不同变质类型煤的结构演化特征及其地质意义

基于煤结构演化特征及其地质意义在煤化作用研究中的重要性,采用X射线衍射分析、电子顺磁共振分析、显微傅立叶变换红外分析、高分辨率透射电子显微镜研究了特殊环境下形成的不同变形-变质类型的构造煤.结果表明:3类不同变形-变质类型煤具有显著的系统差异:尤以区域变质煤与另两类区分显著,叠加在高温之上的构造应力能够促进碳原子面网间距(d002)减小、基本结构单元(BSU)的延展度(La)和堆砌度(Lc)增大、促使BSU向稚理化发展;该实验条件下,构造-热变煤的d002较另两类煤平均减小了0.012nm左右,而La和Lc平均值则分别为另两类煤的近2倍和3倍左右.构造应力不仅影响物理煤化作用,而且在一定程度上可以导致煤有机大分子化学结构和化学组成的改变,对煤结构的演化具有超前效应.     

煤层气成藏的构造应力场研究

构造应力场是控制煤层气成藏极为重要的因素，深入探讨不同性质构造应力场对煤储层的改造及控制机理，将会为煤层气勘探前景评价提供重要的理论基础．本文在区域构造应力场研究的基础上，分别探讨了不同性质构造应力场的作用特征及其对构造发育、构造展布、构造组合及构造变形的控制作用；分析了不同性质构造及其组合、应力-应变环境对煤储层的改造作用，探讨了不同变形机制和不同结构构造煤在不同构造应力场中的发育及展布规律．研究表明，挤压应力场作用下，在强变形带的中心及其附近，可以形成糜棱煤类构造煤，但糜棱煤分布较为局限；在较大范围内形成脆性变形系列的构造煤，是煤层气勘采的有利区带；拉张构造应力场中，大部分区域内有利于煤层裂隙的形成和渗透率的提高，但易造成煤层气的散失，含气量降低，应重视有利的储气构造的研究．剪切构造应力场中，以平移断层为界，煤层的赋存状态、煤体结构和煤储层物性都会存在一定的差异，应对不同的构造单元分别研究其煤储层特征．     

煤演化过程中力化学作用与构造煤结构

应用力化学理论和煤结构分析方法,对煤的力化学作用类型、力化学的能量来源、作用形式及其对煤结构演化的影响进行了研究;结果表明水平挤压应力是煤力化学作用的重要能源,其挤压剪切作用,不仅使煤发生变形、破坏等物理效应,形成了构造煤,而且使煤结构发生一系列的化学效应:一方面煤结构发生聚合、异构、重排、芳构,形成更大分子网络结构;另一方面,在短时间内分子断裂、分解形成液态烃(低分子化合物)和气态烃(瓦斯).作者认为力化学作用是煤结构演化的重要过程,不仅加速煤的变质过程,而且加速烃的转化,有利于低分子化合物和瓦斯的富集,构造煤是力化学作用的产物.     

煤演化过程中力化学作用与构造煤结构

应用力化学理论和煤结构分析方法,对煤的力化学作用类型、力化学的能量来源、作用形式及其对煤结构演化的影响进行了研究;结果表明水平挤压应力是煤力化学作用的重要能源,其挤压剪切作用,不仅使煤发生变形、破坏等物理效应,形成了构造煤,而且使煤结构发生一系列的化学效应一方面煤结构发生聚合、异构、重排、芳构,形成更大分子网络结构;另一方面,在短时间内分子断裂、分解形成液态烃(低分子化合物)和气态烃(瓦斯).作者认为力化学作用是煤结构演化的重要过程,不仅加速煤的变质过程,而且加速烃的转化,有利于低分子化合物和瓦斯的富集,构造煤是力化学作用的产物.     

南桐矿区警构造对破坏煤发育的控制

在详细研究南酮矿区破坏煤发育规律的基础上，论述了矿区构造对破坏煤发育的控制。具体表现在以下几个方面：（1）构造应力是造成煤层破坏的直接因素；（2）破坏煤是构造运动过程中压剪变形的产物，是构造演化过程中逐渐形成的；（3）煤层厚度、煤层在煤系剖面中的位置、煤层倾角和断裂发育情况控制了破坏煤的横向和纵向变化，其它因素的影响居次要地位。     

