煤礦地質基礎知識匯總
一、什么是礦山地質工作
為礦山生產建設服務的地質工作，或者說，礦山建井開始至礦井報廢關閉期間的一切地質工作，就叫做礦山地質工作。；其性質有二：一是直接服務于礦山生產建設；二是貫穿于礦山開發的全過程。
二、礦山地質工作的目的:是研究和解決礦山建設和生產過程中所出現的地質和水文地質問題：1.保證礦山生產順利、安全；2.充分利用資源、延長礦山服務年限。
三、礦山地質工作的基本任務1.研究礦區、井田的地質、水文地質情況，查明影響煤礦正常生產和建設的地質因素。2.研究煤層的賦存狀況、煤的物理化學性質，掌握煤層、煤質的變化規律。3.分析礦井充水條件、預測礦井涌水量，預防和處理水文地質問題。4.提供礦井生產、基本建設及新井移交生產所需要的地質、水文地質資料，及時提交地質說明書、參加采掘設計的審查和生產計劃的編制。
5.根據地質情況，與生產部門密切配合，指導掘進和回采工作的合理進行，監督煤炭資源的充分開采。
6.掌握地質儲量變化，進行礦井儲量管理，組織補充勘探，增加礦井儲量，延長礦井服務年限。
7.研究和調查煤系地層中伴生礦產的賦存情況和利用價值。
四、礦井地質工作階段的劃分建井地質工作：新井移交以前的地質工作；生產地質工作：新井移交以后的地質工作。
五、礦井地質工作的特點和要求
1.要密切聯系實際2.要及時發現和處理問題3.要提供準確的地質資料。4.要預測可能發生的地質變化
井巷地質編錄地質編錄：全面收集和系統整理原始地質資料的工作。分為原始地質編錄和綜合地質編錄兩種。
原始地質編錄：觀察研究地質現象的現場記錄和觀察研究手段的記錄。包括現場編錄和整理兩部分。
綜合地質編錄：編制各種綜合地質資料的工作。包括編制各種地質圖件、各類地質說明書、地質報告。地質總結和地質預報等。
礦井原始地質編錄：用文字和圖表的形式記錄和描繪礦井原始地質資料的工作。礦井原始地質編錄包括：井筒、巷道、回采工作面及井下鉆孔編錄等。
1.1井巷地質編錄的內容及要求一、井巷原始地質編錄的內容包括文字、圖表和實物等三方面資料。1.文字資料2.圖表資料3.實物資料二、井巷地質編錄的基本要求1.經常及時2.準確全面3.系統統一4.重點突出
1.2井巷地質編錄方式及其選定依據
一、井巷工程地質編錄方式
概括起來有觀測點式、剖面圖式、斷面圖式、切面圖式、展開圖式和礦井數碼影像（立體攝影）編錄等六種方式。
1.觀測點式編錄適用于構造簡單、煤層穩定的礦井或塊段。2.剖面圖式編錄是地質編錄的一種基本形式，及連續觀測繪制井巷一壁地質剖面圖3.斷面圖式編錄適用于地層層位穩定的巖巷和能夠揭露煤層全厚的急傾斜煤層巷道。4.切面圖式編錄適用于巷道不能揭露煤層全厚的急傾斜煤層平巷編錄。即沿巷頂或巷底連續觀測繪制其水平地質切面圖。5.展開圖式編錄適用于構造極復雜、煤層極不穩定、巷道兩壁地質現象極不一致的塊段。即連續測繪井巷多壁展開地質圖。其展開方式有：（1）兩壁一頂展開圖（2）兩壁一底展開圖（3）掘進頭兩壁展開圖（4）掘進頭兩壁一底展開圖（5）巷道轉彎展開圖（6）巷道起伏展開圖
二、井巷地質編錄方式的選定依ju1.地質條件的復雜程度2.煤層傾角3.煤層厚度及其穩定情況4.巷道類型
1.3井巷編錄步驟與方法
一、熟悉巷道預想地質剖面和鄰近勘探線剖面二、確定編錄壁和編錄高度三、對編錄巷道進行全面概略觀察（分層）四、標定編錄起點及終點位置五、在觀測壁上掛觀測基線
觀測基線：在編錄過程中，巷壁上掛的一條基準線（即皮尺）。作用：確定剖面的空間位置、控制距離、實測地質界線和巷道形狀等。
觀測基線的幾種掛法：1.水平（及固定標高）基線：適用于水平或坡度較小的巷道2.平行（巷頂底）基線：是一種隨巷道起伏，與巷頂（或巷底）平行的觀測基線。適用于坡度較大、且坡度不一致的巷道。3.既不水平也不平行基線：此種方法適用于起伏比較頻繁的巷道。4.不連續基線：適用于短距離內坡度起伏變化很大的巷道。這類巷道坡度變化不僅頻繁，而且急劇，所以測量點較密，故可充分利用測點來控制。為減少誤差，掛基線時要注意兩點：（1）基線的起點和終點應與測點取得聯系，最好都落在測點上，以便校核距離；（2）基線的各種數據（如方向、坡度及距巷頂、巷底尺寸等）應記錄清楚，并在現場繪出草圖。
六、觀測、記錄和描繪巷道壁地質現象具體包括三個方面：1.觀測點的選定與描述：
2.地質界線的實測具體方法概括為：（1）實測地質界面控制點法：。（2）實測地質界面控制點與視傾角法：（3）實測小柱狀控制地質界面法：3.繪制巷道剖面實測草圖及細部素描圖編錄步驟、編錄方法概括起來為：
A、編錄步驟a、準備工作：下井前熟悉資料、工具準備、人員分工；
下井后懸掛基線、踏勘分層
b、詳細描繪：現場實見地質現象按比例繪草圖，并作必要的注記c、資料整理：建帳、建卡、成圖
