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1、第三章煤层第三章煤层第三章煤层第三章煤层第1页，本讲稿共24页 煤层煤层煤层煤层的的的的层数层数层数层数、厚度厚度厚度厚度、结构结构结构结构和和和和赋存状态赋存状态赋存状态赋存状态及其及其及其及其变化变化变化变化等直等直等直等直接决定了接决定了接决定了接决定了煤田的经济价值煤田的经济价值煤田的经济价值煤田的经济价值。第一节第一节 煤层结构与煤层形态煤层结构与煤层形态 第二节第二节 煤层顶底板煤层顶底板 第三节第三节 煤体结构分类与构造煤煤体结构分类与构造煤 第2页，本讲稿共24页第一节第一节 煤层结构与煤层形态煤层结构与煤层形态 一、一、一、一、煤层结构煤层结构煤层结构煤层结构 煤层结构煤层结
2、构煤层结构煤层结构是指煤层含其它岩石夹层（又称矸石层或夹矸）的情是指煤层含其它岩石夹层（又称矸石层或夹矸）的情是指煤层含其它岩石夹层（又称矸石层或夹矸）的情是指煤层含其它岩石夹层（又称矸石层或夹矸）的情况况况况。夹矸夹矸夹矸夹矸是指煤层中厚度为是指煤层中厚度为是指煤层中厚度为是指煤层中厚度为0.1m0.1m至煤层最低可采厚度的岩石夹层至煤层最低可采厚度的岩石夹层至煤层最低可采厚度的岩石夹层至煤层最低可采厚度的岩石夹层。根据煤层中根据煤层中根据煤层中根据煤层中有、无夹矸存在有、无夹矸存在有、无夹矸存在有、无夹矸存在，可将煤层结构分为，可将煤层结构分为，可将煤层结构分为，可将煤层结构分为简单结构简
3、单结构简单结构简单结构和和和和复复复复杂结构杂结构杂结构杂结构。第3页，本讲稿共24页（1 1）简单结构简单结构简单结构简单结构 是指煤层中不含矸石层或仅局部含有矸石层是指煤层中不含矸石层或仅局部含有矸石层是指煤层中不含矸石层或仅局部含有矸石层是指煤层中不含矸石层或仅局部含有矸石层（图（图（图（图331 1）。）。）。）。（2 2）复杂结构复杂结构复杂结构复杂结构 指煤层中含有一层或数层连续的矸石层指煤层中含有一层或数层连续的矸石层指煤层中含有一层或数层连续的矸石层指煤层中含有一层或数层连续的矸石层（图（图（图（图3232）。）。）。）。煤层中的矸石层成分为煤层中的矸石层成分为煤层中的矸石层成
4、分为煤层中的矸石层成分为粘土岩粘土岩粘土岩粘土岩、炭质泥岩炭质泥岩炭质泥岩炭质泥岩、泥质岩泥质岩泥质岩泥质岩或或或或粉砂岩粉砂岩粉砂岩粉砂岩，有，有，有，有时为时为时为时为石灰岩石灰岩石灰岩石灰岩、硅质岩硅质岩硅质岩硅质岩、油页岩油页岩油页岩油页岩、细砂岩细砂岩细砂岩细砂岩甚至甚至甚至甚至砾岩砾岩砾岩砾岩等。等。等。等。图图图图31 31 简单煤层结构简单煤层结构简单煤层结构简单煤层结构图图图图32 32 复杂煤层结构复杂煤层结构复杂煤层结构复杂煤层结构第4页，本讲稿共24页 煤层中矸石层的层数多少，厚度大小及矸石层的形态和煤层中矸石层的层数多少，厚度大小及矸石层的形态和煤层中矸石层的层数多少
5、，厚度大小及矸石层的形态和煤层中矸石层的层数多少，厚度大小及矸石层的形态和稳定程度，主要取决于稳定程度，主要取决于稳定程度，主要取决于稳定程度，主要取决于聚煤期的古构造和古地理条件聚煤期的古构造和古地理条件聚煤期的古构造和古地理条件聚煤期的古构造和古地理条件。一般说。一般说。一般说。一般说来，在聚煤期沉积环境比较稳定情况下形成的煤层所含的矸来，在聚煤期沉积环境比较稳定情况下形成的煤层所含的矸来，在聚煤期沉积环境比较稳定情况下形成的煤层所含的矸来，在聚煤期沉积环境比较稳定情况下形成的煤层所含的矸石层层数少、厚度小，且稳定，多为层状、似层状，而聚煤石层层数少、厚度小，且稳定，多为层状、似层状，而聚
6、煤石层层数少、厚度小，且稳定，多为层状、似层状，而聚煤石层层数少、厚度小，且稳定，多为层状、似层状，而聚煤期沉积环境不稳定情况下形成的煤层所含的矸石层层数多，期沉积环境不稳定情况下形成的煤层所含的矸石层层数多，期沉积环境不稳定情况下形成的煤层所含的矸石层层数多，期沉积环境不稳定情况下形成的煤层所含的矸石层层数多，形态多为透镜状，而且不稳定。形态多为透镜状，而且不稳定。形态多为透镜状，而且不稳定。形态多为透镜状，而且不稳定。煤层中矸石的层数、厚度、成分、赋存形态，所含化石的煤层中矸石的层数、厚度、成分、赋存形态，所含化石的煤层中矸石的层数、厚度、成分、赋存形态，所含化石的煤层中矸石的层数、厚度、
