构造几何特征及煤与瓦斯突出危险性研究

本文根据构造几何与瓦斯地质的理论和方法，研究了平顶山矿区50次谋与瓦斯突出点的地质构造特征，将煤与瓦斯突出点构造组合形式分为四类。对顺煤层断层控制煤与瓦斯突出分布的机理进行了探讨，提出在煤与瓦斯突出矿井中构造几何特征是预测煤与瓦斯突出的重要地质标志的观点，对煤与瓦斯突出预测有重要作用。     

皖北前岭煤矿瓦斯涌出、突出特征的考察

本文系统地考察了前岭煤矿瓦斯涌出、突出特征；指出了瓦斯涌出量的变化规律；分析了瓦斯突出点的地质特点；分析了层滑构造在煤与瓦斯突出中的控制作用。     

海孜煤矿瓦斯涌出突出特征分析

系统地考察了海孜煤矿瓦斯涌出、突出特征，指出了瓦斯涌出量的变化规律，分析了瓦斯突出点的地质特点，对层滑构造在煤与瓦斯突出中的控制作用进行了系统探讨。     

海孜煤矿瓦斯涌出突出特征分析

系统地考察了海孜煤矿瓦斯涌出、突出特征,指出了瓦斯涌出量的变化规律,分析了瓦斯突出点的地质特点,对层滑构造在煤与瓦斯突出中的控制作用进行了系统探讨。     

下峪口井田煤与瓦斯突出瓦斯地质分析

根据以往资料和实验测试结果,研究了下峪口井田煤与瓦斯突出的分布特征,采用定量的方法对煤与瓦斯突出的控制因素进行了分析,并确定了突出危险性预测指标及临界值。研究认为:本区突出点分布有明显的分区分带特点,影响煤与瓦斯突出的主要因素为褶皱构造、煤层埋深、煤体结构类型、瓦斯含量与瓦斯压力。瓦斯含量与瓦斯压力是突出产生的基础,褶皱构造、煤体结构类型与埋深是产生突出区域分布的主控因素。     

豫西煤厚变化控制煤与瓦斯突出的机理分析

豫西主采的二1煤厚度大且变化大,全层构造煤,煤厚变化对煤与瓦斯突出具有控制作用。新安煤田煤层厚度平均3.87 m,煤厚变异系数0.87,2个相邻的最薄煤厚点和最厚煤厚点的距离为25～185 m;突出点主要位于煤厚大,且煤厚变化大区域,煤厚及其变化通过控制瓦斯含量和地应力,进而起到了控制煤与瓦斯突出的作用。     

瓦斯地质单元法预测瓦斯突出的认识基础与实践

构造煤的赋存在一定程度上代表了地应力的分布状态，因此，瓦斯突出可通过构造煤和瓦斯２个要求的预测来实现。在高瓦斯区，突出主要通过构造煤的分布来进行预测；在构造煤普遍分布区，突出预测则主要通过瓦斯预测来实现。     

中梁山南矿煤与瓦斯突出规律及其主控因素分析

中梁山南矿是严重的煤与瓦斯突出矿井,以该矿井实测的瓦斯地质资料为依据,运用瓦斯地质和构造演化理论,研究了区域和井田构造控制特征.统计分析了该矿突出资料,认为该矿突出类型主要以中小型突出和倾出为主;随着煤层埋深的增加,突出强度增大;突出大多发生在石门和工作面平巷;断层影响带是突出点易发区域;K1及K1o煤突出严重;矿井西翼煤层突出危险性较大.通过分析煤层埋深、顶底板岩性、煤厚及其变化、软分层、地质构造等因素对该矿突出的影响,认为断层构造和煤层厚度及其变化程度为该矿煤与瓦斯突出的主控因素.     

煤与瓦斯突出规律及区域预测研究

为研究南山煤矿煤与瓦斯突出规律及其三采区的区域预测,对矿井已发生的192次煤与瓦斯突出,按突出类型、标高和埋深、突出点地质情况、突出诱因、突出原因、突出预兆等进行分类统计,分析得出南山煤矿突出规律并绘制区域预测结果区划图。     

煤与瓦斯突出危险区域划分研究

根据突出区域预测理论制定了突出危险区域划分指标,它包括瓦斯压力、瓦斯含量、煤的坚固性系数、瓦斯放散初速度、钻屑指标、综合指标D和K、工作面瓦斯涌出量和煤与瓦斯突出点;并结合桃园煤矿具体的指标测定情况对其进行了突出危险区域划分,为下一步突出煤层瓦斯治理提供了依据。     

平顶山东部矿区构造煤的煤岩特征研究

煤和瓦斯突出已经成为影响平顶山东部矿区(八矿和十二矿)矿井生产的重要因素和急待解决的课题.本文应用煤岩学理论和研究方法,并采取正常点和突出点的对比研究,对该矿区主要突出煤层(已_(15-17)煤层)的煤岩特征进行了鉴定分析,同时做了相应的△P和f值的实验测定.结果表明:煤岩特征是煤与瓦斯突出的物质基础和先决条件,通过对本矿区构造煤的煤岩研究,探讨了煤岩特征与煤和瓦斯突出的关系,进而为煤和瓦斯突出预测提供理论依据.     