B、編錄方法a、實測層面控制點法（當構造復雜、巖性及其厚度變化大時，一定要用此法）b、基線與視傾角法（當巖層、厚度及產狀穩定時，可用此法）c、觀測點柱狀法（當層位穩定、產狀平緩、層次較多時用此法）
C、編錄內容巖石命名、巖性描述（包括顏色、成分等）、厚度、產狀、化石等；構造位置、性質、產狀及其它特征等；巖漿侵入體形態、成分、產狀等。
1.4穿層井巷地質編錄
穿層巷道包括：立井、穿層斜井、穿層平硐和石門等。
特點：不論是鉛直、傾斜或水平，它們都是穿層掘鑿的。這些巷道對研究井田構造、含煤巖系及其含煤性等具有重要意義。
觀測重點：所穿過的巖層層序、巖性、厚度及巖層間的接觸關系，巖石內部結構構造特征等。
一、立井井筒地質編錄(一)井筒一壁（柱狀剖面）地質編錄
二、適用條件：地質條件簡單、斷層稀少、巖層傾角較小的地區。
注意：1.編錄面要盡量垂直地層走向；2.煤巖層按實際控制點畫，圖上傾角為煤巖層視傾角；3.測繪時要充分利用測量點，以控制實際標高；4.煤巖層產狀要實際測量；5.煤巖層層位（各分層）均要采取標本，認真描述；6.必須在現場按比例繪制好草圖，并詳細記錄。
（二）剖面與水平切面圖相結合的方法適用條件：巖層傾角較陡或地質條件較復雜的地區。注意：1.水平切面的標高選取，以不漏掉巖層為準；
2.測產狀、量水平寬度、巖性描述，均要詳細記錄；3.水平切面圖上要有指北針和剖面方向，且剖面方向要盡量與巖層走向垂直，以便繪制井筒剖面圖（
（三）井筒展開圖式編錄此法適用于地質構造復雜、巖性變化大的井筒。
二、石門地質編錄概念：石門是垂直或接近垂直地層走向的水平巷道（石門的類型可分為：井田中央石門、采區石門、回采工作面石門；從用途（分地質和生產）上講，其編錄資料是分析構造、對比煤層的主要依據；同時也是采區設計、巷道布置及其施工不可缺少的資料。
1.5順層巷道地質編錄
概念：沿著相同巖石層位掘鑿的井筒或巷道。順層井巷有：順層平硐、順層斜井、運輸大巷、總回風巷、采區上下山及所有的沿煤巷道。
觀測的主要內容：煤層厚度、結構、產狀，宏觀煤巖類型（光亮型煤、半亮型煤、半暗型煤、暗淡型煤）及煤巖組分（鏡煤、亮煤、絲炭、暗煤），頂底板巖性及其變化，所見構造及其它地質現象（侵入體、巖溶陷落柱等）。其基本編錄方式一般采用剖面圖式、觀測點式或斷面圖式。
1.6回采工作面地質編錄
基本任務：查明工作面內的地質變化及其發展趨勢，指導回采工作的正常進行；測量煤厚、丈量采高，計算回收率，監督煤炭資源充分開采，為厚煤層的合理分層開采提供依據。
觀測內容：隨著工作面的推進，要不斷地觀測工作面出現的地質構造、煤層厚度、結構及其變化，頂板巖性、結構、產狀及裂隙情況，以及其他影響回采的地質因素等。
編錄方式：觀測點式、剖面圖式。
1.7原始地質資料整理
出井之后，必須及時進行整理，一般要求是：當天資料當天整理完畢，最遲不能超過兩天。
一、檢查、補充和謄清地質記錄；二、清繪原始地質圖件；三、建立原始地質資料檔案（臺帳要分門別類、系統），（最好建立地質數據庫）；四、填繪原始地質資料（就是將構造及地質數據填繪到各種綜合性地質圖件中）。
1.8礦井地質制圖
礦井地質圖件編制依據：勘探（包括資源勘探和礦井地質勘探）資料、礦井建井地質資料、礦井生產中所獲的地質資料。
礦井地質圖件編制要求：整潔美觀、內容齊全、精度、比例尺符合標準。
一、礦井地質剖面圖主要內容有：
1.圖名、比例尺、高程網、剖面方向、圖例圖鑒；2.地形部分：地形地物（如鐵路、房屋、河流、水庫及主要公路等）；3.勘探工程：鉆孔、探槽、探硐等；4.井巷工程：包括生產井和小煤窯的巷道及采空區等；5.各種界線：井田邊界線、采區邊界線、保安煤柱、經緯對應線等；6.地層和構造：標志層、煤層、地層分界線及斷層、褶皺等構造形跡線；7.其它地質現象：巖漿侵入體、巖溶陷落柱等。
（一）用實測資料編制剖面圖方法與步驟：1.圖幅與比例尺的確定2.方向、高程網（即等高線）繪制和準線（經緯線）投繪：3.投繪地形剖面：4.投繪勘探工程和井巷工程5.對比連線：6.審核、清繪：（二）用水平切面圖編制剖面圖
1.9水平切面圖
是急傾斜、多煤層開采礦井及構造復雜礦井的必備圖件。主要內容：經緯網、圖名、圖例、圖簽、比例尺、指北針、勘探線及井田邊界線等；勘探工程方面：能反映該水平的所有勘探工程；井巷工程方面：該水平的所有井巷工程；
地質內容：煤層、標志層及構造的產狀，地層界線等。
一、用實際資料編制水平切面圖編制方法與步驟：1.根據需要確定編制水平、范圍、比例尺（確定圖幅大小）2.繪制經緯網、指北；3.投繪本水平的勘探工程、井巷工程；4.投繪地質資料（煤巖層界線、構造線等）5.分析對比連線成圖。
1.10煤層底板（或頂板）等高線圖
是煤層底（或頂）界面與一組水平面交線的垂直投影圖。又稱煤層構造平面圖或煤層圖。
一、主要內容
