地质构造对煤与瓦斯突出控制作用的研究现状与发展趋势

初步分析了各类地质构造对煤与瓦斯突出的控制作用,对各类构造带发生的典型突出实例做了统计.地质构造对煤与瓦斯突出控制作用的研究,一百多年来多是定性的分析和统计研究,而定量化的研究还处在初步尝试阶段.指出在定性研究成果的基础上,指导开展对地质构造控制煤与瓦斯突出发生作用机理的定量化研究,深入分析构造应力场、煤岩破裂场和瓦斯运移场耦合演化动力学规律是该研究方向的发展趋势.     

台吉竖井瓦斯突出控制因素分析及突出区预测

从瓦斯地质理论角度出发,根据台吉竖井地质勘探和瓦斯地质资料的统计分析,揭示了地质构造演化对瓦斯的控制特征,探讨了控制矿井突出的瓦斯地质规律,分析了矿井瓦斯的突出因素,总结出台吉竖井煤与瓦斯突出的地质构造控制特征.指出地质构造演化影响矿井瓦斯的保存和逸散,而断裂构造与岩浆岩的侵入会造成瓦斯的局部聚集,是造成煤与瓦斯突出的两个主要因素,为预测矿井瓦斯突出危险区,防治煤与瓦斯突出和瓦斯治理工作提供了科学依据.     

台吉竖井瓦斯突出控制因素分析及突出区预测

从瓦斯地质理论角度出发,根据台吉竖井地质勘探和瓦斯地质资料的统计分析,揭示了地质构造演化对瓦斯的控制特征,探讨了控制矿井突出的瓦斯地质规律,分析了矿井瓦斯的突出因素,总结出台吉竖井煤与瓦斯突出的地质构造控制特征.指出地质构造演化影响矿井瓦斯的保存和逸散,而断裂构造与岩浆岩的侵入会造成瓦斯的局部聚集,是造成煤与瓦斯突出的两个主要因素,为预测矿井瓦斯突出危险区,防治煤与瓦斯突出和瓦斯治理工作提供了科学依据.     

新安煤田煤与瓦斯突出特征及控制因素分析

为了掌握煤与瓦斯突出的特征和控制因素,提高煤矿防突工作的针对性,本文通过统计分析了新安煤田内义煤集团的4个煤与瓦斯突出矿井近年来发生的瓦斯动力现象,综合分析得出新安煤田煤与瓦斯突出具有以小型突出为主、突出前有预兆并受作业方式诱导、突出点附近瓦斯质量体积和瓦斯压力高、易发生在掘进工作面和煤层变化带的特征;分析总结了埋藏深度、瓦斯赋存、地质构造、煤层厚度变化、构造软煤、作业工艺是控制新安煤田煤与瓦斯突出的主要因素,为该煤田防治煤与瓦斯突出提供了理论指导.     

新安煤田煤与瓦斯突出特征及控制因素分析

为了掌握煤与瓦斯突出的特征和控制因素,提高煤矿防突工作的针对性,本文通过统计分析了新安煤田内义煤集团的4个煤与瓦斯突出矿井近年来发生的瓦斯动力现象,综合分析得出新安煤田煤与瓦斯突出具有以小型突出为主、突出前有预兆并受作业方式诱导、突出点附近瓦斯质量体积和瓦斯压力高、易发生在掘进工作面和煤层变化带的特征;分析总结了埋藏深度、瓦斯赋存、地质构造、煤层厚度变化、构造软煤、作业工艺是控制新安煤田煤与瓦斯突出的主要因素,为该煤田防治煤与瓦斯突出提供了理论指导.     

淮南矿区井田小构造对煤与瓦斯突出的控制作用

井田小构造要素是控制煤与瓦斯突出的主要地质因素,它综合影响其他因素,会造成不同破坏程度的煤体结构.对淮南矿区煤与瓦斯突出点构造资料的统计表明,突出点受构造控制的占近64%,而煤、岩巷中的构造控制突出占近72%,突出点由小断层引起煤层产状及煤体结构强烈揉皱的占100%.淮南矿区煤与瓦斯突出点的构造组合形式分断层构造、断层与褶皱叠加和褶皱构造三类,其中断层组合又分地堑型、阶梯型、断层交汇型、挤压构造型和顺层断层型五种.小构造发育是造成煤与瓦斯突出平面分区性和空间分带性的主要原因,构造煤发育程度是造成煤与瓦斯突出发生的直接原因;必须进一步加强小构造对构造煤发育控制范围的研究,提高煤与瓦斯突出预测预报地质构造指标的可靠性.     