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）.     

南山煤矿煤与瓦斯突出规律分析

为研究矿井的煤与瓦斯突出规律,以南山煤矿发生的192次煤与瓦斯突出(含动力现象)为事例,根据煤与瓦斯突出记录卡片,按突出的类型、标高和埋深、突出点地质情况、突出预兆、回采和掘进工作面突出发生情况,分类进行突出次数和百分比统计。分析得出南山煤矿煤与瓦斯突出规律以压出型居多;随着标高的降低、埋深的增大,突出发生的次数增多;地应力为矿井突出的主导因素,瓦斯压力和自重力为次要因素;突出诱因放炮占绝大部分;地质构造区域容易发生突出;绝大多数的突出事先都有突出预兆。     

大平煤矿特大型煤与瓦斯突出瓦斯地质分析

以瓦斯地质理论为基础，运用区域构造演化理论，分析了矿区、矿井瓦斯地质规律，调研了大平煤矿“10·20”矿难发生特大型煤与瓦斯突出的地质原因，即新密矿区中三叠世受构造强烈挤压作用，晚侏罗世至早白垩世、晚白垩世至第三纪受构造拉张和重力滑动作用.大平煤矿垂深450 m以浅，以低瓦斯为主；深部瓦斯地质条件复杂，存在着煤与瓦斯突出危险的分区、分带特征，并受地质构造的控制.“10·20”煤与瓦斯突出发生在构造复合部位，应力集中、构造煤发育，是岩石掘进工作面遇一逆断层而引起的.     

构造煤层位对煤与瓦斯突出的影响数值分析

构造煤是煤与瓦斯突出的必备条件。根据构造煤在煤层中的不同位置,建立了煤与瓦斯突出的构造煤层位数值实验模型。利用RFPA2D对数值模型进行了数值试验,从应力应变、破坏分布、瓦斯压力和瓦斯梯度变化等方面分析了顺煤层发育的构造煤分层在工作面掘进过程中诱发煤与瓦斯突出的作用。数值试验结果表明煤层中的构造煤层位影响着煤与瓦斯突出的始发条件,是煤与瓦斯突出的关键层。研究分析认为构造煤层位并不影响原始煤层瓦斯赋存分布规律,但是决定了诱发煤与瓦斯突出的主体和始突强度,诱发煤与瓦斯突出关键在于构造煤层内的高瓦斯压力梯度。     

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。     

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。     

利民矿井煤与瓦斯突出的地质因素

本文通过对利民矿井煤与瓦斯突出的地质因素分析，认为影响该矿井煤与瓦斯突出的地质因素是煤层围岩的透气性、断层与褶皱构造、煤体结构破坏程度、煤厚变化及水文地质条件等。其中，煤层顶板岩石的透气性与小型褶皱构造起着主导作用。顶板为石英砂岩地段，由于张性断裂发育，瓦斯突出危险性小；当顶板为泥岩、砂质泥岩和砂泥岩互层，且小型褶皱特别发育、并呈带出现时，是煤与瓦斯突出的最危险地段。     

构造凹地煤与瓦斯突出发生机制及其危险性评估

针对煤与瓦斯突出矿区的地形地貌特征，提出了构造凹地的概念，即矿区两侧或四周为隆起区，中间为低凹区，二者具有一定的高程差。基于理论分析和现场测量对构造凹地的地质动力状态的研究表明，构造凹地具有较高的水平构造应力，且水平差应力显著。构造凹地的高构造应力为煤与瓦斯突出提供了动力基础，同时使得瓦斯的运移和逸散受到了限制，因而具有较高的瓦斯含量和瓦斯压力，形成了煤与瓦斯突出的物质条件。最后提出了构造凹地的定量评价指标--构造反差强度及其计算方法，对部分构造凹地进行了计算，结果表明构造反差强度与煤与瓦斯突出灾害程度具有正相关关系。在此基础上提出了从宏观层次评估矿区煤与瓦斯突出危险性的方法。     

煤与瓦斯突出过程中瓦斯作用的研究

为了对煤与瓦斯突出事故进行有效的预防与控制，分别从孕育和突出两个阶段阐述了瓦斯在煤与瓦斯突出中所起的作用，指出了煤层吸附瓦斯和裂隙瓦斯对煤的物理力学性质的影响；由于空隙瓦斯的存在, 加剧了煤体失稳破坏的过程；特别指出突出的主要能源来自于瓦斯的膨胀能；并根据这一结论提出了相应的防突措施.