1.經緯網、圖名、圖例、圖簽、比例尺、指北針；2.勘探工程：勘探線、鉆孔及其控煤工程（探槽、探硐等）；3.所有井巷工程：主井、副井、風井，石門、大巷、車場及采空區，老窯、小窯及其巷道；4.地質資料：煤層露頭線、底（頂）板等高線、煤層結構小柱狀，構造（斷煤交線、褶曲軸線），沖刷帶、陷落柱、火成巖分布情況，風氧化帶界線；5.鐵路、主要公路，河流及地表其它水體，村鎮及工業建筑物等；6.井田邊界線、老窿警戒線、不可采區邊界及各種保安煤柱等。
二、編制步驟
1.資料準備（包括鉆孔、剖面圖、素描圖、煤厚資料及構造等）；2.確定圖幅比例尺，繪經緯網；3.投繪地質資料、井巷工程、勘探工程等（見主要內容，按坐標投繪）；4.繪制等高線。
研究煤礦開采地質條件和安全地質條件的意義是：保證煤礦生產建設正常、安全進行和高速發展，保證國家煤炭資源的合理開發利用，保證煤礦企業經濟效益提高的關鍵。
2.1煤礦開采地質條件
一、煤層厚度變化它影響采區合理布置、采煤方法的正確選擇、儲量的正確計算、煤炭資源的充分回收，生產計劃的正常安排和各種經濟技術指標的全面完成。煤層厚度類型1按煤層結構分類煤層厚度——煤層頂底板巖層之間的追垂直距離。依據煤層結構，將煤層厚度分為總厚度、有益厚度、可采厚度、最低可采厚度。
1）總厚度——煤層頂底板之間各煤分層和夾石層厚度的總和。2）有益厚度——煤層頂底板之間所有煤分層厚度的總和。3）可采厚度——在目前經濟技術條件下可以開采的煤層厚度。4）最低可采厚度——在現代經濟技術條件下可開采煤層的最小厚度（即可采厚度的下限標準）。它主要取決于煤層產狀、煤質、開采方法以及國民經濟需要程度。
2.按煤層厚度分類1）極薄煤層：0.3-0.5m2）薄煤層：﹥0.5-1.3m3）中厚煤層：﹥1.3—3.5m4）厚煤層：﹥3.5——8.0m5）巨厚煤層：﹥8.0m
3.按煤層形態分類1）層狀煤層——煤層連續，其厚度變化不大2）似層狀煤層（1）藕節狀煤層——煤層基本連續，厚度變化較大，可采面積大于不可采面積，形狀似藕節（2）串珠狀煤層——煤層大致連續，厚度變化大，可采面積小于不可采面積大致相當，形狀似捻珠（3）瓜藤狀煤層——煤層不完全連續，厚度變化大，可采一般面積與不可采面，可采媒體分布稀散，形狀似瓜藤3）不規則狀煤層
（1）雞窩狀煤層——煤層斷續，形狀不規則，呈雞窩狀。其可采媒體的面積多小于不可采媒體的面積，當規模較大時，具有開采價值（2）扁豆狀煤層——煤層斷續，形狀不規則，呈扁豆狀。可采媒體規模較小，一般不具有開采價值
4)馬尾狀煤層——煤層分叉以至尖滅，形似馬尾
4.按煤層穩定程度分類1）定性情況：（1）穩定煤層煤層厚度變化很小，變化規律明顯，結構簡單至較簡單，全區可采或大分可采；（2）較穩定煤層煤層厚度有一定變化，但規律較明顯，結構簡單至復雜，全區可采或大分可采；（3）不穩定煤層煤層厚度變化很大，無明顯規律，結構復雜至極復雜，全區大部分可采或局部可采；（4）極不穩定煤層煤層厚度變化極大，呈透鏡狀、雞窩狀，一般不連續，很難找出規律，可采塊段分布零星。
(二)煤厚變化的原因地殼沉降速度不均衡、聚煤沼澤基底不平、河流海浪沖蝕和構造積壓等原因。
原生變化——在泥炭堆積過程中，由地質作用而引起的煤層形態和煤層厚度的變化。
后生變化——泥炭層被新的沉積物覆蓋之后，由構造變動或河流海浪沖蝕等后期地質作用所引起的煤層形態和煤層厚度的變化。
1.地殼不均衡沉降由地殼沉降速度不均衡引起的煤厚變化常具下列特點：
1）煤層層數增多，但煤厚漸漸變薄，煤層發生分叉的方向常是地殼沉降幅度和速度增大的方向；
2）向著沉降幅度和速度增大的方向，煤系的總厚度和煤層的夾矸層數及煤層中的礦物質含量也有增大的趨勢。
2.泥炭沼澤基底不平泥炭沼澤基底不平所引起的煤厚變化現象常見于煤系最底部煤層，并具如下特點：
1）煤層底面起伏不平，而煤層頂面則是平整的；2）煤層變薄方向指向基底凸起方向；3）煤系底部煤層、夾矸被基底隆起地段所隔開而呈現不連續現象。
3.河流海浪沖蝕沖蝕作用可分為同生沖蝕和后生沖蝕兩種。
同生沖蝕是指泥炭堆積過程中，頂板未形成前發生的沖蝕。這種沖蝕的特點是規模不大，沖蝕帶以砂質為主，常含有煤的碎塊，它們和煤層有著共同的頂板。剖面上呈上平下凸的透鏡狀，平面呈彎曲的條帶狀。
后生沖蝕是指煤層頂板形成以后的沖蝕。這種沖蝕作用常常規模較大，它不僅沖刷掉煤層和煤層頂板巖層，有時沖蝕到煤層底板及其以下的地層。這種沖蝕帶的分布范圍較廣，常造成無煤帶或不可采區。
4.構造擠壓:由構造擠壓所引起的煤層厚度變化特點是：1）在煤層增厚或變薄帶中，煤層的夾矸常和煤炭物質混雜一起，造成煤的灰分增高；2）煤層頂底板多不完整，裂隙發育，有時與煤層互相穿插；3）煤層結構全被破壞，煤變成碎粒狀或鱗片狀，常可見到光滑的擠壓面和不規則的小褶曲；4）沿煤層走向或傾向煤層增厚帶和變薄帶相間交替出現。5.其他因素引起的煤厚變化
