《煤矿地质学》期末复习试题.docx

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《煤矿地质学》期末复习试题

煤矿地质学复习资料

概论：

1、煤矿地质学的研究对象（P1）

煤矿建设、生产过程中出现的各种地质问题以及解决地质问题的方法，以保证煤炭资源的正常开采与合理利用。

2、煤矿地质学的研究任务和内容（P1-P3）

（1）煤矿地质学的主要任务是从矿井基本建设开始，直至开采结束为止全过程中所有地质现象，找出规律，提出解决各种问题的技术与措施，主要有以下几个方面：

研究煤矿地质规律；

开展生产地质工作；

矿井资源/储量管理；

水文地质研究与水害防治；

预测预报地质灾害；

开展煤矿环境地质调查；

矿产资源综合利用。

（2）研究的内容:

地质作用；矿物学,岩石学；古生物学,地史学；构造地质学；煤地质学基础；,矿井地质学；水文地质与水害防治；煤矿地质勘察；煤矿环境地质与可持续发展

第1章：

地球

1、地球的圈层构造（P8-P15）

2、重力异常的概念（P16）

所测得的重力实际值与理论值不相等的现象。

3、地磁的三要素：

磁场强度、磁偏角、磁倾角

第2章：

矿物

1、矿物的概念（P54）

在各种地质作用下由各种化学元素形成的化合物或单质。

2、类质同像与同质多像（P57-P58）

类质同象：

在结晶格架中性质相近的离子可以互换顶替或取代的现象

同质多象：

同一化学成分的物质，在不同的外界条件下，可以结晶成2种或以上的不同构造的晶体，构成结晶形态和物理性质不同的矿物，这种现象称为同质多象。

3、矿物的晶体习性（P56）

矿物在相同条件下形成的同种晶体经常具有特定的形态，称为矿物的结晶习性。

分为三种类型：

一向延伸型：

延一个方向特别发育，如石棉

二向延伸型：

延两个方向特别发育，如云母、石墨

三向延伸型：

延三个方向特别发育，如黄铁矿

4、晶质体与非晶质体的概念（P55）

晶质体：

化学元素的离子，离子团或原子按一定规则重复排列而成的固体；

非晶质体：

内部质点呈不规则排列的物体都是非晶质体。

5、解理（P62-P63）：

矿物晶体受力后常沿一定方向破裂并产生光滑平面的性质称为解理。

&&【层理】是沉积岩的构造，指沉积岩在垂面上由于成分、结构或颜色变化形成的层状构造。

&&【节理】是一种构造现象，岩石发生破裂变形，但无明显相对位移的地质构造。

第3章：

岩石

1、岩石的概念：

是天然产出的矿物集合体，具有一定的结构、构造特征，是地质作用的产物。

2、岩石的斑状结构和似斑状结构（P84）

矿物颗粒分为大小悬殊的两群，相对粗大的称斑晶，充填在斑晶间的细粒称基质。

若基质为隐晶质或玻璃质—斑状结构；基质为晶质的—似斑状结构。

3、岩浆岩的分类（P87-89）

（1）根据化学成分（

的质量分数）：

超酸性岩、酸性岩、中性岩、基性岩、超基性岩

（2）根据矿物成分：

橄榄岩—苦橄岩类超酸性岩；闪长岩—安山岩类中性岩；

正长岩—粗面岩类中性岩；辉长岩—玄武岩类基性岩；

花岗岩—流纹岩类酸性岩

（3）根据产状和结构分：

侵入岩和喷出岩、深成岩和浅成岩。

4、沉积岩的概念：

是由母岩（岩浆岩、变质岩和早已形成的沉积岩）在地表经风化剥蚀而产生的物质，通过搬运、沉积和硬结成岩作用而形成的岩石。

5、沉积岩的形成过程（论述题1，共四个阶段）：

沉积岩的形成过程一般可以分为先成岩石的破坏、搬运作用、沉积作用和固结成岩作用四个阶段。

　一、先成岩石的破坏：

引起岩石的破坏有风化作用和剥蚀作用。

（一）风化作用：

暴露于地表或接近地表的各种岩石，在温度变化、水及水溶液的作用、大气及生物作用下在原地发生的破坏作用。

风化作用的类型一般可以分为物理风化作用、化学风化作用和生物风化作用等3种类型。

风化作用的进程因地因时而异，但其作用的总方向是使岩石彻底分解以适应地表环境下呈稳定的状态。

（二）剥蚀作用：

风化作用是一切外力作用的开端，岩石遭受风化之后，给风、流水、地下水、冰川、湖泊、海洋等外动力对岩石的破坏提供了物质条件。

各种外力在运动状态下对地面岩石及风化产物的破坏作用。

剥蚀作用在破坏地壳组成物质的同时，也在不断改变着地球表面的形态。

剥蚀作用实际上包括风的吹蚀作用、流水的侵蚀作用、地下水的潜蚀作用、海水的海蚀作用和冰川的冰蚀作用等。

二、搬运作用：

风化作用和剥蚀作用的产物被流水、冰川、海洋、风、重力等转移，离开原来位置的作用叫做搬运作用。

搬运方式有机械搬运和化学搬运两种。

一般说来，风化和剥蚀产生的碎屑物质多以机械搬运为主，而胶体和溶解物质则以胶体溶液及真溶液形式进行搬运。

三、沉积作用：

母岩风化和剥蚀产物在外力的搬运途中，由于水体流速或风速变慢、冰川融化以及其他物理化学条件的改变，使搬运能力减弱，从而导致被搬运物质的逐渐沉积，这种作用称为沉积作用。