7、成分、赋存形态，所含化石的种类和保存及其变化情况等，对于种类和保存及其变化情况等，对于种类和保存及其变化情况等，对于种类和保存及其变化情况等，对于恢复成煤环境恢复成煤环境恢复成煤环境恢复成煤环境、对比煤层对比煤层对比煤层对比煤层、评评评评价煤田价煤田价煤田价煤田等都有重要意义。因此，在观察和描述复杂结构煤层等都有重要意义。因此，在观察和描述复杂结构煤层等都有重要意义。因此，在观察和描述复杂结构煤层等都有重要意义。因此，在观察和描述复杂结构煤层时，应注意矸石层的这些特征。时，应注意矸石层的这些特征。时，应注意矸石层的这些特征。时，应注意矸石层的这些特征。第5页，本讲稿共24页二、二、二、二、煤层
8、形态煤层形态煤层形态煤层形态 煤层煤层煤层煤层是自然界中由古植物遗体堆积起来，经泥炭化和煤化作用是自然界中由古植物遗体堆积起来，经泥炭化和煤化作用是自然界中由古植物遗体堆积起来，经泥炭化和煤化作用是自然界中由古植物遗体堆积起来，经泥炭化和煤化作用转变而成的固体可燃有机岩。是由有机质和矿物质所组成的层状沉积转变而成的固体可燃有机岩。是由有机质和矿物质所组成的层状沉积转变而成的固体可燃有机岩。是由有机质和矿物质所组成的层状沉积转变而成的固体可燃有机岩。是由有机质和矿物质所组成的层状沉积岩体岩体岩体岩体。煤层形态煤层形态煤层形态煤层形态是是是是指煤层的空间展布特征指煤层的空间展布特征指煤层的空间展布
9、特征指煤层的空间展布特征。根据煤层在一定范围内。根据煤层在一定范围内。根据煤层在一定范围内。根据煤层在一定范围内连续成层的程度连续成层的程度连续成层的程度连续成层的程度和和和和可采情况可采情况可采情况可采情况，可将煤层形态分为，可将煤层形态分为，可将煤层形态分为，可将煤层形态分为层状层状层状层状、似层状似层状似层状似层状、不规则状不规则状不规则状不规则状和和和和马尾状马尾状马尾状马尾状四种，详细划分见表四种，详细划分见表四种，详细划分见表四种，详细划分见表3131。第6页，本讲稿共24页表表表表31 31 煤层的基本形态煤层的基本形态煤层的基本形态煤层的基本形态煤层形态煤层形态煤层形态煤层形态
10、基本特征基本特征基本特征基本特征图示图示图示图示层状层状层状层状煤层在一个井田范围内是连续的，厚度变化不大煤层在一个井田范围内是连续的，厚度变化不大煤层在一个井田范围内是连续的，厚度变化不大煤层在一个井田范围内是连续的，厚度变化不大全部或大部可采全部或大部可采全部或大部可采全部或大部可采似似似似层层层层状状状状藕节状藕节状藕节状藕节状煤层不完全连续或大致连续。而厚度变化较大。煤层不完全连续或大致连续。而厚度变化较大。煤层不完全连续或大致连续。而厚度变化较大。煤层不完全连续或大致连续。而厚度变化较大。煤层的可采面积大于不可采面积煤层的可采面积大于不可采面积煤层的可采面积大于不可采面积煤层的可采面
11、积大于不可采面积串珠状串珠状串珠状串珠状煤层不完全连续或大致连续。而厚度变化较大。煤层不完全连续或大致连续。而厚度变化较大。煤层不完全连续或大致连续。而厚度变化较大。煤层不完全连续或大致连续。而厚度变化较大。煤层的可采面积大于不可采面积煤层的可采面积大于不可采面积煤层的可采面积大于不可采面积煤层的可采面积大于不可采面积规规规规则则则则状状状状鸡窝状鸡窝状鸡窝状鸡窝状煤层断断续续，形状不规则，呈鸡窝状。其中煤煤层断断续续，形状不规则，呈鸡窝状。其中煤煤层断断续续，形状不规则，呈鸡窝状。其中煤煤层断断续续，形状不规则，呈鸡窝状。其中煤层的可采面积多小于不可采面积。有的鸡窝状煤层的可采面积多小于不可
12、采面积。有的鸡窝状煤层的可采面积多小于不可采面积。有的鸡窝状煤层的可采面积多小于不可采面积。有的鸡窝状煤层的煤包较大，也常具可采价值层的煤包较大，也常具可采价值层的煤包较大，也常具可采价值层的煤包较大，也常具可采价值透镜状透镜状透镜状透镜状煤层断断续续，形状不规则，呈透镜状。煤层的煤层断断续续，形状不规则，呈透镜状。煤层的煤层断断续续，形状不规则，呈透镜状。煤层的煤层断断续续，形状不规则，呈透镜状。煤层的可采面积多小于不可采面积可采面积多小于不可采面积可采面积多小于不可采面积可采面积多小于不可采面积扁豆状扁豆状扁豆状扁豆状煤层断断续续，形状不规则，呈扁豆状。煤层的煤层断断续续，形状不规则，呈扁
