全書共十二章，依據(jù)三部分撰寫：與煤礦建設(shè)、生產(chǎn)有關(guān)的基礎(chǔ)地質(zhì)理論和煤礦應(yīng)用礦井地質(zhì)工程技術(shù)以及煤礦勘探、開(kāi)采過(guò)程中的地質(zhì)方法手段。其中基礎(chǔ)地質(zhì)理論部分包括地球概況、地質(zhì)作用、礦物巖石、古生物地史、地質(zhì)構(gòu)造、煤與含煤巖系等；應(yīng)用礦井地質(zhì)工程技術(shù)部分包括影響煤礦生產(chǎn)的主要地質(zhì)因素、礦井水文地質(zhì)與水害防治、地質(zhì)勘查、地質(zhì)編錄、煤炭資源／儲(chǔ)量估算與管理、煤礦地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與治理恢復(fù)等

   國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局、國(guó)家煤礦安全監(jiān)察局于2013年頒發(fā)的法規(guī)文件《煤礦地質(zhì)工作規(guī)定》首次指出:煤礦地質(zhì)工作,是指在原勘探報(bào)告的基礎(chǔ)上,從煤礦基本建設(shè)開(kāi)始直到閉坑為止的全部地質(zhì)工作。同時(shí),上述法規(guī)文件對(duì)煤礦地質(zhì)工作的主要任務(wù)亦做出了明確的具體的規(guī)定———“研究煤礦地層、地質(zhì)構(gòu)造、煤層、煤質(zhì)、瓦斯、水文地質(zhì)等地質(zhì)特征及其變化規(guī)律,開(kāi)展地質(zhì)類型劃分”;“查明影響煤礦安全生產(chǎn)的各種隱蔽致災(zāi)地質(zhì)因素,做好相應(yīng)的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作”;“進(jìn)行地質(zhì)補(bǔ)充調(diào)查與勘探、地質(zhì)觀測(cè)、資料編錄和綜合分析,提供煤礦建設(shè)和生產(chǎn)各個(gè)階段所需的地質(zhì)資料,解決煤礦安全生產(chǎn)中的各種地質(zhì)問(wèn)題”;“估算和核實(shí)煤礦煤炭資源/儲(chǔ)量以及煤礦瓦斯(煤層氣)資源/儲(chǔ)量,掌握資源/儲(chǔ)量動(dòng)態(tài),為合理安排生產(chǎn)提供可靠依據(jù)”;“調(diào)查、研究煤礦含煤地層中共(伴)生礦產(chǎn)的賦存情況和開(kāi)采利用價(jià)值”。這就從法律法規(guī)高度上為煤礦地質(zhì)工作指明了方向,規(guī)范了任務(wù),規(guī)定了方法。

    煤礦地質(zhì)工作在煤礦建設(shè)和生產(chǎn)中的作用不言而喻。可以說(shuō),煤礦地質(zhì)工作是煤礦建設(shè)順利開(kāi)展和煤礦生產(chǎn)安全運(yùn)行的基本保障,因此煤礦地質(zhì)工作又被稱為煤礦安全高效生產(chǎn)的地質(zhì)保障系統(tǒng)或地質(zhì)保障技術(shù)。煤礦地質(zhì)學(xué)是地質(zhì)學(xué)的一個(gè)重要分支,經(jīng)過(guò)幾十年的教學(xué)應(yīng)用和現(xiàn)場(chǎng)安全生產(chǎn)的實(shí)際考驗(yàn),現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展成為一門重要的實(shí)踐應(yīng)用學(xué)科,煤礦地質(zhì)學(xué)在煤礦設(shè)計(jì)、開(kāi)拓掘進(jìn)、采煤生產(chǎn)、煤礦安全(涉及瓦斯和煤與瓦斯突出、水文地質(zhì)及煤礦防治水、礦井火災(zāi)、沖擊地壓、煤層頂板穩(wěn)定性等防災(zāi)減災(zāi)方面)和煤共(伴)生礦產(chǎn)資源綜合利用等方面發(fā)揮著顯著作用,取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

    隨著時(shí)代發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的步伐,隨著煤炭資源的開(kāi)發(fā)向高產(chǎn)出、低消耗、高附加值、低投入的方向發(fā)展,以及煤炭的潔凈利用技術(shù)和煤礦地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題日益受到人們重視,現(xiàn)實(shí)對(duì)煤礦地質(zhì)工作提出了更高、更新的要求,同時(shí)也為煤礦地質(zhì)學(xué)的發(fā)展提供了廣闊的發(fā)展空間。