石灰巖地區的巖溶塌陷造成陷落柱或淤泥帶、巖漿侵入體等也能破壞煤層的完整性，
（三）煤厚變化對生產的影響:煤厚變化對生產的影響主要有以下幾個方面：1.影響采掘開拓部署2.影響計劃生產3.增加巷道掘進率4.回采率降低
（四）煤層的觀測1.觀測的基本要求1）一切穿層巷道揭露煤層的地點，均應作為煤層觀測點，進行仔細觀測和詳細描述，并建立觀測卡片或檔案；2）一切沿可采煤層的順層巷道，煤層觀測點的間距應根據煤層穩定程度確定
煤層穩定程度穩定煤層較穩定煤層不穩定煤層極不穩定煤層
觀測點間距（m）＞50≤100＞25≤50＞10≤25≤10
3）工作面回采過程中，每隔7～10天或每推進一定的距離，相當于一個產量驗收期，應在回采工作面布點觀測煤層情況。
2.觀測的主要內容
煤層觀測描述內容：1）煤層結構2）煤層厚度3）煤層頂底板4）煤層煤質5）煤層含水性煤層的含水性一般分為干燥（無水）、潮（滴水）、濕（淋水）和含水（涌水）等四種情況；6）煤層產狀3.觀測的一般方法（五）煤層厚度變化的探測1）煤層分叉尖滅的地質特征和規律
煤層分叉尖滅有如下地質特征和規律：（1）煤層分叉尖滅具有一定的方向性和分帶性（2）煤層接近分叉尖滅時，煤質發生變化；（3）分叉煤層頂底板巖性變化大（4）煤層分叉尖滅的形式
2)煤層分叉尖滅的探測方法
（1）煤層呈多層次的且較穩定的分叉，可采用沿主要穩定煤層掘煤巷，然后用井下鉆探探測各分叉煤層。（2）煤層呈穩定程度不同的分叉，在主分叉層布置巷道，對其它達可采厚度的次要分叉層，采用鉆探、巷探等手段探明可采范圍，并按照自上而下的順序回踩。
3.煤層底凸薄化特征及其探測
所謂煤層底凸薄化：是煤層底板凸起而造成的一種煤層變薄尖滅現象。圈定薄煤層的不可采地段，確定厚煤層的厚度變化范圍，為調整工作面布置，制定出過變薄帶的措施，確定分層回采的次數和采高，提供比較可靠的煤厚資料，這是煤層底凸薄化探測的主要任務。
1）特征：（1）煤層底板凹凸不平，頂板正常平整；
（2）煤層向泥炭沼澤凸起部位逐漸變薄和尖滅。（3）煤分層或夾矸層超覆于基底凸起之上，煤層層理為基底凸起面所攔截；4）煤層底凸薄化主要發生在含煤地層的底部煤層中，上部煤層很少出現。
2）探測煤主要靠巷道揭露之后，再采取井下鉆探和巷探手段，
3.煤厚復雜變化的探測
煤厚復雜變化是指原始沉積和后期改造疊加造成的煤厚變化。。所謂邊探邊掘，是指在分析研究勘探資料的基礎上，以各可采見煤鉆孔為向導，沿含煤層位送巷，把開拓掘進作為生產勘探，揭露地質構造，查明層位變動，探測開采水平內可采煤體可能分布的區段，然后再用鉆探確定其實際位置。所謂邊探邊掘邊采，是指在找到可采煤體之后，首先掘進探煤巷道，實際圈定可采范圍，然后根據圈定的開采范圍，掘進采煤準備巷道來組織生產。
二、礦井地質構造
（一）礦井地質構造研究的意義
礦井地質構造主要包括褶曲和斷層兩個方面，地質構造不僅本身嚴重影響煤礦生產建設，而且(同時)還對其它開采地質條件起著明顯的控制作用，直接影響礦井開拓和開采。因此研究地質構造對煤礦具有普遍實際意義。
地質構造對煤礦生產建設的影響有：1、影響井田規模和井田劃分；2、影響開拓部署；3、影響掘進率4、影響采面正常生產5、影響安全生產。
（二）礦井地質構造的等級劃分
按其規模的大小和對生產的影響程度不同，1、大型構造：2、中型構造：3、小型構造：
（三）礦井地質構造的研究步驟生產礦井對地質構造的研究大致可分為觀測、判斷、預測和處理等四個步驟。1、觀測：是指對巷道已揭露的地質構造現象進行觀察、測量、記錄、描繪和攝影等項工作。這是一項基礎工作，務必扎實抓好。2、判斷：是指對揭露尚不充分的地質構造，根據與它有成因聯系的各種地質標志，通過綜合研究、分析對比，對他的存在、性質和規模作出切合實際的辨認。3、預測：是指對部分揭露或未揭露的地質構造，根據地質理論和已掌握的地質規律，提出的預見性認識。4、處理：是指針對已查明的地質構造特點，為克服和減少對生產的不利影響，所采取的相應技術措施和辦法。（四）褶皺構造
1、褶皺構造的識別標志即：1）地層層序對稱性重復；此為判明褶皺構造的確定性標志，適用判別一切褶皺。2）巖層產狀的規則變化。此為可能性標志。
2、褶皺構造的觀測描述描述內容為：1）樞紐位置、傾伏方向和傾伏角及其延展情況；2）褶曲的寬度、幅度、兩翼煤層和軸面產狀要素；3）褶皺與斷層、節理（包括瓦斯富集、水的賦存情況）及煤厚變化的關系。3、褶皺軸的判斷、探查與處理
2）樞紐的推測方法（1）根據上部已采煤層推測2根據構造跡線推測（3）根據褶曲兩翼產狀推測（4）實測控制與外推相結合3）樞紐的探查方法（1）巷探（2）井下鉆探
4.褶皺構造觀測、判斷時應注意的問題
