巨厚火成岩对下伏煤层煤与瓦斯突出事故控制作用

以海孜煤矿120m巨厚火成岩下伏煤层群12个煤样为研究对象,采用工业分析、压汞试验和显微组分定量的方法,对比分析了7,8,9,10煤层的多元物性参数和与火成岩距离的关系.结果表明:煤层靠近巨厚火成岩,连续煤样的挥发分Vdaf有减小的趋势,灰分Ad有增加的趋势.煤样的孔隙率和比表面积有缓慢增大后急剧下降的趋势,这和岩浆侵入7煤有关.镜质组反射率Rm取值范围为2.358%～2.777%,煤层靠近岩床,Rm值有递增的趋势,煤的变质程度和成熟度提高.巨厚火成岩的热演化范围大于168m(1.4倍岩床厚度).火成岩像个密封盖,对下伏煤层瓦斯有圈闭作用,容易发生煤与瓦斯突出事故.     

确山煤田吴桂桥井田岩浆岩对煤层的影响破坏及接触变质带特征

吴桂桥井田喜山期岩浆活动剧烈,多以岩床形式顺层侵入煤层顶底板及煤层中间,对煤层赋存形态、结构、煤质产生较大破坏影响,变质作用以接触变质为主,煤类复杂.接触变质带可进一步划分为岩焦混杂带、天然焦带、焦化煤带、正常煤带.     

三江—穆棱河盆地勃利煤田煤变质作用

本文根据煤阶、煤化作用时间和古地温度之间的关系,通过研究各煤层煤的反射率,推算出本区煤变质的古地温度约为200℃左右,这是由潜伏的岩浆侵入体造成的。其变质类型为深层侵入岩浆热变质型。     

岩浆活动热模拟及其对烃源岩热演化作用模式研究

沉积盆地中岩浆的侵入会导致盆地地温史的变化,岩浆所携带的巨大热能会加快有机质的成熟,影响油气的生成和保存.通过对席状岩浆侵入体散热过程的热模拟得出:(1) 侵入体冷却速度很快,一般不超过一个百万年;(2) 距侵入体上下距离相同的围岩过热温度演化史基本相同,侵入温度只影响围岩过热温度的幅度,不影响热传递的速率;(3) 侵入体对上下围岩干酪根成熟度的影响程度大致相同,影响范围较小,大致为侵入体厚度的两倍.通过研究,将岩浆活动对烃源岩热演化作用模式分为近灶亚模式、中灶亚模式和远灶亚模式,并给出了三种亚模式划分的原则和方法.     

岩浆作用与煤变质——煤的岩浆热液接触变质作用

煤的岩浆热接触变质作用分直接接触和间接接触两亚类。规模小、定位浅的岩体多与煤层直接接触,换热过程中热系统相对开放,传导换热快,形成窄的煤变质带。最高变质产物为天然焦。规模大、定位深的岩体多与煤层间接接触,热系统相对封闭,传导换热慢,形成宽的煤变质带。煤的次生显微组分具区域性分布特征,最高变质产物为石墨。这两亚类变质作用形成的煤,在煤岩学、煤化学和变质带的空间变化上存在较大的差异。岩体、围岩、煤层和构造条件控制着煤变质带的分布。     

基于划分瓦斯地质单元的瓦斯赋存规律研究——以薛湖煤矿二2煤层为例

通过对薛湖煤矿地质勘探期间的瓦斯资料分析研究,发现岩浆侵入作用是薛湖煤矿瓦斯分区、分带的主要地质因素.岩浆侵入使贫煤变质成无烟煤和天然焦,无烟煤和天然焦的孔隙率较大,有利于瓦斯的运移;受岩浆岩的推挤作用形成一定宽度的构造煤带,阻隔了煤层瓦斯侧向流动,形成了3个相互独立的瓦斯地质单元.各瓦斯地质单元中的瓦斯主要沿煤层倾向向地表运移,利用多元线性回归对各个地质单元中瓦斯分布规律进行了预测.     

