浙江云和坪地萤石矿区构造特征及成矿研究

结合矿区野外工作和室内资料的综合整理,参考区域资料,将矿区构造划分为北东向、北北东向、北西向及北西西向等四个构造体系,提出了北东向构造带、北北东向带、北西向构造带及北西西向构造带的构造演化史.研究表明,区域上以北东向构造为主,萤石矿受北东向构造和北西西向构造带的控制.即北东向构造与北西西向构造是成矿的有利构造部位.     

浅谈闽中裂谷带丁家山铅锌矿区控矿构造

丁家山控矿构造有断裂、褶皱和不整合接触面。通过对丁家山矿区构造的分析研究,得出丁家山铅锌矿矿床主要受控于北北东向和北西西向的共轭断裂系统,且北东向断裂是宏观上最重要的控矿构造,详细分析了矿区构造演化,并对下一步找矿前景进行了预测。     

内蒙古曹四夭矿区断裂构造特征

通过对前人资料的分析,总结了曹四夭矿区断裂构造特征及其对矿床的控制作用。该区断裂构造发育,共有大小规模断裂20余条,主要为北东向、北西向,其次为近南北向。北东向F1断裂规模最大,其多期次活动,为含矿热液运移、储存及金属矿物的充填提供了及其有利的场所;北西向、近南北向断裂规模均较小,且为成矿后断裂,对主要钼矿体破坏作用较小。     

平庄盆地地质构造及演化特征

通过野外地质调查及煤田地质、石油地质信息的综合分析，揭示了平庄盆地的地质构造及演化特征.得出如下结论：八里罕拆离断裂是成盆的主控断裂；早期该盆地为地堑式盆地，中晚期演化为半地堑式盆地；挤压构造应力场导致了平庄裂陷盆地消亡；此后该区又经历了北北东向断裂左行走滑（形成了小型拉分盆地，将平庄盆地与相邻的元宝山盆地连通）以及形成北北西向褶皱的构造活动改造.     

构造区域应力场与煤与瓦斯突出区域预测

以地质动力区划方法划分的Ⅴ级活动断裂为构造格架,结合地应力测量,进行区域构造应力场数值模拟,从而确定区域岩体应力分布规律。结果表明:煤矿区域原岩应力分布状态主要受断裂构造的支配,断裂构造的叠加扰动使原岩应力场重新分布,从而在时间和空间上制约着煤与瓦斯突出的区域性分布。并对矿井开采所引起的煤与瓦斯突出危险性作出评估和预测,拓宽了煤与瓦斯突出预测途径。     

地质构造对瓦斯赋存及煤与瓦斯突出的控制作用

安徽恒源煤电公司任楼井田受早期的近南北向和晚期的近东西向局部主压应力作用,两期构造应力场大角度叠加复合,形成大量断裂构造,使得矿井处于半开放的状态;同时,童亭背斜隆起部位煤层被风化、剥蚀,形成"天窗"构造,有利于瓦斯的逸散。多期构造运动使任楼井田地层保留了较大的水平应力,最大水平主应力与铅直应力之比为2.46～2.72。任楼煤矿7、8煤层最大瓦斯含量不足8 m3/t,但具有煤与瓦斯突出危险性,表明矿井的煤与瓦斯突出主要是由地应力控制的,突出的防治工作应放在降低地应力上。     

构造煤结构与瓦斯突出

采用有机溶剂萃取和煤成烃热模拟实验，对煤层受构造应力作用时的煤结构变化及构造煤的生烃特征进行研究.结果表明：构造煤的正己烷、苯萃取率与原生结构煤基本相近，而氯仿萃取率是原生结构煤的2倍多，构造煤含有很高的氯仿可溶低分子化合物；构造煤分子间的作用力小，决定了构造煤强度低和吸附性能高，从而控制了煤与瓦斯突出灾害的发生；煤的氯仿萃取率可以作为预测煤与瓦斯突出的指标.构造煤生烃潜力小，反映在构造应力作用下，曾经生过烃（瓦斯）.在构造应力作用下，煤中的有机质超前向两个方向演化，一方面聚合形成更大的高芳构化的大分子结构，另一方面则形成低分子化合物和气态烃（瓦斯）.     