    本教材作為普通高等教育國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材選題,在編寫過(guò)程中編者特別注意做到了與時(shí)俱進(jìn)、把握時(shí)代發(fā)展的脈搏,著力突出現(xiàn)實(shí)教學(xué)安排和煤礦現(xiàn)場(chǎng)安全生產(chǎn)急需,努力宣貫三大“規(guī)定”和一大“規(guī)程”[即《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》(2009)、《煤礦防治水規(guī)定》(2009)、《煤礦地質(zhì)工作規(guī)定》(2013)、《煤礦安全規(guī)程》(2016年修訂)],全面采用最新(現(xiàn)行)國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),盡量收入最新的相關(guān)地質(zhì)信息和技術(shù),努力塑造本教材的鮮明時(shí)代特色。

    本教材在宏觀結(jié)構(gòu)上分為“基礎(chǔ)地質(zhì)編”和“煤礦地質(zhì)編”兩大部分,另外加設(shè)了“附錄”。作為煤炭普通高等教育非地質(zhì)專業(yè)使用的地質(zhì)教材,“基礎(chǔ)地質(zhì)編”的設(shè)置十分必要。它簡(jiǎn)明扼要地介紹了地球和地質(zhì)作用,礦物、巖石和礦床,地層、古生物和地史,煤田地質(zhì),構(gòu)造地質(zhì),煤炭地質(zhì)勘查等十多種經(jīng)典地質(zhì)學(xué)科知識(shí),以便為煤礦地質(zhì)學(xué)的教學(xué)乃至學(xué)生今后就業(yè)的專業(yè)實(shí)踐打下堅(jiān)實(shí)的地質(zhì)理論基礎(chǔ)。該部分教材內(nèi)容的編寫均照顧到了各個(gè)學(xué)科的完整知識(shí)體系,做到了既適合教學(xué)中選用又適合學(xué)生自學(xué)。而對(duì)于“煤礦地質(zhì)編”的編寫,則是在全面介紹煤礦地質(zhì)工作的內(nèi)容和方法、水文地質(zhì)工作和煤礦防治水、防治煤與瓦斯突出、煤礦環(huán)境地質(zhì)工作、煤礦地質(zhì)信息化工作等主要內(nèi)容基礎(chǔ)上,重點(diǎn)敘述了煤礦地質(zhì)工作的任務(wù)和解決煤礦建設(shè)及生產(chǎn)中常見(jiàn)的地質(zhì)問(wèn)題,顯示出本教材的鮮明實(shí)用性和實(shí)踐特征。

    另外,本教材設(shè)置的“附錄一”和“附錄二”也是教材中不可或缺的重要內(nèi)容,具有不可替代的作用。本教材體例科學(xué)、取材精當(dāng)、學(xué)術(shù)前沿、內(nèi)容豐富、文字流暢、圖文并茂,突出了“三基”(基礎(chǔ)理論、基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能)培養(yǎng),具有鮮明的時(shí)代感和應(yīng)用性,既適合作教學(xué)用書,又適合作學(xué)生自學(xué)的范本。本教材的寫作分工如下———第一章和第九章由郭英海編寫;第二章、第七章、第八章、第十章由李壯福編寫;第三章、第四章由曾勇編寫;第五章、第六章、第十一章和附錄由朱炎銘編寫,最后由朱炎銘統(tǒng)稿定稿。

    由于作者水平所限,書中難免存在錯(cuò)誤和不足之處,懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正。

編 者

2016年8月

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前 言……………………………………………………………………………………… 編者