煤层气生成及含气量控制因素

利用EASY%Ro数值模拟法,对峰峰东部矿区2号煤煤层热演化史进行模拟及恢复,探讨了峰峰东部矿区2号煤煤层气的生成和演化特点,认为峰峰东部矿区受构造运动及岩浆活动的影响,经历二次生气阶段,早期以区域深成变质作用为主,煤中有机质在深成变质作用下发生一次生气;晚期受岩浆活动的影响,促使该区的煤层进一步变质及煤层气第二次生成。在此基础上分析了研究区含气性及含气性的主要控制因素,包括煤储层顶底板岩性、分布特征、地质构造、岩浆侵入及水文地质条件等引起本区煤层甲烷含量在平面及剖面上分布的不均一性。     

荥巩煤田谷山井田构造演化与煤层气含量的关系

煤层气含量及其控制因素的研究是煤矿瓦斯灾害预测和煤层气的可开发性评价的基础.根据勘探和建井阶段的资料,荥巩煤田谷山井田东部山西组二1煤埋深200m以下的区域,煤层气含量与井田构造演化有着密切的关系.印支期(T末)在正常地温梯度下发生第一次生烃和燕山期(J3-K1)在异常热事件作用下发生了第二次生烃,奠定了高含气量的基础.但由于燕山期煤体所受温度极高(300℃),煤的理论吸附量不超过 15m3/t.K2到喜山早期,随南部嵩山不断隆起,浅部煤层中的煤层气在地下水作用下向深部运移,在滞留区煤层内聚集.这一时期构造决定的地下水动力条件控制着煤层气的运移富集.第三纪晚期形成的滑动构造使煤体破坏严重,储层渗透性降低,沿滑动构造面形成的糜棱岩带增加了煤的吸附能力,阻止了煤层气的扩散,并可能存在动力变质引起的生烃,对含气量进行补充.     

淮北煤田永固井田岩浆岩侵入特征及煤厚预测

通过对淮北煤田闸河矿区永固井田岩浆岩发育特征的剖析,探讨了其形成机理,发现该井田岩浆侵入具有“倒贯”、波动性、选层性等特征．在此基础上,进一步采用趋势面分析方法,对３煤层厚度与岩浆岩厚度之间的关系进行了研究,预测了厚煤区的展布位置,求取了煤炭储量,成果对采区布置具有一定的指导意义．     

祁东煤矿煤质变化特征及主要影响因素分析

对祁东煤矿32、61、9三个煤层的煤质变化特征及其主要影响因素进行分析,结果表明：从32、61到9煤层,煤的挥发分明显减少,而粘结指数略有增加,煤质呈现有规律的变化,从气煤和气肥煤向1／3焦煤和肥煤方向转化。同时,9煤层出现挥发分急剧减少、粘结性完全丧失的热变煤。分析认为：祁东煤矿从32、61到9煤层,从无到有、从弱到强的岩浆侵入活动是形成煤质变化的主要原因,区域岩浆热变质作用导致了这三个煤层煤质的规律性变化,而接触变质作用导致了9煤层热变煤的形成。     

巨厚火成岩对煤层瓦斯赋存及突出灾害的影响

通过采用火成岩取芯化验、煤样测试及现场观测等方法,分析了海孜煤矿10煤层覆岩中巨厚火成岩的力学性能,探讨了巨厚火成岩对远程10煤层瓦斯赋存与突出灾害的影响.结果表明:10煤层受巨厚火成岩的高温烘烤作用,煤体变质程度增高,煤层瓦斯吸附量增大,极限吸附量达到31.6753 m3/t;同时,巨厚火成岩均厚达120 m,单轴抗压强度平均为144.21 MPa,为矿井的主关键层,其阻碍了煤层瓦斯逸散,使煤层瓦斯含量高,且由于巨厚火成岩长期保持不断裂,导致10煤层工作面两端应力集中影响范围大大增加,达到100 m左右,更易具备煤与瓦斯突出的必要条件.     

艾维尔沟矿区瓦斯地质规律研究

运用瓦斯地质理论,结合地质勘探和矿井生产揭露的瓦斯地质资料,研究了艾维尔沟矿区的瓦斯地质规律.综合分析了地质构造、煤层埋深、构造演化、煤变质程度等对煤层瓦斯赋存的影响.提出了煤层埋深是艾维尔沟矿区煤层瓦斯赋存区域的主控因素,同时受构造演化、煤变质程度等因素影响,在局部区域受地质构造因素控制明显.因各种因素的共同作用,在沿煤层走向上,同一水平标高,矿区西部瓦斯含量最高,东部次之,中部最小;沿煤层倾向方向上,瓦斯含量具有随煤层埋深的增加而增大的整体趋势.在向斜构造轴部及断层带附近瓦斯富集.     

