构造逐级控制下的淮南煤田瓦斯赋存特征

为了研究淮南煤田瓦斯赋存特征,运用瓦斯赋存构造逐级控制理论,以淮南煤田为例,揭示了淮南煤田—潘谢矿区—潘一矿三级瓦斯赋存逐级构造控制特征。结果表明,淮南煤田构造特征主要受EW向、NE-NNE向、NW-NWW向的控制,这种构造特征同时也影响着矿区和井田内部断层的展布及其瓦斯赋存特征,即区域板块构造运动及其演化,奠定了淮南煤田区域性高瓦斯的基础,潘谢矿区内次一级构造控制着不同范围的瓦斯分布,对于潘谢矿区内的潘一矿而言,区域构造控制下的大断层F₄和F₅将其分为3个瓦斯地质单元,每个单元内部瓦斯赋存分异特征及构造煤发育范围又有所不同。     

淮北矿区祁东井田构造对瓦斯赋存的控制作用

基于瓦斯赋存构造逐级控制理论和区域构造演化的研究,探讨了淮北矿区祁东井田成煤后不同期次和性质的构造应力场下形成的构造对瓦斯赋存的控制作用。结果表明:燕山期是控制瓦斯赋存的关键时期,该期NW—SE向水平挤压应力场作用下形成的一系列断层和褶皱奠定了现今淮北矿区的构造格局和瓦斯赋存特征;在成煤后的构造演化历程中,EW向构造表现为前期挤压、后期拉张,有利于瓦斯逸散,NE—NNE向构造大致经历了挤压剪切—拉张—挤压3个演化过程,NW向构造一直处于挤压状态;NW向构造对瓦斯保存最有利,NE—NNE向构造次之,EW向构造最差。祁东井田不同期次形成的不同性质的断层改变了井田内的瓦斯赋存格局,致使瓦斯赋存呈现出南北分异、东西分块的特点;各断块间瓦斯赋存特征及控制因素不相同,每个断块都可视为独立的瓦斯地质单元。     

淮北煤田宿县矿区构造特征及其成因分析

淮北煤田构造是多期构造运动叠加的结果,东部受徐宿弧形推覆影响,形成一系列北西向逆冲断块。宿县矿区位于淮北煤田东部,由宿东向斜、宿南向斜、宿西向斜组成。自石炭二叠纪以来经历了多次构造运动,在早期徐淮凹陷基础上产生了东西向及北北东向断裂,二者共同控制矿区的范围;在后期活动中产生一系列褶曲构造和徐宿双冲叠瓦扇构造。     

基于构造逐级控制理论的平煤十三矿瓦斯赋存特征

为了预测矿井瓦斯分布和预防瓦斯灾害,厘清矿井瓦斯赋存规律控制机理。运用瓦斯赋存构造逐级控制理论对十三矿井田进行了详细研究,结合各级构造和井田瓦斯资料,系统分析了区域构造演化、矿区构造和矿井构造对井田瓦斯赋存分布的控制作用。得出了十三矿井田瓦斯赋存特征:不同级别的构造控制不同范围的瓦斯赋存;区域板块构造运动及演化奠定了矿井瓦斯赋存分布东高西低总体分布规律的基调;矿区构造李口向斜确定了矿井煤层瓦斯含量随埋深的增大而增大的分布规律;矿井构造主导矿井各采区瓦斯赋存的差异性,己一和己三采区受褶皱构造控制,应力集中,含量大,煤与瓦斯突出集中,己二和己四采区受正断层影响,瓦斯含量较小。     

煤层小构造与瓦斯涌出关系数值模拟研究

为研究淮北矿区煤层小构造不同部位应力分布状态对采掘过程中瓦斯涌出量变化的影响,选取淮北矿区小构造典型发育的刘桥一矿作为研究对象,通过区域构造分析,认为煤层瓦斯赋存受各级褶曲构造影响;选取该区域中具有小型褶曲构造掘进工作面进行数值模拟,并将掘进过程中瓦斯涌出量变化情况同模拟结果进行对比,结果表明:运用数值模拟方法分析小构造对采掘过程中瓦斯涌出量变化的影响具有可行性。     

