岩浆侵入对煤层瓦斯成藏及突出的影响

岩浆侵入的矿井往往存在煤与瓦斯突出危险性,为了研究岩浆侵入对矿井煤层瓦斯成藏和突出灾害的控制作用,基于理论分析和实验研究,探讨了岩浆侵入的一般规律,研究了岩浆侵入对煤层的破坏以及对瓦斯生成-圈闭的作用,并以淮北卧龙湖井田岩浆侵蚀严重的10煤层为研究对象,验证岩浆侵入对煤层的瓦斯圈闭和突出的控制作用.结果表明:在岩浆的热演化作用下,煤的变质程度增加,比表面积增大,微孔较发育,吸附、解吸瓦斯能力增强,岩浆的侵入对瓦斯突出灾害具有控制作用.     

岩浆侵入破坏区煤层瓦斯地质规律

当岩浆侵入破坏煤系时,煤层瓦斯赋存规律会变得异常复杂。利用瓦斯地质学和煤层气地质学的方法,对岩浆侵入破坏区煤层瓦斯地质规律进行了研究,结果表明:岩浆侵入煤层与煤发生接触热变质作用,使生成的瓦斯量发生变化;使瓦斯的赋存状态发生变化,同时有可能导致瓦斯成分的改变;还会使其影响带的煤体结构遭到破坏,局部形成构造软煤分层,在岩浆岩体尖灭处及岩浆岩体与断层的组合部位是煤与瓦斯突出的有利地带。     

大河边向斜地质构造对煤与瓦斯突出的影响

为了对大河边向斜内煤与瓦斯突出进行区域预测与防治;根据向斜内煤层突出的特点,地质构造特征,地应力作用,煤层厚度及产状变化、煤层透气性的实测数据分析,探讨了向斜南北部及中部煤层突出的差异,研究了大河边向斜煤层突出机理.结果表明高瓦斯和封闭性好的地质条件是瓦斯突出的物质基础,压性和压扭构造等地质构造的发育及地应力作用是导致突出的重要因素,在向斜中部C409,C407,C406突出危险性最大,在向斜北部C409,C601突出危险性最大,在南部煤层突出危险性小;该成果对大河边向斜内进行煤与瓦斯突出区域预测与防治具有指导意义.     

岩浆热事件对煤层变质程度和吸附-解吸特性的影响

为研究岩浆侵入热事件对煤层变质程度和吸附-解吸特性的作用机制,采用理论分析、实验室测定和现场验证的方法,对比分析了淮北矿区海孜井田岩浆岩侵入区和邻近临涣井田未受岩浆影响的煤层多元物性参数变化规律和孔隙特征,系统研究了采集煤样的等温吸附与吸附平衡条件下瓦斯解吸过程,揭示了岩浆岩床下伏煤层瓦斯赋存特征。结果表明:海孜井田岩浆热演化作用使煤层变质程度显著增加,煤层挥发分降低,岩浆岩覆盖区域煤层的最大镜质组反射率梯度为0.53%/100 m,远大于深成变质作用。岩浆热演化区孔径0.4~0.7 nm之间的微孔极为发育,其发育程度是未受岩浆岩覆盖区煤样的数倍,且越靠近岩浆岩的煤层,微孔发育程度越明显。岩浆热演化区内煤体的吸附能力增强,吸附瓦斯量增大,煤体的瓦斯放散初速度变大,初期解吸速度快且解吸总量大。由于岩浆岩床对下伏煤层的热变质和封存作用,易造成下伏各煤层的瓦斯压力和瓦斯含量增高,煤层的突出危险性增加。     

平顶山矿区的瓦斯治理战略

1概述平顶山矿区是煤与瓦斯突出较严重的矿区,已发生煤与瓦斯突出80余次。矿区主要矿井位于区域构造李口向斜的西南翼,矿区地质构造线展布主要方向与李口向斜轴近似平行。矿区地质构造组合特征分为三个构造区;东区李口向斜轴部过度区,构造条件最复杂,包括八矿、十矿和十二矿;中     

鹤壁八矿二_1煤层构造发育特征及对瓦斯灾害的控制作用研究

采用现场实测和实验的方法,获得鹤壁八矿不同区域的瓦斯压力、瓦斯含量和相关突出判定指标,分析矿井瓦斯压力和瓦斯含量的分布规律,同时对构造煤的发育特征和突出规律进行系统研究。分析表明,鹤壁八矿构造主要以断层为主,二1煤层瓦斯含量随煤层深度的加大而有规律地增加;背斜轴部附近煤层瓦斯含量一般较低;向斜轴部煤层瓦斯含量较高,煤与瓦斯突出的危险性较大。矿井突出多发生在断层、向斜轴部、煤层由薄变厚或倾角由小变大的地点。     

