主要地质图件(3煤层底板等高线图)（课堂PPT）

煤层底板等高线图矿山地质学*第四节煤层底板等高线图　　一、概念、内容（一）概念煤层底板等高线图是反映某一煤层空间形态特征的图件。它是利用煤层底板等高线(底板相同标高点的连线)来表示煤层在空间的起伏及断裂情况。它可以帮助我们了解煤层层面的立体概念，掌握煤层产状变化和地质构造变化，是煤矿生产中最重要的图件之一。*第四节煤层底板等高线图　　1．地形地物地面河流、铁路、主要地物(如工业广场、居民点、高压线路)及地形等高线等。（二）内容2．地质界线煤层露头线，煤层风氧化带界线，煤层分叉界线，火成岩侵入界线，陷落柱界线，古河床冲刷煤层的界线，煤层底板等高线，断层与煤层的交线及断层的编号、倾角和落差，褶曲枢纽线等。3．井巷工程穿过编图煤层的全部井上下钻孔、勘探线及编号、生产矿井的巷道、老窑及采空区范围、井筒(主、副、风井)的位置、井下回采工作面范围及编号、回采进度界线及探煤点煤厚等。4．其它经纬线、井田边界线、见煤点煤层底板标高和煤层厚度、煤质主要指标小表储量分级线、块段界线及编号、储量计算块段表等。*第四节煤层底板等高线图　　（二）内容*第四节煤层底板等高线图　　(一)原理煤系地层形成之后，由于受构造变动的影响，夹在地层中的煤层层面，包括顶面和底面，大多数为一空间曲面。一般可根据钻孔孔口标高及煤层深度资料或井上、井下测量获得煤层底面各点的标高，如果把标高相同的点连接起来，就构成一条等高线，而每隔一定高度，如50、100……各选取一条等高线，按垂直投影法投影到水平面上，并按一定比例尺编制成平面图，就形成了煤层底板等高线图。二、煤层底板等高线图的编制原理及方法*第四节煤层底板等高线图　　(二)编制方法1、内插法（P157）内插法是在每两相邻见煤点之间，用内插法求得各标高点，然后将相同标高点连线，绘出煤层底板等高线。A　分析煤层标高点的分布特点B　连三角网C　内插标高点、连煤层等高线D　检查核对、修饰清绘*第四节煤层底板等高线图　　A　分析煤层标高点的分布特点——初步判断编图范围内的构造轮廓，褶曲轴线的大致方向B　连接三角网C　内插标高点D　连接煤层底板等高线，（参照实际产状），同一翼、同一盘*第四节煤层底板等高线图　　(二)编制方法（P186-191）2．利用地质剖面图编制煤层底板等高线图(1)准备好绘有各种基础资料和地质剖面线的底图。*第四节煤层底板等高线图　　(2)将每一剖面图上该煤层（底界面）与各水平标高线的交点．以及与断层交点(包括上盘和下盘的断煤交线点)。逐一投绘到底图的相应剖面线上，并注明各点的标高值和断层代号。*　　(3)将各剖面线上同一断层的上盘断煤交线点和下盘断煤交线点分别相连，绘出上、下盘断煤交线的大致位置和方向。(4)参照地形地质图、地质剖面图及其他有关图件的地质构造形态，将各剖面线上属于断层同一盘的煤层底界面相同标高点按一定构造形态用平滑线相连。绘出煤层底板等高线。*第四节煤层底板等高线图　　(二)断煤交线编制方法1)剖面法绘制断煤交线*第四节煤层底板等高线图　　(二)编制方法2)井下实测断煤交线目前很多煤矿直接在井下测量断煤交线的方向，其测量方法是从巷道两帮上揭露的同一条断层迹线与同一盘煤层的底板的交点拉线，然后用罗盘测量即可得该断层断煤交线的方向。　3)断层面等高线法利用巷道实测煤层断失点的产状资料编制断煤交线。*第四节煤层底板等高线图　　*第四节煤层底板等高线图　　*第四节煤层底板等高线图　　*　　　3)断层几何形态图的编制方法　设已知某煤巷位于断层的下盘，在巷道内的A点（标高100m）遇到断层，断层产状为SE110。