13、豆状。煤层的煤层断断续续，形状不规则，呈扁豆状。煤层的煤层断断续续，形状不规则，呈扁豆状。煤层的可采面积多小于不可采面积可采面积多小于不可采面积可采面积多小于不可采面积可采面积多小于不可采面积马尾状马尾状马尾状马尾状煤层基本连续，总的是由厚到薄，以致完全消失，煤层基本连续，总的是由厚到薄，以致完全消失，煤层基本连续，总的是由厚到薄，以致完全消失，煤层基本连续，总的是由厚到薄，以致完全消失，它是由厚煤层分岔，尖灭形成的。煤层的可采面它是由厚煤层分岔，尖灭形成的。煤层的可采面它是由厚煤层分岔，尖灭形成的。煤层的可采面它是由厚煤层分岔，尖灭形成的。煤层的可采面积与不可采面积之比变化较大积与不可采面积
14、之比变化较大积与不可采面积之比变化较大积与不可采面积之比变化较大第7页，本讲稿共24页 第一节第一节第一节第一节 煤层结构与煤层形态煤层结构与煤层形态煤层结构与煤层形态煤层结构与煤层形态 第二节第二节第二节第二节 煤层顶底板煤层顶底板煤层顶底板煤层顶底板 第三节第三节第三节第三节 煤体结构分类与构造煤煤体结构分类与构造煤煤体结构分类与构造煤煤体结构分类与构造煤 第8页，本讲稿共24页第二节第二节 煤层顶底板煤层顶底板一、一、一、一、煤层顶板煤层顶板煤层顶板煤层顶板 直接覆于煤层之上的岩层称为直接覆于煤层之上的岩层称为直接覆于煤层之上的岩层称为直接覆于煤层之上的岩层称为煤层顶板煤层顶板煤层顶板煤
15、层顶板。煤层顶板根据其。煤层顶板根据其。煤层顶板根据其。煤层顶板根据其岩性岩性岩性岩性、厚度厚度厚度厚度及在及在及在及在采煤过程中垮落的难易程度采煤过程中垮落的难易程度采煤过程中垮落的难易程度采煤过程中垮落的难易程度，分为，分为，分为，分为伪顶伪顶伪顶伪顶、直接直接直接直接顶顶顶顶和和和和老顶老顶老顶老顶三类。三类。三类。三类。（1 1）伪顶伪顶伪顶伪顶 它直接位于煤层之上，它直接位于煤层之上，它直接位于煤层之上，它直接位于煤层之上，很薄的很薄的很薄的很薄的，随煤层开采一起垮，随煤层开采一起垮，随煤层开采一起垮，随煤层开采一起垮落的岩层，多为落的岩层，多为落的岩层，多为落的岩层，多为几厘米几厘
16、米几厘米几厘米至至至至十几厘米十几厘米十几厘米十几厘米厚的厚的厚的厚的炭质泥岩炭质泥岩炭质泥岩炭质泥岩或或或或泥岩泥岩泥岩泥岩，富含富含富含富含植物化石植物化石植物化石植物化石。在采煤过程中，因常常。在采煤过程中，因常常。在采煤过程中，因常常。在采煤过程中，因常常随采随落随采随落随采随落随采随落，而不易维护。，而不易维护。，而不易维护。，而不易维护。（2 2）直接顶直接顶直接顶直接顶 位于伪顶或直接位于煤层（无伪顶时）之上的岩位于伪顶或直接位于煤层（无伪顶时）之上的岩位于伪顶或直接位于煤层（无伪顶时）之上的岩位于伪顶或直接位于煤层（无伪顶时）之上的岩层，常层，常层，常层，常为数米厚为数米厚为数
17、米厚为数米厚的的的的砂岩砂岩砂岩砂岩、粉砂岩粉砂岩粉砂岩粉砂岩、泥岩泥岩泥岩泥岩及及及及少量石灰岩少量石灰岩少量石灰岩少量石灰岩。它比伪顶。它比伪顶。它比伪顶。它比伪顶稳定稳定稳定稳定，在采煤过程中，常撤去支柱后能，在采煤过程中，常撤去支柱后能，在采煤过程中，常撤去支柱后能，在采煤过程中，常撤去支柱后能自行垮落自行垮落自行垮落自行垮落，少数需要，少数需要，少数需要，少数需要放顶放顶放顶放顶。（3 3）老顶老顶老顶老顶 位于直接顶或煤层（无伪顶、无直接顶时）之上的岩层。一位于直接顶或煤层（无伪顶、无直接顶时）之上的岩层。一位于直接顶或煤层（无伪顶、无直接顶时）之上的岩层。一位于直接顶或煤层（无伪
18、顶、无直接顶时）之上的岩层。一般为般为般为般为厚层厚层厚层厚层的的的的粗砂岩粗砂岩粗砂岩粗砂岩、砾岩砾岩砾岩砾岩或或或或石灰岩石灰岩石灰岩石灰岩。采空后，较长时间内。采空后，较长时间内。采空后，较长时间内。采空后，较长时间内不易不易不易不易垮落垮落垮落垮落，仅发生缓慢的变形。，仅发生缓慢的变形。，仅发生缓慢的变形。，仅发生缓慢的变形。第9页，本讲稿共24页二、二、二、二、煤层底板煤层底板煤层底板煤层底板 直接伏于煤层之下的岩层称为直接伏于煤层之下的岩层称为直接伏于煤层之下的岩层称为直接伏于煤层之下的岩层称为煤层底煤层底煤层底煤层底板板板板。煤层底板根据。煤层底板根据。煤层底板根据。煤层底板根据
19、岩性岩性岩性岩性分为分为分为分为直接底直接底直接底直接底和和和和老老老老底底底底两种。两种。两种。两种。（1 1）直接底直接底直接底直接底 直接位于煤层之下的岩层，直接位于煤层之下的岩层，直接位于煤层之下的岩层，直接位于煤层之下的岩层，称为直接底称为直接底称为直接底称为直接底。多为。多为。多为。多为富含植物根化石的泥富含植物根化石的泥富含植物根化石的泥富含植物根化石的泥岩岩岩岩。由于这种岩石遇水膨胀、容易引。由于这种岩石遇水膨胀、容易引。由于这种岩石遇水膨胀、容易引。由于这种岩石遇水膨胀、容易引起起起起底鼓底鼓底鼓底鼓现象，可造成运输线路或巷道现象，可造成运输线路或巷道现象，可造成运输线路或巷