1）注意煤巖層層位的分析和對比。2）注意褶皺的不協調性。相似褶曲（等傾斜線互相平行且等長，褶皺層的內弧和外弧得曲率相等，即相似褶皺面傾斜度基本一致）延展較深；平行褶皺（等傾斜線向內收斂，并與褶皺面垂直，各線長短大致相等，褶皺層厚度不變，內弧曲率大于外弧）延展較淺。3）注意褶皺發展成斷層的可能性。4）注意傾伏褶皺傾伏端煤層底板等高線的曲率。5）注意倒轉褶曲的正常翼和倒轉翼。
1、斷層出現前的可能征兆
斷層出現前，可能遇到的征兆主要有：1）煤、巖層產狀發生顯著變化，伴生、派生褶皺發育；2）煤層頂、底板出現不平行現象；3）煤層出現厚度變化、揉皺和破碎現象；4）煤層頂、底板中節理顯著增加；5）瓦斯涌出量明顯增加；6）煤巖層出現滴水、淋水、涌水現象。
2、斷層的識別與觀測1）斷層的識別
井巷中識別斷層主要是根據地層和構造兩大標志。（1）地層標志：。注意：斷層造成的層位缺失，僅限于斷層附近；而不整合或假整合所造成的層位缺失具有區域性；斷層造成的地層重復具有順序行；而褶皺所造成的地層層序重復具有對稱性。（2）構造標志：
2）斷層的觀測內容與方法
（1）斷層位置的確定：（2）斷層面特征的觀測：（3）斷層帶特征的觀測（4）斷層面兩側巖層層位、產狀、伴生和派生構造的觀測：（5）斷層產狀與斷煤交線的測量：斷煤交線的特點（什么叫斷煤交線？斷層面與煤層頂（或底）面的交線）：A.斷層與煤層共有，既在斷層面上，又在煤層面上；B.一般與煤層走向線不一致，只有走向斷層這一特例（兩者重合為一）；C.是兩斷盤煤層的起始線或終止線；每條斷層均有兩條（上、下盤）斷煤交線；D.其方向受斷層產狀和煤層產狀的控制，局部近似直線，總體為一曲線；兩（上、下盤）斷煤交線局部近于平行，總體趨于相交。
（6）斷距的測量：（7）斷層的描述：3）斷失盤煤層的尋找
所謂斷失盤煤層的尋找：是指確定斷層性質和斷距、為巷道掘進指明前進方向的工作。
方法主要有以下幾種：1）層位對比法（2）構造形跡判定法A.牽引褶皺：B.羽狀節理C.帚狀構造：D.擦痕和階步：E.斷層泥與斷層角礫F.平行小斷層：(3)規律類推法(4)作圖分析法(5)生產勘探法A.巷探：B.井下鉆探
（一）煤系中巖漿侵入體的特征
1、巖漿侵入體的產狀特征
1）巖墻：是指巖漿沿斷裂侵入形成的墻狀不整合淺成侵入體。其中規模較小形狀復、
雜者稱為巖脈。2）巖床：是指沿層理面或軟弱層位侵入形成的層狀淺成侵入體。從中心到邊緣，侵入體的分布規律是由厚變薄、逐步分叉尖滅，最后形成一些孤立的小侵入體。這是因為遠離中心，巖漿來源枯竭，加之巖漿溫度、壓力降低，熔蝕貫入能力銳減，巖漿只能沿煤層層理和裂隙穿插延伸、擴展、尖滅，
2、巖漿侵入體的接觸變質特征當巖漿侵入或接近煤層時，在高溫、揮發物質和動壓作用下，引起煤的變質稱接觸變質。。一般的：1）巖墻影響范圍小，巖床影響范圍大；2）侵入體越大，煤變質越深，影響的范圍越廣；3）侵入體對其上部煤層影響較大，對其下部的煤層影響較小；4）煤層離侵入體近則變質深，遠則變質淺，煤層離侵入體由近到遠形成從高至低的變質帶；5）基性巖漿粘度小，易流動，對煤層接觸變質影響較大；酸性巖漿粘度大，不易流動，影響較小。
（二）巖漿侵入煤層的一般規律
1.巖漿侵入通道
巖漿從巖漿源向上侵入，需要斷裂作通道。對于巖漿侵入和對侵入體分布起控制作用的斷裂，是巖漿侵入期前或侵入期間所產生的斷裂；而巖漿侵入期后所產生的斷裂對巖漿侵入和對侵入體的分布不起控制作用，但對先成侵入體起切割和改造作用。
2.巖漿選層侵入
巖漿沿斷裂通道上升過程中，還會要沿層理面、層滑面和軟弱層位發生側向順層侵入。漿侵入煤層的規律是：1）巖漿侵入受煤層厚度影響：2）巖漿侵入受煤層結構影響：3）巖漿侵入受煤的物理化學性質的影響：4）巖漿侵入受通道斷裂大小和煤層產狀的影響：（三）巖漿侵入體的觀測與編錄1.觀測內容1）侵入體的巖性：包括巖石的顏色、結構、構造和礦物成分等；并確定巖石名稱，判斷侵入環境。2）侵入體的產狀：包括其形態、范圍（長、寬、厚）、流動構造（流面、流線）、與圍巖接觸穿插關系等。3）侵入體與斷裂的關系：侵入體及斷層的延展方向，斷裂的力學性質，斷層是切割侵入體還是沿斷層面侵入？4）侵入體對煤層的破壞情況
（一）陷落柱的成因
1.巖溶發育的地質條件巖溶發育必須具備的四個條件，且缺一不可。
1）有可溶性巖、礦層（2）有良好的地下水通道。3）有良好的地下水動力條件，地下水交替循環快，排泄流暢。4）地下水源豐富，且具有溶蝕性較強的酸根和較大侵蝕“掏空”能力。
2.巖溶塌陷機理主要觀點有如下幾種：即：1）重力塌陷觀點；2）真空吸蝕塌陷觀點；3）物理化學作用綜合塌陷觀點。（二）陷落柱的特征
1.陷落柱的地表特征1）盆狀塌陷坑：2）丘狀凸起區3）柱狀破碎帶4）特殊地貌形態：2.陷落柱的井下特征1）陷落柱的形態特征：是指陷落柱的三度空間形狀。