∠60。；上、下盘岩层产状相同，其产状210。∠30。，地层断距为17m，视错动类型为正断层。要求根据测定的产状作断煤交线。1、过A点作断层面等高线及下盘煤层底板等高线，找出2组等高线中相同高程的各条等高线的交点，连接这些点，即为下盘断层的交面线。2、根据地层断距求出铅垂地层断距hg=20m（hg=h0/cosa）；延长下盘煤层的100m等高线至上盘煤层的高程应是100m-20m=80m，所以下盘100m等高线与上盘80m等高线重叠，该线与断层面80m等高线相交与B点，是上盘交面线上的一个点。3、过B点作mm1的平行线nn1，nn1为上盘煤层的交面线，过nn1与断层面等高线的各交点，作煤层走向线，即为上盘煤层等高线；*　　　4)断层几何形态图的功用　（1）求断距上、下盘煤层任意2条同高程等高线的水平距离为水平地层断距hf。铅垂地层断距hg。沿断层倾向作一直线AB与上、下盘交面线分别交于A、B两点，则两点间距离为平错，两点的高程差为落差H.*　　　4)断层几何形态图的功用　（2）确定见煤点若在P点打一铅直钻孔，将会在高程130m处遇见上盘煤层，在高程120m处遇见断层，在高程112m处遇见下盘煤层。若I-I线为穿过该断层的平硐，高程为130m，则该平硐将在B处见到上盘煤层，于A点见断层。与下盘无交点，故出现地层缺失现象。*　　　4)断层几何形态图的功用　（3）指导工程断层的几何形态图可以指明断失煤层位置，巷道A-A在A点遇到断层，若用水平巷道（或水平钻孔）寻找断失煤层，则应去AB方向，并将在B点见到煤层。若保持巷道方向不变，则应在该方向上顺断层开掘下山，将在C点（该点位于交面线上）找到煤层。*第四节煤层底板等高线图　　(一)单斜构造单斜构造在图上一般反映为一组直线，当煤层走向与倾角不变，等高线大致平行而均匀；如果倾角有变化，则等高线疏密不均，且等高线越密煤层倾角越大；如走向发生变化，则等高线成为一组曲线；三、各种地质现象在煤层底板等高线图上的表现*第四节煤层底板等高线图　　三、各种地质现象在煤层底板等高线图上的表现(一)单斜构造当煤层产状发生倒转时，煤层底板等高线表现为不同标高的等高线交叉。*第四节煤层底板等高线图　　三、各种地质现象在煤层底板等高线图上的表现(二)褶曲构造1．向斜构造向斜构造在煤层底板等高线上呈现一组封闭或半封闭的曲线。向斜两翼等高线对应出现，靠近向斜轴的煤层底板标高相对较低；远离向斜轴的相对较高。*第四节煤层底板等高线图　　三、各种地质现象在煤层底板等高线图上的表现(二)褶曲构造2．背斜构造底板等高线与向斜类似，但等高线的标高靠近背斜轴的较高，远离背斜轴的较低．*第四节煤层底板等高线图　　三、各种地质现象在煤层底板等高线图上的表现(二)褶曲构造3．倾伏褶曲：一般当褶曲出现倾伏时，等高线的转折点的连线为褶曲的枢纽线，此时可以通过等高线的特征识别背斜或向斜。一般等高线向低标高凸的为背斜构造；等高线向高标高凸的为向斜构造。*第四节煤层底板等高线图　　三、各种地质现象在煤层底板等高线图上的表现(三)断层煤层受地质构造的影响发生断裂时，断层把煤层切断并使其发生位移，其底板不再是连续的面，等高线在断层处中断而不连续。在地质上将上盘煤层与断层面的交线称之为上盘断煤交线，在煤层底板等高线图上用“——·——”点线符号表示；下盘煤层与断层面的交线称下盘断煤交线，用“——×——×——”叉线符号表示。*第四节煤层底板等高线图　　三、各种地质现象在煤层底板等高线图上的表现(三)断层：当遇见正断层时煤层底板等高线在图上为中断，在上、下盘断煤交线之间没有等高线通过，表示煤层缺失；当煤层遇到逆断层时，底板等高线在图上表现为中断，上、下盘断煤交线之间互有等高线通过，表示煤层重复。