宣东矿Ⅲ_3煤层瓦斯涌出地质因素分析

掌握煤层瓦斯涌出规律,可以为矿井通风设计、瓦斯利用与瓦斯灾害防治提供科学依据,研究瓦斯涌出分布规律具有较大实用意义。运用瓦斯地质理论,依据实际瓦斯涌出资料和地质勘探资料,分析影响宣东矿Ⅲ3煤层瓦斯涌出的各种地质因素。研究发现岩浆岩改变了瓦斯的赋存条件,是影响宣东矿Ⅲ3煤层瓦斯涌出的主要地质因素,宣东矿东南部地质条件复杂,瓦斯赋存条件好,瓦斯涌出量大,煤体受岩浆侵入挤压力破坏,形成瓦斯突出煤体,分析认为井田东南部发生煤与瓦斯突出可能性较大。     

宣东二矿Ⅲ3煤层突出主控因素分析和区域预测

根据宣东二矿井田地质构造、构造煤及煤层瓦斯赋存特征分析,结合二矿Ⅲ3煤层实际发生的9次突出事故,运用煤与瓦斯突出综合假说,分析了影响Ⅲ3煤层突出的各项因素,确定上覆岩床的岩浆热作用是Ⅲ3煤层煤与瓦斯突出的主控因素;据此进行了Ⅲ3煤层瓦斯地质单元划分,及区域煤与瓦斯突出危险性预测.     

浅谈影响祁东矿煤层瓦斯生成与储存的地质因素

煤层瓦斯是影响煤矿安全和生产的重要地质因素之一，但是由于对煤层瓦斯的认识和技术条件的限制，导致缺乏对瓦斯的生成、分布规律、控制因素等的系统研究。而煤层瓦斯本身就是地质作用的产物，瓦斯在煤层里的赋存、聚集与运移都受地质作用的控制，本文以祁东井田和淮北地区的地质构造为例，分析了煤的变质作用和瓦斯的两次生成以及地质构造对煤层含气性的控制作用。     

八连城煤矿19号煤层瓦斯地质规律研究

为给防治八连城煤矿瓦斯灾害提供依据,根据该矿实测的19号煤层瓦斯含量、瓦斯压力等数据,结合矿井地质条件,分析了其瓦斯地质规律。运用多元回归分析法预测瓦斯含量,并对其煤与瓦斯突出危险性进行了预测。结果表明：19号煤层顶底板围岩岩性致密,透气性差,封闭条件良好。岩浆岩侵入区煤层瓦斯含量增大,并且随埋藏深度增加而增大。基于不满足单项指标的要求,19号煤层不具有煤与瓦斯突出的危险性,认为岩浆岩侵入区是瓦斯治理的重点区域。     

塔山矿瓦斯地质特征及影响因素分析

以瓦斯地质理论为基础,结合煤田地质资料和实测瓦斯参数,定性、定量分析了岩浆岩分布状况、煤变质程度、煤层厚度、煤层埋深及上覆基岩厚度等地质因素对2个地质单元内瓦斯赋存的影响,结果表明,衡量煤变质程度的挥发分是岩浆岩侵入区瓦斯含量的主控因素,煤层埋藏深度及上覆基岩厚度是影响无岩浆岩区煤层瓦斯含量的主控因素。     

红菱煤矿西三采区12~#煤层瓦斯赋存规律及控制因素分析

分析了红菱煤矿西三采区12#煤层瓦斯含量与埋藏深度的关系,研究了矿井地质构造、围岩岩性特征以及岩浆岩侵入对煤层瓦斯含量的影响,为指导煤矿瓦斯治理工作提供了可靠数据。结果表明,西三采区12#煤层瓦斯含量主要受埋藏深度控制,采区内地质构造简单,其对瓦斯的控制作用较弱,局部煤体受岩浆岩侵入的影响,瓦斯含量增大;西三采区整体瓦斯含量高,瓦斯压力大,煤与瓦斯突出危险性大,在采掘活动进行前,需要采取区域消突措施来消除煤与瓦斯突出危险性。     