（1）陷落柱的平面形態（2）陷落柱的剖面形態：是指沿陷落柱中心軸切割的陷落柱形態。剖面形態多呈上大下小的漏斗狀剖面多呈上小下大的錐體狀（3）陷落柱的高度：是指從溶洞底到塌陷頂的垂直距離（4）陷落柱的中心軸：指陷落柱各平面中心點的聯線。2）陷落柱的柱面特征
柱面是指陷落柱與周圍正常巖層的接觸面。
3）陷落柱的柱狀組成特征：巖塊具有大小懸殊、棱角分明、形狀各異、混雜堆積，（三）陷落柱的觀測與編錄
生產礦井對陷落柱觀測的工作方法是：
1.五查：一查陷落柱周圍煤巖層中裂隙的發育情況和充填物性質；二查陷落柱周圍煤質變化和風化程度；三查鄰近陷落柱處的水和瓦斯變化情況；四查陷落柱周圍小斷層發育情況和產狀特征；五查礦區內陷落柱發育情況和分布規律。
2.五看：一看陷落柱與煤巖層接觸面的形態；二看陷落柱與煤巖層接觸帶的充填物性質和特征；三看陷落柱內巖塊的性質、形狀、大小、排列方式和層位時代；四看陷落柱周圍煤巖層產狀變化；五看陷落柱與巷頂底交線的彎曲方向及曲率。3.五定：定巷道遇陷落柱的部位；定陷落柱形狀；定陷落柱大小；定巷道穿透陷落柱的距離；定處理陷落柱的措施。（四）陷落柱的探測1.陷落柱出現前的預兆
主要有以下幾個方面1）煤巖層產狀發生變化2）裂隙和小斷層增多：3）煤出現風氧化現象：4）煤層中擠入破碎巖塊5）地下涌水量增大：引起礦井突水事故的陷落柱必須具備三個條件：一是穿過富水的含水層；二是具有一定的水頭壓力；三是陷落柱導水
6.2煤礦安全地質條件
一、礦井瓦斯是指從煤層和圍巖中泄漏出的一種多成分的混合氣體。
2.瓦斯的賦存狀態主要有結合、游離和吸附狀態三種。
（1）結合狀態瓦斯與煤呈化合關系的甲烷及其同系物（2）游離狀態瓦斯（游離瓦斯）：以氣體分子自由運動于煤層空隙和裂隙中的甲烷及其同系物。（3）吸附狀態瓦斯（吸附瓦斯）：受分子引力作用，呈薄膜吸附于煤層空隙和裂隙表面的甲烷及其同系物，壓力↓降低、溫度↑增高，部分吸附狀態瓦斯→又可轉化為游離狀態，這一過程叫解吸過程，其反應是吸熱（即吸熱效應）。3.瓦斯的成因
4.瓦斯分帶
煤層瓦斯成分由淺而深可分為四個帶，即
N2—CO2帶：CH4≤10%，N2≥20%，CO2≥20%
N2帶：CH4≤20%，N2≥80%，CO2≤20%統稱瓦斯風化帶
N2—CH4帶：CH4≥20%，N2≥20%，CO2≤20%
CH4帶：CH4≥80%，N2≤20%，CO2≤20%瓦斯（沼氣）帶
確定沼氣帶上界的指標：（1）瓦斯壓力大于0.15MPa；（2）瓦斯成分CH4≥80%；（3）相對瓦斯涌出量＞2m3/t；（4）瓦斯含量（按煤樣中的沼氣（即可燃物）含量）：
氣煤＞1.5m3/t，粘結煤＞2.0m3/t，瘦煤＞2.5m3/t，貧煤＞3.0m3/t，無煙煤＞5.0m3/t。
（二）煤層瓦斯含量及其影響因素1.影響煤層瓦斯含量的地質因素
（1）煤的變質程度（2）圍巖的透氣性（3）地質構造（4）地下水活動。（5）煤層埋藏深度除上述因素外，煤田的暴露程度、煤層厚度變化、巖漿侵入活動以及地區的地質發展歷史等都對煤層的瓦斯含量有著直接影響。
2.瓦斯含量的測定方法（1）直接測定法包括密封式測定法、集氣式測定法和氣測井三種方法。(2)間接測定法
(三)礦井瓦斯涌出量及礦井瓦斯等級
1.礦井瓦斯涌出現象
瓦斯涌出：煤礦開采過程中，煤層和圍巖中的瓦斯向采掘空間散放的現象，稱為瓦斯涌出。按瓦斯散放的形式不同，分為普通涌出和特殊涌出。
(1)普通涌出瓦斯從煤巖層的孔隙或裂隙中，長期緩慢逸出的現象稱為普通涌出。(2)特殊涌出瓦斯噴出是指大量承壓瓦斯從煤巖層的裂隙中快速噴出的現象。煤與瓦斯突出是指在采掘過程中，很短的時間內，從采掘工作面內部向工作空間噴出大量煤、巖和瓦斯的現象。它是一種伴有聲響和猛烈力能效應的動力現象。
2.礦井瓦斯涌出量
礦井瓦斯涌出量是指礦井生產過程中，單位時間內實際涌入采掘空間的瓦斯數量。它只包括普通涌出的瓦斯，而不包括特殊涌出的瓦斯。瓦斯涌出量有兩種表示方法：
(1)絕對瓦斯涌出量指礦井在單位時間內涌出的瓦斯數量。單位為m3/min或m3/d。(2)相對瓦斯涌出量指礦井正常生產的情況下，平均日產噸煤的瓦斯涌出量。單位為m3/t。
3.礦井瓦斯等級的劃分
一個礦井中只要有一個煤層或巖層發現瓦斯，該礦井即為瓦斯礦井。（1）低瓦斯礦井相對瓦斯涌出量≤10m3/t，絕對瓦斯涌出量≤40m3/min；（2）高瓦斯礦井相對瓦斯涌出量>10m3/t，絕對瓦斯涌出量>40m3/min；
（3）煤與瓦斯突出礦井在采掘過程中，凡發生過煤與瓦斯突出的礦井。
原來是分為四級：一級瓦斯礦：相對瓦斯涌出量＜5m3/t；二級瓦斯礦：相對瓦斯涌出量為5~10m3/t；三級瓦斯礦：相對瓦斯涌出量為10~15m3/t；超級瓦斯礦：相對瓦斯涌出量＞15m3/t以上及突出井。