地应力对瓦斯压力及突出灾害的控制作用研究

为考察地应力对瓦斯压力与突出灾害的控制作用,通过理论分析和现场实例验证相结合的方法,分析了地应力的演化特征及构造应力对煤体结构、瓦斯压力和突出灾害的控制作用规律。研究结果表明：构造应力的演化对煤层瓦斯赋存及运移起主导控制作用,含煤地层在高构造应力作用下其煤层瓦斯压力梯度可能远超过静水压力梯度,形成高的瓦斯压力;在强烈构造运动作用下形成的构造煤具有煤体强度低、瓦斯吸附和放散能力强等特点。由于地应力对煤体结构和瓦斯压力均起到控制作用,可以认为地应力在突出灾害中起主导控制作用,是煤体破坏的主要动力,也是高压瓦斯存在的前提。最后文中以祁南煤矿72煤层的瓦斯突出灾害特征验证了构造应力对突出灾害的主导控制作用。     

阜新煤田阜新组同沉积构造的初步探讨

阜新煤田形成于中生代晚期,位于锦州—阜新盆地东北部,煤田的构造格局受医巫闾山断裂、松岑断裂控制,总体呈NNE向展布的断陷盆地。由于受近SN向地应力的作用,区内断层以NW、NWW向为主,受其影响煤田在南北方向上呈带状,东西方向上呈段状展布。阜新聚煤盆地依据地层及构造演化分析其生成与发展,燕山晚期的挤压抬升变形开始,经历了古近纪早喜山运动,挤压变形加剧,以及新近纪以来的晚喜山构造运动影响,最终形成了现今阜新煤田南北分带、东西分段的区域构造格局。     

论构造应力场及其演化对煤和瓦斯突出的主控作用

煤和瓦斯突出是地应力、煤的物理力学性质以及瓦斯压力三个因素综合影响的结果，而地应力中所包括的构造应力起主导控制作用。作者从多种角度、不同层次作了深入讨论。首先指出“残余构造应力”影响甚微；其次重点阐述了古构造应力场和现今构造应力场及其演化分别在控制谋和瓦斯突出中所起的重要作用，古构造应力促进瓦斯生成，改变瓦斯运移、赋存条件，破坏煤体结构等。现今构造应力构成了现今地应力的主体，直接参与突出过程。由此为有效防治煤和瓦斯突出提供了理论基础。     

The stress state of geological structure and mining dynamic disaster in Fuxin basin

Further evidences show that most mining dynamic disasters are mainly occurred nearby NNE and near SN geological structures. In-situ stress measurement in Fuxin basin shows that the orientation of major compressed stress is near EW. At this stress field, geological structures with deferent strike have deferent stress state and displace mode. NNE and near SN geological structures are compressed to thrust and come into being high stress zone. NWW and NEE geological structures are tensile to separate and not prone to being low stress zone. NW structure is intervenient of them. So NEE and near SN structures are easy to occurre mining dynamic disasters and NWW and NEE structures is “safety” comparatively. The mining dynamic disaster is controlled by stress state of geologic structure, which is determined by its strike. Supported by the Major State Basic Research Development Program of China “973” Program (2005CB221501); the General Project of the National Natural Science Foundation of PR China (50574047)     