20、道现象，可造成运输线路或巷道支架的破坏。支架的破坏。支架的破坏。支架的破坏。（2 2）老底老底老底老底 它位于直接底之下它位于直接底之下它位于直接底之下它位于直接底之下，常为，常为，常为，常为厚层状厚层状厚层状厚层状砂砾岩砂砾岩砂砾岩砂砾岩或或或或石灰岩石灰岩石灰岩石灰岩。煤层顶底板示意图煤层顶底板示意图煤层顶底板示意图煤层顶底板示意图第10页，本讲稿共24页 煤层顶、底板的发育程度煤层顶、底板的发育程度煤层顶、底板的发育程度煤层顶、底板的发育程度，受当时，受当时，受当时，受当时沉积作用沉积作用沉积作用沉积作用和和和和后期构造变动后期构造变动后期构造变动后期构造变动的影响，因此的影响，因此的影
21、响，因此的影响，因此不同煤层顶、底板性质及发育程度不同不同煤层顶、底板性质及发育程度不同不同煤层顶、底板性质及发育程度不同不同煤层顶、底板性质及发育程度不同。有的煤层。有的煤层。有的煤层。有的煤层顶板发育完好，几种类型的顶、底板都有，有的煤层则缺少某种顶板发育完好，几种类型的顶、底板都有，有的煤层则缺少某种顶板发育完好，几种类型的顶、底板都有，有的煤层则缺少某种顶板发育完好，几种类型的顶、底板都有，有的煤层则缺少某种类型的顶板或底板。类型的顶板或底板。类型的顶板或底板。类型的顶板或底板。在观察和研究煤层顶、底板时，要注意在观察和研究煤层顶、底板时，要注意在观察和研究煤层顶、底板时，要注意在观察
22、和研究煤层顶、底板时，要注意顶、底板的岩性顶、底板的岩性顶、底板的岩性顶、底板的岩性，及其，及其，及其，及其与与与与煤层之间的接触关系煤层之间的接触关系煤层之间的接触关系煤层之间的接触关系。因为它们是反映煤层形成前、后的沉积环境及因为它们是反映煤层形成前、后的沉积环境及因为它们是反映煤层形成前、后的沉积环境及因为它们是反映煤层形成前、后的沉积环境及其变化情况的其变化情况的其变化情况的其变化情况的标志标志标志标志。有的煤层顶、底板岩石本身就是有用矿产，。有的煤层顶、底板岩石本身就是有用矿产，。有的煤层顶、底板岩石本身就是有用矿产，。有的煤层顶、底板岩石本身就是有用矿产，有的特征明显又可作为煤层对
23、比的标志层。有的特征明显又可作为煤层对比的标志层。有的特征明显又可作为煤层对比的标志层。有的特征明显又可作为煤层对比的标志层。此外，此外，此外，此外，煤层顶板岩石特征煤层顶板岩石特征煤层顶板岩石特征煤层顶板岩石特征与煤层与煤层与煤层与煤层顶板管理顶板管理顶板管理顶板管理，地下水处理地下水处理地下水处理地下水处理以及以及以及以及底鼓底鼓底鼓底鼓情况都有很大关系。因此，研究煤层的顶、底板，对煤矿开采有情况都有很大关系。因此，研究煤层的顶、底板，对煤矿开采有情况都有很大关系。因此，研究煤层的顶、底板，对煤矿开采有情况都有很大关系。因此，研究煤层的顶、底板，对煤矿开采有着现实的重要意义。着现实的重要意
24、义。着现实的重要意义。着现实的重要意义。第11页，本讲稿共24页 第一节第一节第一节第一节 煤层结构与煤层形态煤层结构与煤层形态煤层结构与煤层形态煤层结构与煤层形态 第二节第二节第二节第二节 煤层顶底板煤层顶底板煤层顶底板煤层顶底板 第三节第三节第三节第三节 煤体结构分类与构造煤煤体结构分类与构造煤煤体结构分类与构造煤煤体结构分类与构造煤 第12页，本讲稿共24页第三节第三节 煤体结构分类与构造煤煤体结构分类与构造煤一、一、一、一、煤体结构分类煤体结构分类煤体结构分类煤体结构分类 河南理工大学瓦斯地质研究所从瓦斯地质角度研究瓦斯突出，河南理工大学瓦斯地质研究所从瓦斯地质角度研究瓦斯突出，河南理
25、工大学瓦斯地质研究所从瓦斯地质角度研究瓦斯突出，河南理工大学瓦斯地质研究所从瓦斯地质角度研究瓦斯突出，在总结我国瓦斯突出煤层构造特征的基础上，给不同类型构造煤在总结我国瓦斯突出煤层构造特征的基础上，给不同类型构造煤在总结我国瓦斯突出煤层构造特征的基础上，给不同类型构造煤在总结我国瓦斯突出煤层构造特征的基础上，给不同类型构造煤的煤结构赋予了地质涵义。的煤结构赋予了地质涵义。的煤结构赋予了地质涵义。的煤结构赋予了地质涵义。19801980年，根据年，根据年，根据年，根据煤体宏观和微观结构特煤体宏观和微观结构特煤体宏观和微观结构特煤体宏观和微观结构特征征征征，以，以，以，以构造煤的类型构造煤的类型构