沉积的方式有机械沉积、化学沉积和生物沉积三种。

四、成岩作用：

岩石的风化剥蚀产物经过搬运、沉积而形成松散的沉积物，这些松散沉积物必须经过一定的物理、化学以及其他的变化和改造，才能形成固结的岩石。

这种由松散沉积物变为坚固岩石的作用叫做成岩作用。

广义的成岩作用还包括沉积过程中以及固结成岩后所发生的一切变化和改造。

成岩作用主要包括以下几种方式。

（一）压固作用

（二）脱水作用（三）胶结作用（四）重结晶作用

6、变质岩的概念：

由火成岩、沉积岩和一些变质岩在地壳中受到高温、高压及化学活动性流体的影响下发生变质而形成的岩石。

7、影响变质作用的因素：

温度、压力、化学活动性流体。

8、变质作用：

地下深处的固体岩石在高温、高压和化学活动性作用下，引起岩石的结构、构造和化学成分发生变化形成新岩石的一种地质作用。

9、地质作用：

在自然界中引起地壳或岩石圈的物质组成、结构、构造及地表形态不断发生变化的作用。

第4章：

古生物与地层

1、古生物的概念：

更新世及其以前的生物的统称。

2、化石的概念：

保存在岩层中地质历史时期的古生物的遗体和生命活动痕迹。

3、地层年代表（P123）

年代地层单位和与之对应的地质年代单位：

宇（宙）、界（代）、系（纪）统（世）、阶（期）、压阶（压期）

4、化石的分类：

1）实体化石2）模铸化石3）遗迹化石4）化学化石

第五章：

地质构造

1、地质构造的分类：

按时间分类：

原生构造和次生构造；又可分为水平构造、倾斜构造、断裂和褶皱。

2、岩层产状的三要素：

走向、倾角、倾向。

3、褶皱的判别方式：

1）应沿着垂直于岩层的走向方向进行观察，如有岩层重复出现，便可以肯定有褶皱构造；

2）分析岩层的新老组合关系，如果老岩层在中间，新岩层在两边是背斜，反之为向斜；

3）分析岩层的产状，根据两翼岩层的走向，方向不一致且倾角相等为向斜或背斜（向外），倾角不等为背斜或向斜（向内）；方向不一致为倒转背斜或倒转向斜。

4）构造运动的分类：

水平构造、倾斜构造、褶皱构造、断裂构造。

5、研究褶皱构造的意义：

许多矿产在成因、产状、空间分布上都与褶皱有密切关系，褶皱还不同程度的影响水文地质与工程地质条件。

因此，研究褶皱的形态、产状、分布和组合特点及形成方式和时代，对揭示一个地区地质构造的形成规律和发展史有重要的意义。

第6章：

煤矿地质学基础（含一个论述题）

1、成煤作用（P193）

自然界中植物的遗体从堆积到转变成煤的作用。

2、泥炭化作用（P193）

高等植物遗体堆积在泥炭沼泽中，经过复杂的生物化学和物理化学变化，逐渐转变成泥炭的作用。

3、煤系的特征（含煤岩系的概念P213-214）

含煤岩系：

简称“煤系”，指一套在成因上有共生关系并含有煤层的沉积关系。

煤系的特征：

包括煤层、岩性、沉积岩、旋回构造等特征

，

煤层特征：

厚度、结构、赋存状态及其变化是确定煤田开发规划的重要依据；