4.礦井瓦斯涌出量預測（1）礦山統計法：是根據以往礦井生產中的相對瓦斯涌出量與開采深度的統計資料，算出瓦斯相對涌出量梯度a（指礦井瓦斯相對涌出量每增1m3/t時，其深度增加的米數）。并據此預測深部水平的瓦斯相對涌出量。（2）煤層瓦斯含量法：該法是根據煤層瓦斯含量計算瓦斯用出量。（四）煤與瓦斯突出及其預測
2.煤與瓦斯突出類型
（1）按突出的力學特征：按突出發生的基本能源可分為突出、壓出和傾出三種類型。
A.煤與瓦斯突出：造成突出的基本能源為高壓瓦斯和壓縮能；B.煤與瓦斯壓出：造成壓出的基本能源為煤層和圍巖中積聚的彈性應變能；C.煤與瓦斯傾出：造成傾出的基本能源為重力位能。
（2）按突出的強度：突出強度是指每次突出的煤矸數量（以噸為單位）和涌出的氣體數量（以m3為單位）。A.小型突出：強度小于25t；B.中型突出：強度在25~99t；
C.大型突出：強度在100~999t；D.特大型突出：強度大于等于1000t。
（3）按突出危險程度：A.無突出危險的煤層和區域：突出礦井中未發生或不可能發生傾出、壓出和突出的煤層或區域；B.疑突出危險的煤層和區域：突出礦井中懷疑有突出危險的煤層或區域，對這些煤層或區域需觀察待定；C.一般突出煤層或區域：未發生典型突出、且次數不多，強度屬小型，每采出千噸煤突出1噸以下的煤層和區域；D.嚴重突出煤層或區域：小型突出頻繁，曾發生中型以上突出，每采出千噸煤突出1噸以上的煤層和區域。
礦井按突出危險程度劃分為三類A.非突出礦井：在全礦井范圍內，沒有突出危險的煤層和區域；
B.一般突出礦井：在全礦井范圍內，只有一般突出危險的煤層和區域；C.嚴重突出礦井：在全礦井范圍內，具有嚴重突出危險的煤層和區域。
3.影響煤與瓦斯突出的因素第一類是瓦斯作用說，第二類是地應力作用說，第三類是綜合作用說，
（1）煤層瓦斯含量與壓力2）地應力3）煤體結構破壞程度
在影響煤與瓦斯突出的三個主要因素中，高壓瓦斯是突出的必要條件
4.突出的一般規律
（1）突出與深度有關（2）突出與煤層厚度有關（3）突出與地質構造有關（4）突出與瓦斯涌出量、瓦斯壓力有關（5）突出與煤體結構及其力學性質有關（6）突出與煤層傾角有關（7）突出與采掘形成的集中應力有關（8）突出與落煤有關（9）突出與圍巖性質有關（10）突出預兆這些預兆主要有三個方面：
A.在地壓顯現方面有煤炮聲、支架聲響、煤巖開裂、掉渣、底鼓、煤巖自行剝落、煤壁顫動、鉆孔變形、跨孔頂鉆、卡鉆桿、鉆機過負荷等；B.在瓦斯涌出方面有瓦斯涌出量異常、瓦斯濃度忽高忽低、煤塵增大、煤壁發冷、氣溫異常、打鉆噴瓦斯噴煤、哨聲、風聲和蜂鳴聲等；C.在煤層結構構造方面有層理紊亂、煤層軟硬不均強度低、煤暗淡無光澤、煤厚增大、傾角變陡、煤體干燥、擠壓褶皺、波狀隆起、頂底板階梯裝凸起、斷層等。
5.煤與瓦斯突出預測
（1）區域預測：簡稱預測。（2）局部預報：簡稱預報。（3）突出警報：簡稱警報
（五）煤與瓦斯突出的防治預防煤與瓦斯突出的措施可分為區域性措施和局部性措施兩類：1.區域性措施：目前，廣泛應用的區域性防突措施是開采解放層。
2.局部性措施：局部防突措施較多，如水力沖孔、煤層注水、震動放炮松動放炮大直徑鉆孔排放、抽放等
1.水的分布自然界的水以氣態、液態、故態分布于地球的大氣圈、水圈、和巖石圈中。各相應圈中的水分別稱為：大氣水、地表水和地下水。
2.水的循環水的循環分為大循環和小循環兩種大循環（又稱外循環）：即從海洋蒸發的水分隨氣流運移到陸地上空凝結降落到陸地，再通過地表和地下徑流（或蒸發）形式返回海洋而再度蒸發。小循環（又稱內循環）：即從海洋（或陸地）蒸發的水分再度降落到海洋（或陸地）。
二、地下水的概念
埋藏在地表以下、儲存在巖石空隙中的水，稱為地下水。它主要以氣態水、固態水、液態水（毛細水和重力水）和結合水（吸著水和薄膜水）等幾種形式存在于巖石空隙中。重力水：巖石空隙中，僅受重力作用而運動的水。
三、含水層與隔水層
含水層：能透水且含有地下水的巖層（或者說：地下水面以下，飽水的透水層）。含水層的形成必須同時具備三個條件，即巖層具有連通的空隙、隔水地質條件和足夠的補給水源。隔水層：阻滯或阻隔地下水運動（或者說：重力水不能透過）的巖土層。
四、地下水的分類（一）按地下水的埋藏條件分類
1.上層滯水埋藏在離地表不深的飽氣帶中局部隔水層上的重力水。2.潛水埋藏在地表以下第一個穩定隔水層之上，且具有自由表面的重力水。潛水的自由表面稱為潛水面；地表至潛水面的垂直距離，稱為潛水面的埋藏深度；潛水面至其底板隔水層頂面間的距離，稱為潛水含水層厚度；潛水面上任一點的標高，稱為潛水位。
3.承壓水充滿于兩個穩定隔水層之間的重力水（未充滿者，稱為無壓層間水）。
（二）按含水層空隙的性質分類