大峪沟矿区二_1煤层瓦斯赋存规律研究

运用瓦斯地质分析方法,分析了大峪沟矿区区域地质演化及矿区地质构造特征,探讨了大峪沟矿区瓦斯赋存影响因素。分析表明:大峪沟矿区瓦斯赋存受将军岭滑动构造带影响明显,矿区二1煤层位于滑动构造带后缘拉张带,区内瓦斯含量普遍较低;受滑动构造影响,煤层顶底板破碎,且赋存不稳定,煤厚变化是影响区内瓦斯赋存异常的重要因素;受区域单斜构造影响,东部煤层埋深大,瓦斯含量相对较高,且随埋深的增加瓦斯含量增大。最后基于瓦斯地质规律对煤矿安全开采提出建议。     

邯郸矿区构造演化及煤层瓦斯赋存特征研究

采用了瓦斯赋存构造逐级控制理论,结合大量的地质资料和现场实测资料,研究了邯郸矿区构造演化特征和构造特征、构造演化对瓦斯赋存的控制特征、邯郸矿区东西部瓦斯赋存的差异特性。结果表明,邯郸矿区的构造演化作用控制了煤层瓦斯生成、运移、赋存和分布规律;邯郸矿区瓦斯赋存的东西差异是由于其构造演化导致的东西部第四纪盖层不均所造成。     

平顶山八矿突出煤层瓦斯地质控制特征

运用瓦斯地质理论,以平顶山矿区八矿为研究对象,基于地质构造对区域、矿区和井田瓦斯赋存的控制特征,研究了三级构造对平顶山八矿突出煤层瓦斯赋存的地质构造逐级控制特征。研究表明：区域构造奠定了平顶山矿区高瓦斯的基调;矿区构造将平顶山矿区划分为东西2个瓦斯赋存单元,瓦斯赋存以李口向斜呈轴对称分布;井田构造控制着矿井突出煤层的瓦斯赋存和构造煤分布,造成煤层瓦斯突出危险呈条带分布,合理划分出煤与瓦斯突出发生有利地带。     

构造逐级控制模式下开滦矿区瓦斯分布

通过对开滦矿区10对生产矿井瓦斯地质特征的研究,分析矿区瓦斯含量、压力和涌出量实测数据,总结开滦矿区瓦斯地质规律,提出开滦矿区瓦斯赋存的构造逐级控制模式,向斜轴部有利于瓦斯赋存,逆断层、地下水径流和岩浆岩分布均控制着瓦斯异常区分布特征,区域构造奠定瓦斯赋存的构造背景,矿区级别构造控制着开滦矿区瓦斯赋存,各向斜构造中瓦斯分布存在分异性,矿井范围构造控制了矿井瓦斯的赋存.     

平煤四矿地质构造对煤与瓦斯突出的影响

为研究平煤四矿瓦斯地质规律,运用瓦斯赋存构造逐级控制理论,结合大量瓦斯地质资料研究了矿区、矿井地质构造。分析井田内断裂构造、顶板岩性、上覆基岩厚度、构造煤对瓦斯赋存的影响。     

淮北矿区煤层气抽采利用技术探讨

淮北煤田位于能源缺乏的华东腹地,富集大量的煤层气资源。本文介绍了淮北矿区煤层气赋存情况、抽采方式和利用现状,针对淮北矿区的煤层地质条件,指出目前煤矿瓦斯抽采和利用的难点,提出在煤矿开采所造成的地层扰动下进行瓦斯抽采,进而叙述了“一井三用”的煤气共采的新途径。     

淮北煤田区域性防治煤与瓦斯突出对策

随着矿区开采深度的增加,煤与瓦斯突出的威胁越来越大,为了实现淮北矿区防突工作由"四位一体"的局部防突治理向以解放层开采和强化煤层瓦斯预抽的区域性治理转变,淮北矿区近年来开展了以上(下)保护层开采、顶(底)板穿层预抽、煤层长钻孔预抽、煤层压裂预抽等为代表的区域性防治煤与瓦斯突出的工程实践,实践证明区域性瓦斯治理是防治煤与瓦斯突出的根本措施,是突出矿井实行安全高效开采的根本保证.淮北矿区区域性防突的应用实例,对相似煤矿的防治煤与瓦斯突出工作有借鉴意义.     