煤系分布面积小，岩性、岩相变化大；

岩性特征：

主要由灰、灰绿、灰黑及黑色的沉积岩组成；

沉积相特征：

含煤岩系具有陆相、海陆过渡相和海相；

旋回构造特征，指在煤系的垂直剖面上，一套有共生关系的岩性或沉积相的规律性组合和反复交替现象。

4、煤田的概念（P227）

煤田一般是指在同一地质历史过程中，形成并连续发育的含煤岩系分布的区域。

5、几大聚煤期：

石炭纪-三叠纪聚煤期，侏罗纪-白垩纪聚煤期及第三纪聚煤期。

6、形成煤炭的条件：

1）植物条件2）气候条件3）自然地理条件4）地壳运动条件

第7章：

1、煤层厚度变化对煤矿生产的影响：

1）影响采掘部署

2）影响采煤工艺

3）影响计划开采

4）掘进率增高

5）采出率降低

2、煤层厚度变化在采掘过程中的处理方法

（1）在煤巷掘进中遇到煤层分叉、尖灭现象，要根据具体情况确定掘进方案，如已知上分层稳定可采，而下分层常变薄尖灭，则巷道应紧靠煤层顶板掘进。

如果是下分层稳定可采，上分层不稳定，则应紧靠煤层底板掘进。

如果分叉后煤层全部可采，应先采上分层，再采下分层。

（2）在采区上山掘进中，如遇煤层变薄带，应按变薄带的范围大小来决定巷道是直接穿过，还是停止掘进，或从其它地方另开巷道。

若变薄带范围不大，并且确知工作面有煤可采时，掘进巷道采取挑顶或破底办法直接穿过变薄带。

（3）主要运输巷遇到局部煤层变薄或尖灭时，巷道可按原计划施工，穿过变薄尖灭带

3、岩浆侵入体对煤层开采的影响及处理

影响：

1）岩墙切穿煤层，煤层完整性遭破坏

2）形成一个热力变质带，影响煤的变质程度

3）减少煤炭储量，缩短矿井的服务年限

4）煤质变差降低了煤的工业价值

处理：

1）掘进时若遇岩墙，可按原设计直接穿过，回采时若遇岩墙，可根据其大小及分布情况，决定是重开切眼还是分两个工作面回采；

2）若遇岩墙延倾向分布，则回采致岩墙时，重开切眼；若沿走向分布，可分上下两个工作面回采

3）对于岩床，先用探巷钻孔圈定其分布范围，然后确定回采方案；

4）对于串珠状侵入体，工作面可直接推过，但要增加对侵入体的处理工序

5）若侵入体分布范围大，而待采的煤层很薄，只能作为不可采区处理

4、岩溶陷落柱的概念及陷落柱的原因

概念：

煤田范围内因下伏石灰岩层的岩溶发育，在重力作用下，上覆岩层呈柱状或圆锥状塌陷形成的地质体。

陷落柱的原因：

（1）岩溶发育的地质条件有以下四个：

含煤岩系或下伏地层中含有可溶性岩层，特别是含有石膏层。

含煤区域内发育有断裂构造等良好的地下水通道。

地下水源丰富且具有溶蚀强的各种酸根，如二氧化碳等。

有强径流和流畅的排泄区，具有良好的地下水动力条件。

（2）溶洞塌陷机理，导致陷落柱塌陷机理有：

重力塌陷，

岩溶洞穴由于受到上覆岩层的重力作用产生破裂和塌陷；

真空吸蚀塌陷，因水沿含水层裂隙、通道急速流动，产生“水锤”作用，并在含水层和通道内产生“负压”现象，犹如巨大的吸盘，强有力的抽吸着上面盖层向下陷落加剧了含水层和通道的破坏扩大。