永盛煤矿南井主采煤层煤与瓦斯突出危险性评估

选用永盛煤矿南井主采2#和9#煤层作为研究对象,根据该煤层最大瓦斯压力和煤样瓦斯基本参数测试结果,评估其突出危险性。测试结果表明:永盛煤矿南井2#和9#煤层突出危险性单项指标和综合指标均超过了《防治煤与瓦斯突出规定》规定的临界值;该井田范围内无明显直达地面的断裂构造,瓦斯难以从构造带释放;煤层埋藏较深且上覆岩层大多为透气性差的岩层,瓦斯保存条件较好。分析确定永盛煤矿南井2#、9#煤层为具有煤与瓦斯突出危险性煤层。     

安林煤矿岩浆岩和煤与瓦斯突出关系

安林煤矿为煤与瓦斯突出矿井,该矿岩浆岩发育。依据矿井岩浆岩侵入状态及其与构造关系,结合矿井瓦斯地质资料,研究矿井岩浆岩对该矿煤与瓦斯突出的影响,发现该矿煤与瓦斯突出是矿井先期岩浆岩入侵与后期构造共同作用的结果,岩浆岩对安林煤矿煤与瓦斯突出具有重要的影响。上述结论对煤矿瓦斯突出区域预测及瓦斯突出防治具有重要意义。     

厚硬火成岩下突出煤层动力灾害致因研究

针对海孜煤矿主采煤层顶板上部厚层坚硬火成岩造成的突水、瓦斯突出、冲击地压和地表沉陷等煤岩动力灾害,采用煤样SEM（扫描电镜）分析、组分和反射率测定等方法,研究了厚硬火成岩下突出煤层物性参数特征,采用板应力拱平衡理论研究了采动离层裂隙发育规律,采用梁结构破断弹性理论研究了厚硬火成岩对冲击地压和突水的影响,以揭示厚硬火成岩下突出煤层动力灾害的致因。研究结果表明,巨厚火成岩的热演化和圈闭作用,导致下伏各煤层孔隙发育,吸附瓦斯能力增强,各煤层突出危险性增加;厚硬火成岩为矿井主关键层,受采动影响能长期保持不断裂,其下伏煤岩层的裂隙与离层能长期不闭合,能为卸压瓦斯抽采创造条件;但随着煤层的持续和大面积开采,厚硬火成岩突然破断滑落,破断过程中释放出大量能量并向周围传播,容易引起冲击地压、矿井水灾、瓦斯突出及地表沉陷等复合型动力灾害。     

淮北矿区祁东井田中生代岩浆侵入作用对煤层瓦斯赋存的影响

结合淮北矿区祁东井田地质背景,分析了中生代岩浆侵入特征及其对煤层、煤质和瓦斯赋存的影响。研究发现,从上部3 2号煤层到下部9号煤层,岩浆侵入范围和强度逐渐增大,煤的变质程度逐渐升高,9号煤层煤样镜质组最大反射率高达3.7%;化学性质发生差异,挥发分减少,碳含量增高,氢含量略有降低,H/C原子比下降,认为叠加在深成变质作用基础上的岩浆热变质作用是造成这些现象的主要原因。祁东井田岩浆岩主要以岩床形式顺煤层上部侵入,同一煤层局部瓦斯含量高异常部位与岩浆侵入部位一致,认为这与岩浆侵入引起煤的二次生烃导致煤生气量增大和吸附性增强,及岩浆岩成为煤层直接顶板对瓦斯的圈闭作用有关。     

开滦矿区煤岩动力灾害的构造应力环境

运用空心包体地应力测量方法进行了开滦矿区地应力测试,系统分析了开滦矿区地应力场的类型、作用特征及其与区域构造的关系,在此基础上分析了开滦矿区煤与瓦斯突出、冲击地压和底板突水等煤岩动力灾害与矿区地应力场之间的内在关系。研究表明开滦矿区地应力场属于大地动力场,地应力以水平构造应力为主导,且属于高应力区。矿区地应力场的量值和方位受开平向斜的控制,开平向斜轴部区域应力值最高,随着远离轴部,应力值逐渐降低;最大主应力方位与开平向斜轴部走向近似垂直。构造应力场对开滦矿区煤体结构、瓦斯参数、煤体渗透特性等具有控制作用,开滦矿区煤与瓦斯突出和冲击地压发生在地应力值最高的开平向斜轴部区域,底板突水发生在地应力最低的开平向斜翼部区域。开滦矿区煤岩动力灾害具有统一的构造应力环境。     

煤与瓦斯突出与地质构造的关系

地质构造预测是防治煤与瓦斯突出的重点工作。在生产中必须充分做好地质预报工作,加强对突出煤层的管理,这样可有效避免煤与瓦斯突出给煤矿正常生产造成的灾害,防治煤与瓦斯突出。