平顶山矿区深部复合型动力灾害特征及防治对策研究

分析了平顶山矿区煤与瓦斯突出灾害发展过程及特征。随着开采深度的增加,该矿区出现了具有矿山冲击和煤与瓦斯突出双重危险的复合型动力灾害;平顶山矿区动力灾害分布受区域构造的控制,分为弱突出区和严重突出区;在分析复合型动力灾害特征和发生条件的基础上,提出了复合型动力灾害防治对策,对平顶山矿区深部安全开采具有重要指导作用。     

锚杆支护技术在淮北矿区的应用

较全面地总结了淮北矿区锚杆支护现状,分析并指出了推广应用过程中存在的问题,从生产现场应用及管理角度提出了淮北矿区进一步加快推广应用煤巷锚杆支护的对策。     

超化煤矿二_1“三软”煤层瓦斯地质规律研究

运用板块构造理论和区域构造演化理论,研究了新密矿区超化煤矿的矿区、矿井构造演化,构造应力场,构造变形,构造发育,构造控制瓦斯特征;研究了各个不同方向的断裂活动和力学特征,以及滑动构造对煤层变形、破坏而形成构造煤的控制特征。对超化煤矿主采的二1“三软”煤层瓦斯生成、保存条件进行了科学的分析,深入地研究了矿井二1“三软”煤层瓦斯地质规律,从而为有的放矢地治理矿井瓦斯灾害奠定了理论基础。     

高瓦斯矿井区域瓦斯分级治理方法及其在潞安矿区的应用研究

随着矿井煤炭开采不断向深部发展,煤层地应力不断增大、煤层瓦斯含量不断增加,矿井发生瓦斯灾害的危险程度显著增加,高瓦斯矿井区域瓦斯预测与治理已成为制约矿井安全高效生产的关键。由于受地质构造等影响,井田不同区域的瓦斯赋存情况差异较大,采用固定单一的瓦斯治理措施将严重影响矿井的采掘接替。以潞安矿区为工程背景,根据地质构造特征与瓦斯赋存情况将矿区划分为4个地质单元,探讨了各区域瓦斯分布规律及其随埋深的关系,提出了基于煤层瓦斯突出危险程度的区域瓦斯分级治理方法,针对不同煤层瓦斯含量和煤体坚固性系数等情况采取不同的瓦斯治理措施。研究表明,潞安矿区各地质单元内主采煤层瓦斯含量均随埋深的增加呈线性增长趋势,且呈东低西高分布;对矿区瓦斯含量W≥16 m³/t、8≤W<16 m³/t和W＜8 m³/t三种等级,结合煤层埋深和煤体坚固系数的影响,综合采用地面井预抽、井下定向长钻孔/顺层钻孔/底抽巷穿层钻孔预抽条带瓦斯、顺层立体交叉钻孔预抽工作面瓦斯的地面—井下联合抽采措施,为矿区的安全、高效采煤作业提供了技术保障。     

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。     

驱替置换煤层甲烷的注气影响半径及其在不同方向上的差异性

注气置换驱替煤层甲烷是煤层强化预抽的一种新理念,并在阳泉矿区试验成功。采用实测法测定了石港煤矿15#煤层注气驱替置换煤层甲烷影响半径,发现注气影响半径在煤层的层理方向和垂直层理方向上存在差异性,并对此进行了分析,提出布孔建议以避免驱替置换盲区,更好地实现煤层消突。     

提高低透气性煤层抽排瓦斯量的试验研究

阳泉矿区首采3#煤层为严重突出煤层,共发生煤与瓦斯突出1600次,其中回采面突出占90%,给生产带来了极大的威胁。为了解决这一问题,提高本煤层预抽瓦斯的效果,在阳泉矿区试验采用了长钻孔控制预裂爆破和在工作面前方卸压带采用交叉钻孔抽放瓦斯的方法,结果表明该方法可以大幅度提高煤层的透气性,降低工作面瓦斯突出对生产和安全的威胁。