形成岩溶洞穴。

相对密闭的岩溶洞穴在地下水强迳流的作用下反复进行，同时由于岩溶洞穴内外的压差效应，使岩溶洞穴外大气压力对盖层产生冲压作用，降低岩层强度，加速盖层破坏。

导致岩溶洞穴塌陷，形成陷落柱。

5、矿井瓦斯的概念：

煤矿生产过程中，以从煤（岩）层内涌出的各种以甲烷为主的有害气体的总称。

6、煤层瓦斯含量的影响因素及预测：

影响因素：

1）煤的变质程度2）围岩透气性3）煤层出露层度4）煤层埋藏深度5）煤层倾角6）地质构造7）水文地质条件

预测：

1）直接测定法

2）间接测定法即室内容量法

7、绝对瓦斯涌出量与相对瓦斯涌出量的概念（P267）

绝对瓦斯涌出量：

单位时间内从煤层和岩层以及所采落的煤层中涌出的（

）

相对瓦斯涌出量：

平均每产1t煤所涌出的瓦斯量（单位：

）

8、影响煤矿生产的主要地质因素（非重点）

第8章：

矿井水文地质与防治水

1、地下水的概念（P278）：

埋藏在地表以下，储藏在岩石空隙中的水。

2、地下水的基本类型：

气、液、固态水、结合水。

3、矿井充水的概念（P297）：

矿井开采时，矿区范围内及其附近各种来源的水，以各种方式流入矿井的现象。

4、矿井充水通道类型：

1）岩层的孔隙；

2）岩层的裂隙：

导水、储水、隔水断裂带；

3）喀斯特通道；

4）人工通道。

5、充水水源及其影响因素

充水水源：

大气降水、地表水、地下水、老窖水。

矿井充水的影响因素（P300-302）：

1）（影响充水程度）水源的类型及大小，渗透通道的位置、性质及强弱；2）（影响涌水大小）覆盖层的厚度及渗透性、地形条件、地质构造、开采技术与方法。

6、煤矿防治水的原则（P318）

1）坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原则；2）落实“防、堵、疏、排、截”的综合治理措施；3）坚持“先易后难、先近后远、先地面后井下、先重点后一般、地面与井下相结合、重点与一般相结合”。

4）实现排供结合，保护矿区地下水资源和环境。

第9章：

地质勘探

1、地质勘探技术手段中的山地工程有哪些：

探槽、探井、探巷。

2、煤田勘探分为哪几个阶段：

预查阶段、普查阶段、详查阶段、勘探阶段

3、煤田勘探中储量级别的分类：

分为A、B、C、D四级，其中A、B为高级储量，C、D为低级储量。

4、煤田地质勘探中储量级别的圈定原则

1）划分原则上以相应控制程度的勘探线、煤层底板等高线或主要构造线为界；

2）在煤层稳定和较稳定的地区，在A级块段的外围，以不超过A级基本线距的1/2的距离外推为B级储量，在有工程控制的B级块段的外围以不超过B级的基准线距的1/2外推为C级储量。

对于不稳定煤层，不准连续外推

3）在构造简单和中等地区，一般可以跨越已查明的落差不大于50米的单个断层划分高级储量，在断层30-50米划分C级储量地段。

若断层密集，则不允许跨越断层划分高级储量

4）小构造特别发育的地段一般不能计算高级储量。

5、地质勘探的技术手段有：

遥感、坑探、巷探、钻探、地球物理、地质填图。

6、矿井延伸、扩建地质勘探需要解决的问题

了解未来开拓区的地质构造及煤层变化情况。

把井田深部和两翼范围内的低级储量升为高级。

探明井田过去设计中未包括的可采煤层或薄煤层，在高灰分煤层中圈定局部可采地段。

进行专门水文地质工程，解决受地下水威胁而不能可采的煤层延伸地质勘探过程中，充分利用上部地质资料；扩建勘探中要考虑邻近的构造、煤层资料，这样可节省人力物力，有效地解决地质问题。

第10章：

矿井储量管理

1、什么叫三量：

开拓煤量、准备煤量、回采煤量

2、矿井储量的分类和关系：

能利用储量和暂不能利用储量，能利用储量包括工业储量和远景储量，工业储量包括可采储量和设计损失储量，他们的关系是T=（L-P）K；（T-可采储量，L-工业储量，P-设计损失量，K-设计采区回采率）

3、矿井储量的特点（4点）

1）数量、质量均处在变动中，要定期核算，掌握动态；

2）矿井储量计算块段的划分时，尽量利用水平采区和采面的边界线并根据地质条件划分出适合于不同采煤方法的储量块段；

3）矿井储量要反映各种煤量损失，并要进行统计分析；

4）重算、核定储量任务较重，应该重视微机的开发利用。

4、回采率:

指的是煤矿所开采出来的原煤占它可采储量的百分比。