1.孔隙水儲存于松散沉積物孔隙中的重力水。2.裂隙水埋藏于基巖裂隙中的重力水。即：風化裂隙水、成巖裂隙水和構造裂隙水（又分為層狀裂隙水和脈狀裂隙水兩種）。裂隙水的存在和富水性取決于裂隙的性質與發育程度。
3.巖溶水（喀斯特水或溶洞水）儲存于溶洞、溶隙級溶孔中的重力水。巖溶水可以是潛水，也可以是承壓水。巖溶水的主要特點是：水量大、水質好、運動快，分布不均勻（一）水化學類型（二）礦化度單位體積水中所含離子、分子及化合物總量（用g/L，克/升表示）它直接反映地下水的循環條件；礦化度低，說明地下水的循環條件好。淡水，微淡水.咸水.鹽水.鹵水
（三）酸堿度即水中H+和OH-的含量，用PH值表示分為強酸性、弱酸性、中性、弱堿性、強堿性（四）硬度（五）侵蝕性地下水的侵蝕性取決于水中侵蝕性CO2的含量。
7.2礦井充水條件
礦井充水：礦井建設和生產過程中，各種類型水源進入采掘空間的過程。
礦井水：各種類型水源進入到工作面及井巷內的水。
礦井充水形式：滲入、滴入、淋入、流入、涌入和潰入等等。當涌入潰入井巷的水量大、來勢猛時，稱為突水。
所謂礦井充水條件，主要是指礦井水的來源和其滲透通道。
一、礦井水的來源
礦井充水的水源有：巖石空隙中的地下水、地表水、老窯積水和大氣降水四種。
（一）巖石空隙中的地下水地下水是礦井涌水最直接、最常見的主要水源。
（二）地表水包括江河、湖海、池沼、水庫等。（三）大氣降水降雨、融雪，大氣降水對礦井充水一般都有一個滯后期。（四）老窯和采空區積水
二、礦井充水通道（一）巖石的孔隙（二）巖石的裂隙（三）巖石的溶隙巖層的溶隙是指可容性的碳酸鹽類巖石被溶蝕而形成的空隙。（四）人為通道包括舊鉆孔、采掘活動及礦井排水等幾個方面。
三、影響礦井涌水量大小的因素（一）水源類型（水量大小）；（二）涌水通道的位置及性質；（三）覆蓋層的透水性及煤層圍巖的出露條件；（四）地形條件的影響（五）地質構造的影響
一、礦井水文地質觀測一般包括地面水文地質觀測和井下水文地質觀測兩部分內容。
（一）地面水文地質觀測地面水文地質觀測的主要內容包括：氣象觀測、地表水觀測、地下水出露觀測及采礦后形成的垮落帶和導水裂隙帶高度的觀測等四個方面。
（二）井下水文地質觀測1.巷道充水性觀測
主要包括：含水層、巖層裂隙發育情況、斷裂構造、井下出水點和出水征兆等方面內容的觀測。2.涌水量觀測1）礦井涌水量觀測要求2）涌水量的觀測方法（1）容積法（2）浮標法（3）堰測法A.三角堰B.梯形堰C.矩形堰（4）流速儀法（5）水倉水位觀測法（6）水泵有效功率法
（三）觀測資料的整理整理的內容一般包括：1.建立水文地質臺帳（涌水量統計）2.編制礦井充水性圖；3.編制礦井涌水量相關曲線圖等。
二、礦井涌水量預測1.水動力學法（1）解析法適用于邊界條件簡單、含水層均質或各向同性截至；（2）數值法適用于邊界條件簡單和復雜、同向或各向異性均可。2.統計法又可分為：（1）曲線法只能下推小范圍內的涌水量（流量）或降深；（2）水文地質比擬法只能用于水文地質相類似的礦區；（3）相關分析法需要較多的相關變量數據；（4）均衡法只能用于粗略估算水量，一般作為輔助方法。
3.模型模擬法主要用于研究井流、驗證理論公式等。
7.4礦井水防治方法
礦井水的防治是為了防止礦井水害事故的發生，保證礦井建設和生產的安全，減少礦井正常涌水量及降低生產成本，是國家資源得到充分合理的回收。
1.地表防治水
地表防治水是指在地面修筑防排水工程，防止或減少大氣降水和地表水滲入井下。具體措施有：（1）填塞通道（2）整鋪河床（3）河流改道（4）修排洪道及水庫
2.井下防治水（1）探放水原則是：有疑必探，先探后掘。通常在下述情況下，需要進行超前探水：A.巷道掘進接近小窯老窯區時；B.巷道接近含水斷層時；C.巷道接近或需要穿過強含水層時；D.上層采空區有積水，在下層進行采掘工作，兩層間垂直距離小于40倍或小于掘進巷道高度10倍時；E.采掘工作面接近各類防水煤柱時；F.采掘工作面有明顯出水征兆時。
（2）防水煤柱在受水害威脅地段，預留一定寬度和高度的煤層不采，使工作面和水體保持一定距離，以防止地下水或其它水源潰入工作面，所留的煤層叫防水煤柱。
有下列情況時，均應留設隔水煤柱：
A、煤層露頭直接為含水層或地表水所覆蓋B、煤層與富含水層接觸或煤層被富含水層所掩蓋煤層底部含水層與煤層接近D、煤層與充水斷層接觸E、煤層與充水陷落柱接觸；F、接近被淹井巷和積水小窯老窯等。
（3）設置井下截水建筑物隔水建筑物分為防水閘門和防水墻兩種。
（4）含水層的疏排
含水層的疏排是利用抽水或放水的方法，使含水層疏干或使其水壓降低，從根本上消除任何突水的可能，常用的方法有：A.巷道疏放B.放水鉆孔C.疏放降壓鉆孔D.吸水鉆孔
3.注漿堵水
所謂注漿堵水，就是利用注漿技術將制成的漿液壓入地層空隙，使其擴張凝固硬化來加固地層并堵截補給水源的通道。
