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一、 煤層的形成與賦存特征
1.煤層的形成
在成煤的古地質年代，大量的植物死亡后，堆積在停滯水體中的植物遺體經泥炭化作用，轉變成泥炭或腐泥；泥炭或腐泥被埋藏后，由于盆地基底下降而沉埋至地下深部，經成巖作用而轉變成褐煤；溫度和壓力逐漸增高，再經變質作用后轉變成煙煤至無煙煤。
2.煤層的形態與結構
煤在地下通常是呈層狀埋藏的，煤層在空間的展布特征，稱為煤層形態。根據煤層在空間的連續情況，可分為層狀、似層狀、不規則狀、馬尾狀等煤層形態。煤層結構是指煤層中夾矸的數量和分布特征。按是否含有夾矸層，常將煤層分為以下2種：
（1） 簡單結構煤層，是指不含夾矸的煤層。
（2） 復雜結構煤層，是指含有夾矸的煤層。
3.煤層的頂板與底板
（1） 頂板。正常層序的含煤地層中覆蓋在煤層上面的巖層稱為頂板。根據巖層相對于煤層的位置和垮落性能、強度等特征的不同，頂板可分為偽頂、直接頂和基本頂3種如圖3-3所示。在采煤過程中，直接頂是頂板管理的重要部位。
偽頂是指位于煤層之上，隨采隨落的極不穩定巖層。其厚度一般在0.5 m以下，多由頁巖、碳質頁巖組成，不易支護。
直接頂是指位于煤層或偽頂之上，具有一定的穩定性，移架或回柱后能自行垮落的巖層。其厚度一般為1～2 m，多由頁巖、泥巖、粉砂巖及少量的石灰巖組成。
基本頂是指位于直接頂或煤層之上，通常厚度及巖石強度較大且難以垮落的巖層。基本頂一般只發生緩慢下沉，在采空區上方懸露一段時間，達到相當面積之后才垮落一次，其巖性多為砂巖、礫巖和石灰巖等堅硬巖石。
（2） 底板。正常層序的含煤地層中賦存于煤層之下的巖層稱為底板。底板可分為直接底和基本底（又稱老底）2種，如圖3-3所示。
直接底是指位于煤層之下硬度較低的巖層，厚度一般幾十厘米至幾米左右，通常為泥巖、頁巖或黏土巖。
基本底是指位于直接底或煤層之下較硬巖層，通常為厚層砂巖、石灰巖等。
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圖3-3?煤層的頂板與底板
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4.煤層的厚度
煤層厚度是指煤層頂、底板之間的垂直距離。
根據礦井開采的技術特點，煤層厚度可大致分為以下3類：
（1） 薄煤層，是指厚度為1.3 m以下的煤層。
（2） 中厚煤層，是指厚度為1.3～3.5 m的煤層。
（3） 厚煤層，是指厚度為3.5 m以上的煤層。
在實際工作中，習慣上把厚度大于8 m的煤層稱為特厚煤層。
在復雜結構的煤層中，煤層厚度可分為總厚度和有益厚度。總厚度是指包括夾矸在內的全厚度；有益厚度是指除去夾矸的純煤厚度。
5.煤（巖）層的產狀
煤層產狀是指煤層在空間的位置及特征。煤層產狀要素有走向、傾向和傾角，如圖3-4所示。
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圖3-4 煤層產狀
ab——走向線；cd——傾向線；ce——傾斜線；α——煤層傾角；
1——煤層層面；2——水平面
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（1） 走向。煤層走向線是指煤層層面與水平面相交的線。走向線兩端所指的方向稱為走向。走向代表煤層在水平面中的延伸方向。
（2） 傾向。煤層層面上與走向垂直的線稱為傾斜線。傾斜線由高向低在水平面投影所指的方向稱為傾向。
（3） 傾角。煤層層面與水平面所夾的最大銳角稱為傾角。
根據礦井開采技術的特點，煤層按傾角大致可分為4類：① 近水平煤層，是指傾角為8°以下的煤層。② 緩傾斜煤層，是指傾角為8°～25°的煤層。③ 傾斜煤層，是指傾角為25°～45°的煤層。④ 急傾斜煤層，是指傾角為45°以上的煤層。
二、 地質構造
地質構造是指煤巖體在地殼運動作用下發生變化留下的形態或跡象。礦井地質構造包括井田范圍內的褶皺、斷層、節理和層間滑動等。礦井地質構造是影響煤礦生產和安全最重要的地質條件，也是巖體失穩的重要地質因素。
（一） 常見的構造形態
1.褶皺構造
巖層或煤層在地應力作用下形成的一系列連續的彎曲形態稱為褶皺構造。每一個單獨的彎曲稱為褶曲。巖層向上凸起，并且核部是老地層、兩側為新地層者稱為背斜；巖層向下凹陷，并且核部是新地層、兩側為老地層者稱為向斜，如圖3-5所示。
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圖3-5?背斜和向斜
1——背斜；2——向斜
2.斷裂構造
煤（巖）層受力后發生斷裂，出現斷裂面，失去了連續完整性的構造形態稱為斷裂。斷裂面兩側煤（巖）層沒有發生明顯位移的斷裂構造稱為裂隙或節理；斷裂面兩側煤（巖）層產生明顯位移的斷裂構造稱為斷層。
落后頂板的管理標準及管理措施
當前煤礦安全生產存在的主要問題及建議