柴达木盆地北缘断裂构造变形特征

分析了柴达木盆地区域构造背景，研究了柴达木盆地北缘断裂构造的宏观及微观变形特征及不同方向、不同组合的断裂构造特征．断裂走向主要为NWW和NEE向，与区域构造线的展布方向具有较好的一致性．这些断裂构造基本以挤压逆冲性质为主，形成了具有不同结构特征的逆冲推覆构造．断裂构造往往具有多期叠加变形的特征．．不同时期构造应力作用方向和性质基本一致，反映了近NS向挤压应力的长期和持续作用，但不同变形期应力作用的强度和断裂的变形环境存在一定差异．     

不同变质变形煤微晶结构的XRD试验研究

煤的变质、变形作用不仅对煤的宏观特征具有重要影响,而且也影响着煤的微晶结构,煤微晶结构是影响煤储层物性的内在因素之一。为深入研究不同变质变形煤的微晶结构演化特征,本文采用X射线衍射(XRD)试验方法,综合前人的试验结果,对全煤级不同变质变形煤的微晶结构参数进行研究。结果表明:随着煤级的升高,面网间距d002逐渐减小、堆砌度Lc以及芳香层数Nc逐渐增大,呈现一定的阶段性,其数值最终趋于稳定;延展度La与最大反射率Ro,max呈线性关系,随着煤级的升高而逐渐增大。在变质作用的基础上,构造变形作用拉长了煤微晶参数的变化区间,使微晶结构得以提前演化;构造变形作用对堆砌度Lc、延展度La以及芳香层数Nc的增大有积极的影响;弱构造变形作用对d002最终稳定值影响较小,强构造变形煤d002的最终稳定值较原生煤的小;原生结构煤、弱构造变形煤以及强构造变形煤微晶参数随煤级变化时具有不同的特征,构造变形煤的微晶参数较原生结构煤变化空间更大。     

青海省杂多—囊谦地区构造演化与聚煤作用分析

结合近年来在青藏高原取得的区域地质调查成果,利用卫星图像遥感解译,对青海省杂多—囊谦地区进行了煤田地质遥感综合分析,建立了区域构造格架,分析了构造演化和成煤古地理环境,探讨了构造对聚煤作用和赋煤状态的控制与影响。结果表明:研究区煤层聚集和赋存与羌塘地体构造演化密切相关,构造演化经历了5个阶段,区域构造活动较强;煤聚集场所分布于拗陷边缘地带,局部形成富煤带;煤系除遭受复杂的错断、变形外,同时还遭受较强的剥蚀作用;华力西运动对本区煤系改造影响最为强烈;石炭纪聚煤中心地带位于解曲大型区域断裂带北岸,共圈定了早石炭世含煤远景区3处,晚石炭世含煤远景区6处。     

辰溪矿区逆冲推覆构造与伸展构造研究

依据野外勘察、钻探和矿井开采资料进行综合分析,阐述了辰溪矿区逆冲推覆构造和伸展构造的几何学特征、运动学特征及其组合规律．在此基础上,分析了逆冲推覆构造和伸展构造对煤层的控制作用．研究表明,辰溪矿区的推覆构造由３条倾向ＳＥ—ＳＳＥ的逆冲断层带组成,剖面上构成由ＳＥ向ＮＷ逆冲推覆的逆冲叠瓦扇;推覆构造常将含煤地层压在老地层之下,是本区找煤最有希望的地段;重力伸展构造上盘的下滑,常使煤层免受剥蚀而得以保存．     

正断层力学性质的构造应力分析

煤层正断层是地台区煤层中常见的一种构造类型,在矿井突水淹井、煤层瓦斯赋存和煤与瓦斯突出等矿井灾害研究及煤矿生产中具有重要意义.作者用力学分析的方法研究了正断层形成的两种应力状态,指出正断层具有张性和剪性两种力学性质,并以剪性为主;构造应力场的空间作用状态是影响断层性质的决定因素.     

沁水盆地郑庄区块构造演化与煤层气成藏

基于沁水盆地郑庄区块的构造发育特征,研究了自二叠纪煤系形成以来该区域构造应力场演化,分析了其对煤层气藏的控制作用,包括构造-埋藏史、后期成藏演化及成藏控制因素.研究表明:郑庄地区主要经历了印支期、燕山期、喜马拉雅早期和喜马拉雅晚期—现代4个期次的构造应力场演化.在构造控制下,二叠纪煤层经历了印支期和燕山中—晚期两次成烃作用,特别是燕山中、晚期煤层生气量巨大,是煤层气的主要成藏期.此后,随着地壳持续抬升剥蚀,煤层埋藏不断变浅,并发育了多组封闭性较好的节理.受南东侧的寺头断层控制,煤层埋深处于600～1 200m,为煤层气成藏以来的最浅埋藏,虽然本区二叠系煤层气的成藏时间较早,但保留的煤层气含量大,煤储层厚度大,且煤层埋藏适中.     