华北盆山演化对深部煤与煤层气赋存的制约

深部煤和煤层气的聚集及赋存与盆山演化有着密切的关系.在对华北陆块中新生代盆山演化过程与特征研究的基础上,以其主要含煤区为研究区域,探讨了华北陆块盆山演化对其含煤区深部煤和煤层气的制约作用.结果表明:华北不同地区盆山演化特征不仅导致了含煤盆地结构的复杂多变,也使煤层埋深及煤的储层物性发生了不同程度的变化.渤海湾盆地,受挤压和伸展控制作用,其煤层埋藏深;煤层气沿断裂运移至上覆岩层中,形成常规天然气藏,但仍有部分煤层气赋存于深部煤层中,形成煤层气富集层.鲁西含煤区以伸展滑脱作用为主,煤层埋深增加;由于张性断裂作用,煤层含气量降低.两准含煤区以逆冲推覆作用为主,使煤层埋深增加;淮北煤田岩浆-热作用相对淮南煤田强烈,煤层含气性局部变好,渗透率也有所增高.豫西含煤区重力滑动产生的牵引褶皱区,煤层埋深增加,煤层气保存较好.沁水盆地以挤压复向斜构造为主,使煤层埋深增加,且岩浆-热作用明显,煤层含气性较好,而叠加后期形成的构造裂隙,渗透率较好.鄂尔多斯盆地受沉积厚度的影响而煤层埋深增加;由于煤中内生裂隙较多,渗透性也较好.     

织纳煤田龙潭组煤的岩浆热变质成因

贵州省中北部龙潭组煤的变质成因和"黔中隆起"构造具有特定的关系.分析了区域热液发育的背景条件,发现区内织纳煤田的煤级呈环状展布以及镜质组反射率梯度极其异常,结合阿弓向斜个别钻孔二氧化碳浓度异常及区域重力异常特征,认为"穹窿不均一"的岩浆热变质可能是贵州中北部煤级增高的主要原因.煤变质程度明显受龙潭组与可能的隐伏岩浆岩距离远近的影响,织纳煤田由于龙潭组下伏地层抬升剥蚀程度最大,利于向上传递岩浆热,导致煤级增高,反射率梯度值达到0.3%～0.4%/100m.     

区域变质-混合岩化-花岗岩形成连续演化的模式——地壳花岗岩类形成的一种重要途径

区域变质作用与花岗岩的形成具有不可分割的成因联系。区域变质岩、混合岩、交代花岗岩、侵入花岗岩四者均属同一作用(深成作用)过程不同发展阶段所形成的产物。南岭地区两个时期(晋宁旋回和加里东旋回)区域变质岩、混合岩和花岗岩的规律伴生与相互依存的关系,证明了这一客观规律的存在。不论交代花岗岩抑或侵入花岗岩,均是业已形成的花岗质岩浆冷凝结晶的产物。所谓花岗岩化,其确切涵义是指固态原岩经选择熔融转变为花岗岩浆的过程,是花岗岩类形成初期阶段(岩浆发生阶段)的特征作用。混合岩化则系花岗岩化过程的低级阶段,也可称为低级花岗岩化。成矿作用主要与这一演化系列的高级阶段所形成的侵入花岗岩,特别是地槽发展末期的后构造期侵入花岗岩密切相关。     

海拉尔盆地布达特群流体包裹体特征及来源

海拉尔盆地布达特群热流体活动频繁,脉体发育.脉体中发育3种不同类型烃类包裹体,即早期富CH4气态烃类包裹体、中期液态烃类包裹体、晚期气液两相烃类包裹体.通过对3种烃类包裹体宿主矿物特征、均一温度测定、宿主矿物化学成分的分析,指出铁白云石脉的形成与岩浆成因及低温热液作用有关,石英脉的形成可能来源于深部流体.早期石英脉中富CH4气态烃类包裹体可能同样来自于深部;中期铁白云石脉中液态烃类包裹体是热事件作用中高温变质水分解并携带了围岩中烃类物质进入裂缝中沉淀而成的;晚期石英脉、铁白云石脉中气液两相烃类包裹体则代表了布达特群油气成藏时油气运移、聚集的结果.结合沉积埋藏史和热演化史恢复,认为布达特群成藏时间为60～105Ma,即伊敏组沉积初期开始,一直延续到青元岗组.     