26、造煤的类型构造煤的类型为为为为基础基础基础基础，以，以，以，以突出的难易程度突出的难易程度突出的难易程度突出的难易程度为为为为依据依据依据依据，把煤体，把煤体，把煤体，把煤体结构划分成结构划分成结构划分成结构划分成4 4种类型，即种类型，即种类型，即种类型，即原生结构煤原生结构煤原生结构煤原生结构煤、碎裂煤碎裂煤碎裂煤碎裂煤、碎粒煤碎粒煤碎粒煤碎粒煤和和和和糜棱煤糜棱煤糜棱煤糜棱煤，后后后后3 3种类型为种类型为种类型为种类型为构造煤构造煤构造煤构造煤，如表，如表，如表，如表3232示。通过十几年的实践，此种分示。通过十几年的实践，此种分示。通过十几年的实践，此种分示。通过十几年的实践，此种分
27、类方案实用、易于鉴别，得到广泛地认同。类方案实用、易于鉴别，得到广泛地认同。类方案实用、易于鉴别，得到广泛地认同。类方案实用、易于鉴别，得到广泛地认同。第13页，本讲稿共24页表表表表32 32 煤体结构类型的四类划分煤体结构类型的四类划分煤体结构类型的四类划分煤体结构类型的四类划分类类类类型型型型号号号号类类类类型型型型赋存状态赋存状态赋存状态赋存状态和分层特和分层特和分层特和分层特点点点点光泽和光泽和光泽和光泽和层理层理层理层理煤体破煤体破煤体破煤体破碎程度碎程度碎程度碎程度裂隙、揉皱裂隙、揉皱裂隙、揉皱裂隙、揉皱发育程度发育程度发育程度发育程度手试手试手试手试强度强度强度强度坚固性坚固性
28、坚固性坚固性系数系数系数系数f f f f瓦斯放瓦斯放瓦斯放瓦斯放散指数散指数散指数散指数PPPP突出突出突出突出危险危险危险危险程度程度程度程度原原原原生生生生结结结结构构构构煤煤煤煤层状、似层状、似层状、似层状、似层状、与层状、与层状、与层状、与上下分层上下分层上下分层上下分层整合接触整合接触整合接触整合接触煤岩类型界煤岩类型界煤岩类型界煤岩类型界限清晰、原限清晰、原限清晰、原限清晰、原生条带状结生条带状结生条带状结生条带状结构明显构明显构明显构明显呈现较大的呈现较大的呈现较大的呈现较大的保持棱角的保持棱角的保持棱角的保持棱角的块体，块体块体，块体块体，块体块体，块体间无相对位间无相对位间
29、无相对位间无相对位移移移移内、外生裂内、外生裂内、外生裂内、外生裂隙均可辩认，隙均可辩认，隙均可辩认，隙均可辩认，未见揉皱镜未见揉皱镜未见揉皱镜未见揉皱镜面面面面捏不动或捏不动或捏不动或捏不动或成成成成cmcmcmcm级碎级碎级碎级碎块块块块0.80.80.80.810101010非突非突非突非突出出出出碎碎碎碎裂裂裂裂煤煤煤煤层状、似层状、似层状、似层状、似层状、透层状、透层状、透层状、透镜状，与镜状，与镜状，与镜状，与上下分层上下分层上下分层上下分层整合接触整合接触整合接触整合接触煤岩类型界煤岩类型界煤岩类型界煤岩类型界限清晰，原限清晰，原限清晰，原限清晰，原生条带状结生条带状结生条带状结
30、生条带状结构断续可见构断续可见构断续可见构断续可见呈现棱角状呈现棱角状呈现棱角状呈现棱角状块体，但块块体，但块块体，但块块体，但块体间已有相体间已有相体间已有相体间已有相对位移对位移对位移对位移煤体被多组煤体被多组煤体被多组煤体被多组互相交切的互相交切的互相交切的互相交切的裂隙切割，裂隙切割，裂隙切割，裂隙切割，未见揉皱镜未见揉皱镜未见揉皱镜未见揉皱镜面面面面可捻搓成可捻搓成可捻搓成可捻搓成cmcmcmcm、mmmmmmmm级级级级碎粒碎粒碎粒碎粒0.80.80.80.80.30.30.30.31010101015151515过渡过渡过渡过渡碎碎碎碎粒粒粒粒煤煤煤煤透镜状、透镜状、透镜状、透镜
31、状、团块状、团块状、团块状、团块状、与上下分与上下分与上下分与上下分层呈构造层呈构造层呈构造层呈构造不整合接不整合接不整合接不整合接触触触触光泽暗淡，光泽暗淡，光泽暗淡，光泽暗淡，原生结构遭原生结构遭原生结构遭原生结构遭到破坏到破坏到破坏到破坏煤被揉搓捻煤被揉搓捻煤被揉搓捻煤被揉搓捻碎、主要粒碎、主要粒碎、主要粒碎、主要粒级在级在级在级在1mm1mm1mm1mm以上以上以上以上构造镜面发构造镜面发构造镜面发构造镜面发育育育育易捻搓成易捻搓成易捻搓成易捻搓成mmmmmmmm级碎粒级碎粒级碎粒级碎粒或煤粉或煤粉或煤粉或煤粉0.30.30.30.315151515易突易突易突易突出出出出糜糜糜糜棱棱