基于有限元数学模型的隧道围岩初始地应力场反演

由于初始地应力场的分布是影响隧道围岩稳定性的重要因素之一,得合理有效地模拟地应力场的分布在隧道工程中的应用显的尤为重要.本文根据地应力实测数据和有限元数学模型,提出了区域构造应变回归分析方法.在此基础上结合工程实例,运用构造应变同归分析和当前应用广泛的边界应力同归分析两种方法模拟了隧道围岩的地应力场的分布,并对两种方法...     

柴达木盆地东部中生代以来构造应力场及构造演化

柴达木盆地具有复杂的构造演化史,周围三大板块对盆地的构造改造、演化有重要的控制作用。基于野外基础地质资料,利用德令哈及周缘地区构造要素测量分析、ASR法地应力测量、构造演化史剖面分析,阐述古、今地应力状态及可能的转变,从动力学机制方面分析柴达木盆地东部构造变形的主导因素,并对中生代以来构造演化过程进行探讨。该构造演化过程分为5个阶段:①晚二叠世—三叠纪抬升剥蚀阶段,受NE—SW向挤压;②早—中侏罗世伸展断陷阶段,受SN向弱拉张形成了一些差异断陷沉降带(如德令哈凹陷等),阿尔金断裂、柴达木盆地东部均发生左旋走滑;③晚侏罗世—白垩纪挤压反转阶段,白垩纪应力场转变为NE—SW向挤压,阿尔金断裂左旋走滑,柴达木盆地东部受挤压应力作用单纯地向祁连山产生推覆;④古近纪挤压断陷-坳陷阶段,受近SN向挤压应力作用,阿尔金断裂强烈右滑,沿NW—SE向的分量可使柴达木盆地东部发生右旋走滑运动;⑤新近纪—第四纪阶段,柴达木盆地遭受强烈挤压,近SN向挤压应力作用在喜山晚期达到最强,奠定了柴达木盆地现今构造格局。     

煤的韧性变形机制及其识别标志

韧性变形是煤的重要变形机制之一,韧性变形所形成的构造煤在煤田中广泛存在。煤的低温软化性质,煤核内芳香环层片间及煤核间的叠层结构是煤容易发生韧性变形的内在因素,煤田构造演化过程中的构造剪切作用是导致煤韧性变形的外部条件。而煤的光学异向性的明显增加,鳞片状煤的存在以及鳞片状煤的波状消光现象是识别煤韧性变形的三个重要标志。     

构造应力对煤层顶板稳定性影响的数值分析

煤层顶板垮落是煤矿生产常见的灾害,煤层顶板稳定性预测是防治顶板事故的关键技术措施。构造应力是影响煤层顶板稳定性的重要因素之一。利用FLAC3D软件,分析在构造应力的影响下煤层项板在采动过程中的变形破坏特征,以及不同侧压条件下煤层顶板的移动规律。结果表明,顶板破坏在岩梁中部是由下向上发展的,在一定的条件下,随着水平构造应力的增大,顶板破坏范围逐步减小,顶板岩层的位移逐步减小。     

HCL地区碳酸盐岩地层现今构造应力场研究

研究区域构造应力场的宏观分布特征,及其与油气运聚、裂缝发育程度和地层压力的关系,在油气勘探领域有着不可或缺的意义。本文通过有限元法数值模拟HCL地区的三维现今构造应力场,并与相干体数据、异常地层压力对比分析,认为构造应力是该区异常地层压力的主要因素之一。     

两种煤配煤降低淮南煤高灰熔融性温度的研究

通过两两配煤的方法,对高灰熔融性淮南煤与4种灰熔融性温度较低煤进行配加,可以显著降低淮南煤的高灰熔融性温度,基本符合Texaco气化炉液态排渣要求。配煤灰熔融性温度的变化不是两种单煤灰熔融性温度简单的加和关系,而是非线形的关系,这与灰熔融过程中结晶矿物形成的种类不同有关。通过X-衍射分析,初步探讨灰熔融性机理。     

华北中部太原组火山事件层与煤岩层对比--火山事件层的旋回性与煤岩层对比(Ⅱ)

研究了华北中部太原组火山事件层,结果表明：火山事件期次对应事件层反映的喷发强度变化具有旋回性,一个火山事件旋回对应一次区域构造活动,火山事件旋回具有区域稳定性．籍此以火山事件层旋回划分对比为基础、结合火山事件层的期次分析对比,建立了火山事件等时面．应用火山事件等时面对研究区太原组主要煤岩层进行了对比,进而提出了新的对比方案