基礎(chǔ)地質(zhì)編

第一章 地球概述和地質(zhì)作用………………………………………………………………… 3

第一節(jié) 地球的基本知識(shí)………………………………………………………………… 3

第二節(jié) 地球的主要物理性質(zhì)………………………………………………………… 10

第三節(jié) 地球的層圈構(gòu)造……………………………………………………………… 16

第四節(jié) 內(nèi)力地質(zhì)作用………………………………………………………………… 24

第五節(jié) 外力地質(zhì)作用………………………………………………………………… 42

第二章 礦物、巖石和礦床…………………………………………………………………… 57

第一節(jié) 礦物…………………………………………………………………………… 57

第二節(jié) 火成巖………………………………………………………………………… 78

第三節(jié) 沉積巖………………………………………………………………………… 87

第四節(jié) 變質(zhì)巖………………………………………………………………………… 102

第五節(jié) 礦床…………………………………………………………………………… 108

第三章 地層、古生物和地史……………………………………………………………… 114

第一節(jié) 地層導(dǎo)言……………………………………………………………………… 114

第二節(jié) 古生物簡(jiǎn)介…………………………………………………………………… 124

第三節(jié) 地史概要……………………………………………………………………… 141

第四章 煤田地質(zhì)…………………………………………………………………………… 156

第一節(jié) 聚煤條件和成煤作用………………………………………………………… 156

第二節(jié) 煤的物質(zhì)組成、性質(zhì)和分類………………………………………………… 160

第三節(jié) 煤層、含煤巖系和煤田……………………………………………………… 173

第四節(jié) 中國(guó)的聚煤期和聚煤區(qū)……………………………………………………… 179

第五章 構(gòu)造地質(zhì)…………………………………………………………………………… 185

第一節(jié) 巖層的產(chǎn)狀…………………………………………………………………… 185

第二節(jié) 褶皺構(gòu)造……………………………………………………………………… 192

第三節(jié) 斷裂構(gòu)造……………………………………………………………………… 201

第六章 煤炭地質(zhì)勘查……………………………………………………………………… 212

第一節(jié) 煤炭地質(zhì)勘查的目的、任務(wù)和基本原則…………………………………… 212

第二節(jié) 煤炭地質(zhì)勘查的階段劃分…………………………………………………… 213

第三節(jié) 煤炭地質(zhì)勘查的技術(shù)和工程布置…………………………………………… 215

第四節(jié) 煤炭資源/儲(chǔ)量的分類……………………………………………………… 224

煤礦地質(zhì)編

第七章 煤礦地質(zhì)工作……………………………………………………………………… 231

第一節(jié) 煤礦地質(zhì)工作的原則和主要任務(wù)…………………………………………… 231

第二節(jié) 煤礦地質(zhì)類型的劃分………………………………………………………… 231

第三節(jié) 煤礦地質(zhì)補(bǔ)充調(diào)查和煤礦隱蔽致災(zāi)地質(zhì)因素普查………………………… 235

第四節(jié) 煤礦地質(zhì)觀測(cè)和綜合分析…………………………………………………… 236

第五節(jié) 煤礦地質(zhì)各階段的地質(zhì)工作………………………………………………… 240

第八章 煤礦建設(shè)和生產(chǎn)中常見(jiàn)的地質(zhì)問(wèn)題……………………………………………… 246

第一節(jié) 煤層厚度變化問(wèn)題…………………………………………………………… 246

第二節(jié) 地質(zhì)構(gòu)造變化問(wèn)題…………………………………………………………… 250

第三節(jié) 火成巖侵入體問(wèn)題…………………………………………………………… 268

第四節(jié) 巖溶陷落柱問(wèn)題……………………………………………………………… 271

第五節(jié) 礦井瓦斯問(wèn)題………………………………………………………………… 275

第六節(jié) 地?zé)釂?wèn)題……………………………………………………………………… 282

第七節(jié) 煤礦資源/儲(chǔ)量管理問(wèn)題…………………………………………………… 285

第九章 水文地質(zhì)和煤礦防治水…………………………………………………………… 295

第一節(jié) 地下水基礎(chǔ)知識(shí)……………………………………………………………… 295

第二節(jié) 礦井的充水條件……………………………………………………………… 304

第三節(jié) 礦井水文地質(zhì)觀測(cè)和煤礦防治水…………………………………………… 308

第十章 煤礦環(huán)境地質(zhì)……………………………………………………………………… 319

第一節(jié) 煤礦環(huán)境地質(zhì)的研究?jī)?nèi)容…………………………………………………… 319

第二節(jié) 煤礦環(huán)境污染的因素和危害………………………………………………… 320

第三節(jié) 煤礦地質(zhì)環(huán)境的監(jiān)測(cè)和質(zhì)量評(píng)價(jià)…………………………………………… 329

第四節(jié) 煤礦環(huán)境地質(zhì)工作…………………………………………………………… 334

第十一章 煤礦地質(zhì)信息化工作…………………………………………………………… 339

第一節(jié) 煤礦地質(zhì)信息化工作………………………………………………………… 339

第二節(jié) 煤礦物探……………………………………………………………………… 340

第三節(jié) 數(shù)學(xué)地質(zhì)……………………………………………………………………… 342

第四節(jié) 數(shù)字礦山……………………………………………………………………… 351

附 錄

附錄一 《煤礦地質(zhì)工作規(guī)定》附錄………………………………………………………… 359

附錄二 基本地質(zhì)圖件的認(rèn)識(shí)和閱讀……………………………………………………… 369

參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………………… 392

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目 次