32、棱棱煤煤煤煤透镜状、透镜状、透镜状、透镜状、团块状、团块状、团块状、团块状、与上下分与上下分与上下分与上下分层呈构造层呈构造层呈构造层呈构造不整合接不整合接不整合接不整合接触触触触光泽暗淡，光泽暗淡，光泽暗淡，光泽暗淡，原生结构遭原生结构遭原生结构遭原生结构遭到破坏到破坏到破坏到破坏煤被揉搓捻煤被揉搓捻煤被揉搓捻煤被揉搓捻碎的更细小，碎的更细小，碎的更细小，碎的更细小，主要粒级在主要粒级在主要粒级在主要粒级在1mm1mm1mm1mm以下以下以下以下构造、揉皱构造、揉皱构造、揉皱构造、揉皱镜面发育镜面发育镜面发育镜面发育极易捻搓极易捻搓极易捻搓极易捻搓成粉末或成粉末或成粉末或成粉末或粉尘粉尘粉尘
33、粉尘0.30.30.30.320202020易突易突易突易突出出出出第14页，本讲稿共24页二、二、二、二、原生结构煤与构造煤原生结构煤与构造煤原生结构煤与构造煤原生结构煤与构造煤1 1原生结构煤原生结构煤原生结构煤原生结构煤 原生结构煤原生结构煤原生结构煤原生结构煤是指未受构造变动，保留原生沉积结构、构造特征，是指未受构造变动，保留原生沉积结构、构造特征，是指未受构造变动，保留原生沉积结构、构造特征，是指未受构造变动，保留原生沉积结构、构造特征，煤层原生层理完整、清晰，仅有少量内生、外生裂隙发育，煤体呈块煤层原生层理完整、清晰，仅有少量内生、外生裂隙发育，煤体呈块煤层原生层理完整、清晰，仅有
34、少量内生、外生裂隙发育，煤体呈块煤层原生层理完整、清晰，仅有少量内生、外生裂隙发育，煤体呈块状。显微镜下显微组分层排列，界限清晰的煤层。状。显微镜下显微组分层排列，界限清晰的煤层。状。显微镜下显微组分层排列，界限清晰的煤层。状。显微镜下显微组分层排列，界限清晰的煤层。原生结构煤的煤原生结构煤的煤原生结构煤的煤原生结构煤的煤岩成分、结构、构造、内生裂隙清晰可辨。岩成分、结构、构造、内生裂隙清晰可辨。岩成分、结构、构造、内生裂隙清晰可辨。岩成分、结构、构造、内生裂隙清晰可辨。2 2构造煤构造煤构造煤构造煤 原生结构、构造发生物理化学变化的煤称为原生结构、构造发生物理化学变化的煤称为原生结构、构造发
35、生物理化学变化的煤称为原生结构、构造发生物理化学变化的煤称为构造煤构造煤构造煤构造煤（变形煤变形煤变形煤变形煤），又叫，又叫，又叫，又叫软煤软煤软煤软煤。它是煤层在。它是煤层在。它是煤层在。它是煤层在构造应力构造应力构造应力构造应力作用下发生破碎甚至强烈的作用下发生破碎甚至强烈的作用下发生破碎甚至强烈的作用下发生破碎甚至强烈的韧塑性变形韧塑性变形韧塑性变形韧塑性变形和和和和流变迁移流变迁移流变迁移流变迁移的产物，也是煤层在的产物，也是煤层在的产物，也是煤层在的产物，也是煤层在区域变质区域变质区域变质区域变质的基础上叠的基础上叠的基础上叠的基础上叠加了加了加了加了动力变质动力变质动力变质动力变质
36、作用的产物。作用的产物。作用的产物。作用的产物。第15页，本讲稿共24页1 1）构造煤煤体的宏观结构构造煤煤体的宏观结构构造煤煤体的宏观结构构造煤煤体的宏观结构 构造煤煤体的宏观结构分为构造煤煤体的宏观结构分为构造煤煤体的宏观结构分为构造煤煤体的宏观结构分为碎裂结构碎裂结构碎裂结构碎裂结构、碎粒结构碎粒结构碎粒结构碎粒结构、糜棱结构糜棱结构糜棱结构糜棱结构3 3种类型，相种类型，相种类型，相种类型，相应的煤体为应的煤体为应的煤体为应的煤体为碎裂煤碎裂煤碎裂煤碎裂煤、碎粒煤碎粒煤碎粒煤碎粒煤和和和和糜棱煤糜棱煤糜棱煤糜棱煤。（1 1）碎裂结构碎裂结构碎裂结构碎裂结构 煤被密集的次生裂隙相互交切成
37、碎块，但碎块之间基本没有煤被密集的次生裂隙相互交切成碎块，但碎块之间基本没有煤被密集的次生裂隙相互交切成碎块，但碎块之间基本没有煤被密集的次生裂隙相互交切成碎块，但碎块之间基本没有位移，煤层原生层理基本可见，时断时续。位移，煤层原生层理基本可见，时断时续。位移，煤层原生层理基本可见，时断时续。位移，煤层原生层理基本可见，时断时续。碎裂结构常常位于原生结构与碎裂结构常常位于原生结构与碎裂结构常常位于原生结构与碎裂结构常常位于原生结构与碎粒结构的过渡部位碎粒结构的过渡部位碎粒结构的过渡部位碎粒结构的过渡部位。（2 2）碎粒结构碎粒结构碎粒结构碎粒结构 煤被破碎成粒：主要粒级煤被破碎成粒：主要粒级煤