矿井构造预测及其在瓦斯突出评价中的意义

矿井构造是制约煤炭生产的最重要因素之一,不仅直接影响到煤矿生产效率,同时对矿井瓦斯突出和突水等严重威胁煤矿安全生产的地质灾害具有重要的控制作用。因此矿井构造预测与评价不仅是煤矿生产中亟待解决的实际问题,也是一个重要的科学难题。本文较为系统地评述了我国矿井构造预测以及矿井构造对瓦斯赋存与突出的控制作用的研究现状,并以阳泉矿区新景矿为例阐释了依据区域地质背景-矿井构造-煤体变形特征-构造煤发育及其瓦斯特性进行瓦斯赋存与突出预测的研究思路、内容与技术方法。研究表明,20世纪80年代以前矿井构造研究以定性评价和预测为主;20世纪90年代至21世纪初,矿井构造预测从定性的描述到定量评价取得了实质性的进展,但近年进展较为缓慢,指出基于地质实际的数理方法、地球物理探测和计算机技术的多源信息融合预测理论与方法是矿井构造定量预测和评价重要发展方向;分别从断裂、褶皱和层滑构造等方面阐释了瓦斯赋存与突出的构造控制的研究现状,指出目前多限于某些特定因素或静态的分析,而以矿井构造预测为基础,深入剖析矿井构造控制下的不同类型构造煤的发育、演化及分布规律,揭示不同类型构造煤的瓦斯地质特征是瓦斯突出预测的发展趋势;新景矿的实例剖析表明,EW向与NNE—NE向褶皱叠加复合独具特色的矿井构造对构造煤发育和瓦斯赋存具有关键控制作用,揭示了瓦斯非均质性分布的构造动力学机制。     

阳泉新景煤矿矿井构造特征及其演化分析

在矿井和野外构造观测的基础上,利用赤平投影进行了层面校正,结合野外实测共轭节理和区域构造背景,探讨了阳泉新景矿井的构造特征及其矿区演化。研究表明:新景矿井主要以NNE-NE向的褶皱为主,控制着井田的主要形态,大断层不发育,小断层成群出现;矿区煤系形成后主要经历了3期构造应力场作用。     

顺煤断层的基本类型及其对瓦斯突出带的控制作用

顺煤断层是指断面分为３种基本类型：褶皱型、带是瓦斯突出煤层或突出带，展布特征的研究，有助于构造与煤层呈小角度相交的断层，按其成因，顺煤断层被划型和转换型，在高瓦斯矿区，顺煤断层发育的煤层和地制构造煤的分布控制瓦斯突出带，顺煤断层形成机制和布的预测，进而实现瓦斯突出危险带预测。     

向斜构造煤与瓦斯突出机理探讨

为了确定向斜构造煤与瓦斯突出机理,从应力、煤体结构特征和瓦斯压力及含量等方面对向斜构造进行了分析.利用弹性梁的应力、应变理论,分析了煤层与围岩组成的软硬互层系统的层间滑动特征和应力-应变特征、煤体宏观与微观结构特征、瓦斯压力与瓦斯含量分布特征.研究表明,向斜构造的两翼与轴部中性层以上为高压区,中性层以下为相对低压区,距离向斜轴部越近,主应力及其梯度越大.向斜构造形成过程中的层间滑动造成煤体原生结构遭到破坏,煤体强度降低,煤层增厚.向斜构造部位瓦斯生成量亦相对较高,同时中性层以上煤(岩)体中的裂隙和孔隙被压密、压实而闭合,阻止了下部瓦斯的向上逸散,中性层以下的张性作用下的断裂或折裂面、煤体中的割理、节理等降低了解吸压力,形成良好的瓦斯聚集空间,也有助于煤层中吸附瓦斯的解吸,使得向斜轴部瓦斯含量较高.向斜构造同时具备的高地应力、高瓦斯压力(含量)和构造煤发育等3个因素是其发生煤与瓦斯突出的主要原因.     