*第四节煤层底板等高线图　　三、各种地质现象在煤层底板等高线图上的表现(四)其它1．遇露头线与采空区：在地面或基岩露头线以外，煤层因侵蚀而不存在，因此煤层底板等高线遇露头线发生中断。底板等高线遇到采空区时，因采空区无煤可采，同样也发生中断。*第四节煤层底板等高线图　　三、各种地质现象在煤层底板等高线图上的表现(四)其它2．煤层尖灭和被冲蚀：当煤层发生尖灭，尖灭线以外煤层不存在，底板等高线中断；当煤层被冲蚀，冲蚀区被碎屑岩所代替，底板等高线中断。*第四节煤层底板等高线图　　三、各种地质现象在煤层底板等高线图上的表现(四)其它3．遇火成岩侵入和喀斯特陷落柱火成岩侵入和喀斯特陷落柱都能形成相当大的无煤区，这种无煤区的界线也将底板等高线切断。*第四节煤层底板等高线图　　在煤矿生产过程中，为了更明确地反映煤层基本形态，有时在采空区、火成岩侵入、冲蚀和喀斯特陷落柱等引起煤层缺失的地段，用虚线表示煤层等高线。*第四节煤层底板等高线图　　四、煤层底板等高线的应用１、利用煤层底板等高线求煤层的产状２、利用煤层底板等高线图求断层的产状及落差3、利用煤层底板等高线图编制地质剖面图*第四节煤层底板等高线图　　１、利用煤层底板等高线求煤层的产状　(1)走向由底板等高线性质可知，等高线上任一点的切线方向即为该点处煤层的走向。如过a点作-200m等高线的切线得bc，bc线为煤层在该点的走向线。*第四节煤层底板等高线图　　１、利用煤层底板等高线求煤层的产状　(2)倾向过a点作bc的垂线交-300m等高线于d，则ad方向为该点煤层的倾向。*第四节煤层底板等高线图　　１、利用煤层底板等高线求煤层的产状　(3)倾角选择具有代表的等高线(如-200m及-300m等高线)，其法线距离为ad，由a点按比例尺截取ae，使ae=(a点高程值-d点高程值)×比例尺(m)，连接de，则∠a为该地段煤层的倾角。即式中ae——a点到d点高程值之差；ad——a,d点间的水平距离。*第四节煤层底板等高线图　　２、利用煤层底板等高线图求断层的产状及落差　(1)走向连接上下盘同标高的断煤交点EF及GH为断层面的走向线。*第四节煤层底板等高线图　　２、利用煤层底板等高线图求断层的产状及落差　(2)倾向过F点作EF线的垂线交GH于Z，则FZ方向为倾向。*第四节煤层底板等高线图　　２、利用煤层底板等高线图求断层的产状及落差　(3)倾角GH及EF为断层面的两条等高线，其倾角的求法与煤层底板等高线图上求煤层倾角相同。*第四节煤层底板等高线图　　２、利用煤层底板等高线图求断层的产状及落差(4)落差首先做断层面等高线ab（-100m），a、b间的距离为走向断距。通过a点（-100m）作断层上盘-100m煤层等高线的垂线ac，水平地层断距。从-100m等高线下盘交面线的a点延长交于上盘交面线的d点，则a、d两点标高差分别为：H正=（-100）-（-130）=30m；H逆=（-100）-（-70）=-30m，即落差为30米。*第四节煤层底板等高线图　　3．利用煤层底板等高线图编制地质剖面图煤矿开采阶段，大量的地质资料都反映在煤层底板等高线图上。在生产过程中，常利用煤层等高线图绘制地质剖面图。将煤层底板等高线与剖面线交点，按其位置与高程分别直接投影到剖面图中。将剖面线与断煤交线的交点a、b用内插法求出a、b点的高程，再用投影法分别投影到剖面上去。分析连线：先连？后连？*第四节地质剖面图三、根据煤层底板等高线图编制剖面图*三、根据煤层底板等高线图编制剖面图*