38、被破碎成粒：主要粒级煤被破碎成粒：主要粒级大于大于大于大于1mm1mm。大部分煤粒由于相互位移摩。大部分煤粒由于相互位移摩。大部分煤粒由于相互位移摩。大部分煤粒由于相互位移摩擦擦擦擦失去棱角失去棱角失去棱角失去棱角，煤层原生层理被破坏，层理不清，裂隙较发育，煤层煤体主要呈粒状。，煤层原生层理被破坏，层理不清，裂隙较发育，煤层煤体主要呈粒状。，煤层原生层理被破坏，层理不清，裂隙较发育，煤层煤体主要呈粒状。，煤层原生层理被破坏，层理不清，裂隙较发育，煤层煤体主要呈粒状。碎粒结构往往紧靠碎裂结构分布，常常距离煤层顶板或底板一定距离，也常碎粒结构往往紧靠碎裂结构分布，常常距离煤层顶板或底板一定距离，也
39、常碎粒结构往往紧靠碎裂结构分布，常常距离煤层顶板或底板一定距离，也常碎粒结构往往紧靠碎裂结构分布，常常距离煤层顶板或底板一定距离，也常常位于断裂带的中心部位。常位于断裂带的中心部位。常位于断裂带的中心部位。常位于断裂带的中心部位。（3 3）糜棱结构糜棱结构糜棱结构糜棱结构 煤被破碎成很细的粉末，主要粒级煤被破碎成很细的粉末，主要粒级煤被破碎成很细的粉末，主要粒级煤被破碎成很细的粉末，主要粒级小于小于小于小于1mm1mm。有时被重新压紧，煤。有时被重新压紧，煤。有时被重新压紧，煤。有时被重新压紧，煤层原生层理完全被破坏，已看不到煤层原生层理和节理，滑移面、摩擦面很多，煤体层原生层理完全被破坏，已
40、看不到煤层原生层理和节理，滑移面、摩擦面很多，煤体层原生层理完全被破坏，已看不到煤层原生层理和节理，滑移面、摩擦面很多，煤体层原生层理完全被破坏，已看不到煤层原生层理和节理，滑移面、摩擦面很多，煤体呈透镜体状、粉状、鳞片状，极易捻成粉末。呈透镜体状、粉状、鳞片状，极易捻成粉末。呈透镜体状、粉状、鳞片状，极易捻成粉末。呈透镜体状、粉状、鳞片状，极易捻成粉末。糜棱结构煤是强挤压、剪切破坏的糜棱结构煤是强挤压、剪切破坏的糜棱结构煤是强挤压、剪切破坏的糜棱结构煤是强挤压、剪切破坏的束缚，常出现在压应力很大的断裂褶皱带中束缚，常出现在压应力很大的断裂褶皱带中束缚，常出现在压应力很大的断裂褶皱带中束缚，常
41、出现在压应力很大的断裂褶皱带中。第16页，本讲稿共24页2 2）构造煤煤体的显微结构构造煤煤体的显微结构构造煤煤体的显微结构构造煤煤体的显微结构 构造煤煤体的微观特征构造煤煤体的微观特征构造煤煤体的微观特征构造煤煤体的微观特征研究能够从更深层面刻画瓦斯突出煤层的研究能够从更深层面刻画瓦斯突出煤层的研究能够从更深层面刻画瓦斯突出煤层的研究能够从更深层面刻画瓦斯突出煤层的煤体结构特征煤体结构特征煤体结构特征煤体结构特征，为从瓦斯突出煤层的物理条件认识瓦斯突出机理和瓦斯突出原因提供必要的理论基础。为从瓦斯突出煤层的物理条件认识瓦斯突出机理和瓦斯突出原因提供必要的理论基础。为从瓦斯突出煤层的物理条件认
42、识瓦斯突出机理和瓦斯突出原因提供必要的理论基础。为从瓦斯突出煤层的物理条件认识瓦斯突出机理和瓦斯突出原因提供必要的理论基础。在显微镜下，特别是电子扫描显微镜下，对构造煤的显微构造标志进行了大在显微镜下，特别是电子扫描显微镜下，对构造煤的显微构造标志进行了大在显微镜下，特别是电子扫描显微镜下，对构造煤的显微构造标志进行了大在显微镜下，特别是电子扫描显微镜下，对构造煤的显微构造标志进行了大量的描述，并对其进行了量的描述，并对其进行了量的描述，并对其进行了量的描述，并对其进行了显微构造类型划分和命名显微构造类型划分和命名显微构造类型划分和命名显微构造类型划分和命名。（1 1）碎裂碎裂碎裂碎裂棱角状结
43、构煤棱角状结构煤棱角状结构煤棱角状结构煤 碎裂碎裂碎裂碎裂棱角状结构煤是指由碎裂作用所产生的具有棱角状颗粒的构造煤。棱角状结构煤是指由碎裂作用所产生的具有棱角状颗粒的构造煤。棱角状结构煤是指由碎裂作用所产生的具有棱角状颗粒的构造煤。棱角状结构煤是指由碎裂作用所产生的具有棱角状颗粒的构造煤。这是一种这是一种这是一种这是一种脆性变形脆性变形脆性变形脆性变形的结果。颗粒的最重要特征是具棱角状结构，颗粒间的脆性破裂裂的结果。颗粒的最重要特征是具棱角状结构，颗粒间的脆性破裂裂的结果。颗粒的最重要特征是具棱角状结构，颗粒间的脆性破裂裂的结果。颗粒的最重要特征是具棱角状结构，颗粒间的脆性破裂裂隙闭合或张开，
44、由此产生的颗粒之间的平动位移可以在几到几十微米，但在裂隙闭合隙闭合或张开，由此产生的颗粒之间的平动位移可以在几到几十微米，但在裂隙闭合隙闭合或张开，由此产生的颗粒之间的平动位移可以在几到几十微米，但在裂隙闭合隙闭合或张开，由此产生的颗粒之间的平动位移可以在几到几十微米，但在裂隙闭合后多数颗粒尚可复元到原始位置上。颗粒间的旋转位移不甚明显。颗粒的大小分布在后多数颗粒尚可复元到原始位置上。颗粒间的旋转位移不甚明显。颗粒的大小分布在后多数颗粒尚可复元到原始位置上。颗粒间的旋转位移不甚明显。颗粒的大小分布在后多数颗粒尚可复元到原始位置上。颗粒间的旋转位移不甚明显。颗粒的大小分布在微米级到毫米级。就是说