招远市金华山金矿区构造控矿规律及找矿预测

通过对金华山矿区构造控矿规律研究,认为矿区矿脉主要受两条主干断裂之间的桥域控制,主断裂旁侧的引张区控矿,南西向侧伏的断裂构造控矿,北北东走向的断裂构造控矿。在成矿期,两条北东向主干断裂左行剪切,从而产生北北东向挤压和北西西向拉伸,使两主断裂面间所夹持的几组北北东走向的次级断裂张开成矿。     

淮南煤田逆冲推覆构造对煤与瓦斯突出的影响分析

为了提高淮南煤田在地质构造带条件下煤与瓦斯突出防治的针对性,采用理论分析的方法研究了淮南煤田逆冲推覆构造和煤与瓦斯突出的关系,对淮南煤田逆冲推覆构造的几何学、动力学特征,以及该构造控制下的煤体结构、瓦斯赋存、构造应力分别进行了分析。研究结果表明,淮南煤田的逆冲推覆构造主要分布在煤田南北两缘,由华北克拉通与扬子克拉通于印支-燕山期相互碰撞挤压形成。煤田南缘逆冲推覆构造由南向北推覆,北缘逆冲推覆构造由北向南推覆,形成了反向相背倾斜的构造系统。淮南煤田逆冲推覆构造带内构造煤发育、瓦斯含量高为煤与瓦斯突出提供了物质基础条件,而较高的构造应力及瓦斯压力为煤与瓦斯突出提供了动力条件。从逆冲推覆构造对煤与瓦斯突出影响的角度分析了望峰岗矿"1.5"煤与瓦斯突出事故原因,分析表明:发生事故的C13煤层内构造煤发育,瓦斯含量高,构造应力集中,当主井施工揭开C13煤层时,原应力平衡状态被打破,煤与瓦斯大量喷出,导致事故发生。     

构造演化对煤与瓦斯突出的控制作用

在分析中国煤与瓦斯突出空间分布特征的基础上,以区域构造演化为主线,从动态的、历史的角度分析了东北、华北和华南聚煤区构造演化过程以及构造发育、瓦斯赋存、煤体结构、应力状态的演化特征,阐明了构造演化对煤与瓦斯突出的控制作用,最后探讨了东北聚煤区、华北聚煤区和华南聚煤区的煤与瓦斯突出的一般模式,指出东北聚煤区煤与瓦斯突出与活动断裂密切相关,华北和华南聚煤区煤与瓦斯突出与煤体结构具有密切的关系。     

艾维尔沟矿区构造及其演化对煤层瓦斯赋存的控制

为了明确构造及其演化对艾维尔沟矿区煤层瓦斯赋存的控制作用,采用现今地应力实测、含煤盆地埋藏史-热史模拟、现场资料统计分析等方法,对矿区地应力状态、含煤地层埋藏史、煤层变质作用、瓦斯生成与散失、煤与瓦斯突出危险性等开展研究。研究表明:艾维尔沟矿区现今地应力状态为构造挤压应力状态,最大主应力方向为NE-SW向;矿区侏罗纪煤系地层主要经历了2个大的演化阶段,第Ⅰ阶段为快速沉降并于晚侏罗世达到最大埋深约4 300 m,煤层受到深成及区域双变质作用,经历最高古地温137~192℃,形成第1次生气高峰;第Ⅱ阶段由于受到燕山运动及喜马拉雅运动构造挤压的影响,煤系地层从晚侏罗世-早白垩世开始发生倾斜并持续抬升剥蚀,煤层快速冷却降温,煤层瓦斯发生逸散;矿区内深成变质及区域热变质作用直接导致了矿区内煤级及瓦斯生成量具有垂向和水平2个梯度,局部差异化构造及演化直接导致了矿区内各矿之间煤层瓦斯保存条件的差异性;受现今构造挤压地应力状态、地质构造及其演化的控制作用,艾维尔沟矿区垂向上向斜轴部(北翼深部)较北翼浅部更具有煤与瓦斯突出危险性,平面上矿区西部2130煤矿地区较中部地区1930煤矿地区更具有煤与瓦斯突出危险性,东部1890煤矿地区次之。