)前主要探測技術(shù)無線電波坑道透視技術(shù)瑞利波探測技術(shù)地質(zhì)雷達探測技術(shù)井下直流電法探測技術(shù)槽波地震探測技術(shù)

CT探測技術(shù)等等第一章緒論西四CT探測解釋圖第一章緒論西二CT探測解釋圖第一章緒論孔集礦西二

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探測解釋圖第一章緒論孔集礦西四

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探測解釋圖第一章緒論3.信息技術(shù)普及與應(yīng)用(1)計算機的應(yīng)用得到普及資料的管理、物探數(shù)據(jù)及圖象的處理、動態(tài)的監(jiān)測安徽煤田地質(zhì)局勘察院開發(fā)的軟件系統(tǒng)——礦井地測信息系統(tǒng)自動地進行提取資料生成地測常用的基礎(chǔ)圖件。平面圖（地質(zhì)地形圖、水平切面圖、儲量計算圖）剖面圖（地質(zhì)剖面圖、水文剖面圖、任意切剖面圖）煤巖層對比圖，單孔柱狀圖，井上下對照圖，采掘工程圖等第一章緒論3.信息技術(shù)普及與應(yīng)用第一章緒論3.信息技術(shù)普及與應(yīng)用西安科技學(xué)院開發(fā)“煤礦地測信息管理與計算機成圖系統(tǒng)”，利用計算機對地質(zhì)、測量資料進行系統(tǒng)的處理，實現(xiàn)地測數(shù)據(jù)資料和圖紙資料的計算機化管理。第一章緒論第一章緒論4.煤礦地質(zhì)災(zāi)害煤礦地質(zhì)災(zāi)害包括地面塌陷、井筒變型、軟巖巷道變形破壞、突水淹井事故、煤巖瓦斯突出等第一章緒論第一章緒論5.陷落柱陷落柱是我國特有的地質(zhì)形跡，山西煤礦最發(fā)育。煤礦巖溶陷落柱是影響煤礦生產(chǎn)的地質(zhì)因素之一。開灤、徐州、皖北等局曾發(fā)生特大突水淹井災(zāi)害，就是發(fā)育在煤系地層中的巖溶陷落柱所致。加強對煤礦巖溶陷落柱的成因、分布規(guī)律、對生產(chǎn)的影響及防治技術(shù)的研究具有重要意義。第一章緒論5.陷落柱煤系地層中的碳酸鹽巖第一章緒論案例1

1984年6月2日10：20，開灤范各莊礦發(fā)生世界采礦史上罕見的特大突水災(zāi)害，礦井深部的奧灰水，沿著2171綜采工作面內(nèi)的巨大巖溶陷落柱通道潰入礦井，21小時后將年產(chǎn)300萬噸原煤的大型機械化礦井淹沒。經(jīng)計算高峰期的平均突水量高達2053m3/min.6月6日15：30涌水又突破范各莊和呂家坨兩礦的邊界煤柱，使呂家坨礦被淹，以后林西礦也因受水害威脅而停產(chǎn)。第一章緒論案例2

96年3月4日皖北任樓礦7222首采工作面回采中遭遇隱伏導(dǎo)水陷落柱突水，瞬時最大突水量達34570m3/h，致使礦井淹沒,直接經(jīng)濟損失1.2億元。第一章緒論6.GIS在礦井中應(yīng)用GIS是以采集、計算、存儲、分析、管理和應(yīng)用一切與空間地理分布有關(guān)數(shù)據(jù)的計算機系統(tǒng)。礦區(qū)的GIS可以將所有礦山測量的信息包含進去，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理，為礦區(qū)的生產(chǎn)管理、數(shù)據(jù)檢索、環(huán)境保護、事故處理和規(guī)劃開發(fā)等提供決策依據(jù)。將圖形數(shù)據(jù)和非圖形數(shù)據(jù)統(tǒng)一處理，直接為煤礦生產(chǎn)服務(wù)。第一章緒論6.GIS在礦井中應(yīng)用空間數(shù)據(jù)處理(包括編輯)空間數(shù)據(jù)采集空間數(shù)據(jù)存儲分析模型建立空間信息分析空間信息輸出各種地圖制作第一章緒論7.其它地質(zhì)方面研究(1)煤系硬質(zhì)高嶺土礦的開發(fā)應(yīng)用(2)礦井水資源化的處理技術(shù)(3)煤中微量元素的研究等第一章緒論1.煤系硬質(zhì)高嶺土礦的開發(fā)應(yīng)用煤系共生硬質(zhì)高嶺土礦資源分布廣，儲量大，質(zhì)量較好，具有較大的資源優(yōu)勢。從80年代開始我國對煤系地層中的沉積型伴生高嶺巖給予必要的重視，做了大量的研究和開發(fā)利用工作。據(jù)2000年的調(diào)查，我國北方C—P紀煤系地層中預(yù)測總儲量在100億噸以上，全國21個省區(qū)208個礦區(qū)探明保有儲量為14.3億噸。第一章緒論第一章緒論2.礦井水資源化的處理技術(shù)第一章緒論3.煤中微量元素研究

70年代以來，環(huán)境問題越來越引起世界各國的重視，美、加、澳、前蘇聯(lián)以及歐洲產(chǎn)美國家都把注意力放在煤中有害元素上，對火力發(fā)電廠燃煤后，煤中有害元素對大氣、水體、土壤的污染作了大量研究工作。近幾年內(nèi)，我國也開始調(diào)查研究煤（包括煤矸石）中有害元素以及在洗選、燃燒等加工利用過程中的富集、變化及其對環(huán)境的影響。第一章緒論未來展望1.基礎(chǔ)地質(zhì)的研究將得到重視和加強礦井地質(zhì)基礎(chǔ)地