渤海湾盆地深层古生界油气勘探前景

渤海湾盆地的古生界烃源岩自沉积以来,遭受了多期复杂的构造变动,烃源岩经历了不均一的抬升、变形、埋藏、甚至岩浆作用,导致了烃源岩生烃演化的不连续性和阶段性,针对这一问题,研究了渤海湾盆地古生办烃源岩的埋藏史和受热史。结果表明：研究区古生办的最高受热温度从加里东期到喜山期的“脉动式”递增导致有机质成熟度呈阶梯式增大,并引直多次生烃作用,主要生烃演化发生在印支期、燕山期和喜马拉雅山晚期,且喜马拉雅山晚期的生烃演化具有重要意义,是渤海湾盆地深层油气勘探的方向,最后,提出了勘探的有利区块。     

矿田构造与岩浆-热力构造的类型划分及青海实例分析

多个造山带和盆地矿田地质调研发现,热力作用和热力构造有其广泛性和特殊性。岩浆-热力构造是指受岩浆-热力作用影响或控制,与岩浆侵入或火山喷发活动有一定联系,形成于岩浆岩体中或围岩地层中或远程热力作用影响区的一系列热力(含部分应力作用)形成的构造类型。在矿田、矿田地质和矿田构造的概念及类型划分研究基础上,提出了矿田构造和岩浆-热力构造的类型划分方案。按成矿期构造形成的主控作用方式,将矿田构造划分为:应力、热力、重力和复合转化4种构造类型。按照矿田岩浆活动-热力作用对成矿作用的控制影响深度、构造环境和成矿类型,将矿田岩浆-热力构造分为五大类24个亚类:①近地表热水喷流沉积-地热异常群集型;②热液型;③岩浆侵入-斑岩-矽卡岩-韧性剪切流变-热穹窿型;④岩浆通道-小岩体矿床-壳幔混合成矿型;⑤地幔热柱型。这些不同深度的岩浆-热力构造形成了不同类型的矿床,在壳幔岩浆-热力构造作用下,经常形成重要矿床类型组合和超大型矿床。对盐丘、岩浆热穹窿、地热异常、壳幔热柱等几种特殊类型的岩浆-热力构造进行了简要的特征分析。以青海祁漫塔格矿带景忍—虎头崖多金属矿田为实例,在矿田地质学指导下,以矿田建造和构造-岩相填图为基础,剖析矿区岩浆-热力构造特征,归纳其岩浆-热力构造类型为斑岩型+矽卡岩型+断控热液型,认为晚三叠世岩浆侵入作用是该区多金属大规模成矿的主要内因,岩浆侵入作用与各时代碳酸盐岩接触带形成了矽卡岩矿床,并且显示出印支期岩浆侵入体、斑岩、矽卡岩带、多组断裂破碎带和热液蚀变带的发育与找矿富集中心紧密套合,不同方向断裂控矿作用不同,近EW向和NWW向断裂控矿显著,矿田中深部成矿潜力较大。     

EASY%Ro法在滨北地区热演化史中的应用

EASY%Ro动力学模拟方法,适合模拟中高热演化程度的盆地模型.为考察松辽盆地滨北地区热演化历史,采用EASY%Ro动力学模拟方法,恢复了该地区的古地温场,结合现今地温场特征,分析了烃源岩热演化历史.结果表明:滨北地区白垩纪古地温梯度高于现今地温梯度,古地温梯度在晚白垩世为4.3~5.8℃/(100m),第三纪以来降低到3.2~3.6℃/(100m);最高古地温是在白垩系末期,有机质热演化在白垩纪末期达到最高峰.自第三系开始的持续抬升剥蚀(白垩纪末至早渐新世为长期沉积间断)和大地热流值衰减降温,致使热演化作用过程“冷冻”,生烃作用停止.     

钙基脱硫灰低温增湿脱硫的TGA模拟实验研究

以石灰石为脱硫剂,在热天平中研究了其高温脱硫产物在低温（60～150℃）条件下的增湿脱硫特性,探讨了水活化温度、活化水量和高温脱硫时间对脱硫灰低温增湿脱硫能力的影响.结果表明,在合适的水活化增湿条件下,高温脱硫产物中的残留氧化钙水合生成氢氧化钙的转化率可以达到90％以上,具有较强的潜在再脱硫能力.增湿活化温度越低,高温脱硫时间越短,越有利于低温脱硫反应;随着活化水量的增加,低温脱硫反应的钙利用率先提高后降低,活化水量存在一个最佳值