45、在这一类型中，对粒度大小没有作具体要求，着重考虑的是微米级到毫米级。就是说在这一类型中，对粒度大小没有作具体要求，着重考虑的是微米级到毫米级。就是说在这一类型中，对粒度大小没有作具体要求，着重考虑的是微米级到毫米级。就是说在这一类型中，对粒度大小没有作具体要求，着重考虑的是颗粒的形态特征。按照颗粒粒度的分布，这种类型又可分为两种亚类，即颗粒的形态特征。按照颗粒粒度的分布，这种类型又可分为两种亚类，即颗粒的形态特征。按照颗粒粒度的分布，这种类型又可分为两种亚类，即颗粒的形态特征。按照颗粒粒度的分布，这种类型又可分为两种亚类，即等粒棱角等粒棱角等粒棱角等粒棱角状结构状结构状结构状结构和和和和斑状棱
46、角状结构斑状棱角状结构斑状棱角状结构斑状棱角状结构。前者指棱角颗粒大致在同一数量级范围内。后者指。前者指棱角颗粒大致在同一数量级范围内。后者指。前者指棱角颗粒大致在同一数量级范围内。后者指。前者指棱角颗粒大致在同一数量级范围内。后者指颗粒粒度分布相差较大，大的棱角状颗粒漂浮在小的棱角状颗粒基质中，或二者颗粒粒度分布相差较大，大的棱角状颗粒漂浮在小的棱角状颗粒基质中，或二者颗粒粒度分布相差较大，大的棱角状颗粒漂浮在小的棱角状颗粒基质中，或二者颗粒粒度分布相差较大，大的棱角状颗粒漂浮在小的棱角状颗粒基质中，或二者等量分布。等量分布。等量分布。等量分布。棱角状结构煤的另一特征是颗粒本身呈棱角状结构煤
47、的另一特征是颗粒本身呈棱角状结构煤的另一特征是颗粒本身呈棱角状结构煤的另一特征是颗粒本身呈近等轴形态近等轴形态近等轴形态近等轴形态，颗粒组合及其中，颗粒组合及其中，颗粒组合及其中，颗粒组合及其中的裂隙均无明显的定向性，压裂作用比较明显。的裂隙均无明显的定向性，压裂作用比较明显。的裂隙均无明显的定向性，压裂作用比较明显。的裂隙均无明显的定向性，压裂作用比较明显。第17页，本讲稿共24页（2 2）碎裂碎裂碎裂碎裂粒状结构煤粒状结构煤粒状结构煤粒状结构煤 这种煤由粒径较大的颗粒和粒径较小的粒状基质所组成。大、小颗粒是近于这种煤由粒径较大的颗粒和粒径较小的粒状基质所组成。大、小颗粒是近于这种煤由粒径较
48、大的颗粒和粒径较小的粒状基质所组成。大、小颗粒是近于这种煤由粒径较大的颗粒和粒径较小的粒状基质所组成。大、小颗粒是近于等轴的椭圆形，没有明显的棱角，表面比较光滑或具有明显的构造磨蚀痕迹。大等轴的椭圆形，没有明显的棱角，表面比较光滑或具有明显的构造磨蚀痕迹。大等轴的椭圆形，没有明显的棱角，表面比较光滑或具有明显的构造磨蚀痕迹。大等轴的椭圆形，没有明显的棱角，表面比较光滑或具有明显的构造磨蚀痕迹。大粒径的圆形颗粒被直径较小的圆形颗粒基质所包围，二者的接触边界在断面上呈粒径的圆形颗粒被直径较小的圆形颗粒基质所包围，二者的接触边界在断面上呈粒径的圆形颗粒被直径较小的圆形颗粒基质所包围，二者的接触边界在
49、断面上呈粒径的圆形颗粒被直径较小的圆形颗粒基质所包围，二者的接触边界在断面上呈一不规则的园环形。大颗粒直径在一不规则的园环形。大颗粒直径在一不规则的园环形。大颗粒直径在一不规则的园环形。大颗粒直径在101030m30m，小颗粒直径不足，小颗粒直径不足，小颗粒直径不足，小颗粒直径不足1 15m5m左右。在左右。在左右。在左右。在这两种粒径差异较大颗粒共存时，形成所谓斑状结构；在颗粒直径大小近似时，这两种粒径差异较大颗粒共存时，形成所谓斑状结构；在颗粒直径大小近似时，这两种粒径差异较大颗粒共存时，形成所谓斑状结构；在颗粒直径大小近似时，这两种粒径差异较大颗粒共存时，形成所谓斑状结构；在颗粒直径大小
50、近似时，形成等粒结构。理想的基质在斑状结构中赋存于大颗粒的周围，这种基质可能是形成等粒结构。理想的基质在斑状结构中赋存于大颗粒的周围，这种基质可能是形成等粒结构。理想的基质在斑状结构中赋存于大颗粒的周围，这种基质可能是形成等粒结构。理想的基质在斑状结构中赋存于大颗粒的周围，这种基质可能是高度粉碎的微粒经构造压实作用的产物，表面平整、光滑，无颗粒状形特征。这高度粉碎的微粒经构造压实作用的产物，表面平整、光滑，无颗粒状形特征。这高度粉碎的微粒经构造压实作用的产物，表面平整、光滑，无颗粒状形特征。这高度粉碎的微粒经构造压实作用的产物，表面平整、光滑，无颗粒状形特征。这种构造基质细小到在微米级别上无法