淮南矿区井田小构造对煤与瓦斯突出的控制作用

井田小构造要素是控制煤与瓦斯突出的主要地质因素,它综合影响其他因素,会造成不同破坏程度的煤体结构.对淮南矿区煤与瓦斯突出点构造资料的统计表明,突出点受构造控制的占近64%,而煤、岩巷中的构造控制突出占近72%,突出点由小断层引起煤层产状及煤体结构强烈揉皱的占100%.淮南矿区煤与瓦斯突出点的构造组合形式分断层构造、断层与褶皱叠加和褶皱构造三类,其中断层组合又分地堑型、阶梯型、断层交汇型、挤压构造型和顺层断层型五种.小构造发育是造成煤与瓦斯突出平面分区性和空间分带性的主要原因,构造煤发育程度是造成煤与瓦斯突出发生的直接原因;必须进一步加强小构造对构造煤发育控制范围的研究,提高煤与瓦斯突出预测预报地质构造指标的可靠性.     

利民煤矿煤与瓦斯突出的地质构造条件研究

在对湖南利民煤矿煤与瓦斯弱突出区域、强突出区域和未突出区域的地质构造特征作详细分析后,发现煤层顶底板断-褶构造发育不协调、边界条件不一样,引起Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ各区的应力分布不均匀,构造复杂程度具一定的差异性;同时探讨了构造应力场和煤与瓦斯突出的关系,认为构造应力决定着突出强度的大小,进而控制煤与瓦斯突出的区域、密度、强度的差异性.所得结论为矿区煤与瓦斯突出预测防治提供了理论依据.     

利民煤矿煤与瓦斯突出的地质构造条件研究

在对湖南利民煤矿煤与瓦斯弱突出区域、强突出区域和未突出区域的地质构造特征作详细分析后 ,发现煤层顶底板断 褶构造发育不协调、边界条件不一样 ,引起Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ各区的应力分布不均匀 ,构造复杂程度具一定的差异性 ;同时探讨了构造应力场和煤与瓦斯突出的关系 ,认为构造应力决定着突出强度的大小 ,进而控制煤与瓦斯突出的区域、密度、强度的差异性 .所得结论为矿区煤与瓦斯突出预测防治提供了理论依据 .     

井田突出危险性分形预测研究

为准确预测煤与瓦斯突出灾害,作者以某矿井田为例,采用分形几何学手段研究了井田地质构造的分形特征,并将构造分维数与突出危险性作了对比分析;结果表明,该矿井田地质构造具有分形特征,构造分维数能够定量地描述地质构造的复杂程度,构造分维数与瓦斯涌出量及突出危险性间存在正相关关系.     

Characteristics and dominant controlling factors of gas outburst in Huaibei coalfield and its countermeasures

In order to master the main characteristics and controlling factors of gas disasters in Huaibei coalfield, based on data analysis, experimental determination and theoretical research, we analyzed the geological evolution and gas parameters in Huaibei mining area. The results show that Huaibei coalfield is located in Xu-Su arcuate tectonic circle, and the coal seam and gas occurrence took on bipolar-distribution. The dominant controlling factors of gas outburst were tectonic structures, tectonic stress, magma intrusion and mining depth. The geological conditions of Huaibei coalfield were very complicated, and almost all the outburst accidents occurred in tectonic structure zones. The horizontal tectonic stress played a dominant role in outburst accident. The thermal evolution and trap effect of magma intrusion controlled the physical characteristics of coal, gas occurrence and outburst. With the increase of mining depth, the possibility of gas outburst accidents increased significantly. After carrying out several effective regional measurements, the gas control effect was obvious and could ensure safety and high efficiency mining in outburst coal seams.     

二道岭矿区地质构造的控气规律研究

针对内蒙古二道岭矿区构造复杂,构造部位及影响带多显示瓦斯异常和煤与瓦斯突(喷)出多发、易发等特点,应用瓦斯地质理论,重点研究构造对煤层瓦斯赋存和突(喷)出的控制作用及规律。研究表明,"封闭型"压性、压扭性构造为煤层瓦斯的保存提供了良好的"封存效应",是控制区内煤层瓦斯含量整体较高和不均衡分布的关键因素;构造类型、性质和组合方式共同控制着煤层瓦斯的分区、分带和煤与瓦斯突(喷)出范围及机率。     

平顶山八矿突出煤层的X射线衍射法研究

笔者利用Ｘ射线衍射法测试了平顶山八矿戊组和已组煤层的煤芳核变化。从距突出点不同距离的取样测试结果可以看出，随着远离突出点煤芳核发生有规律的变化，原生结构煤的Ｌｃ值要小于构造煤，而其面网间距却大于构造煤的面网间距，反映了在构造应力作用下，煤芳核的面网间距逐渐缩小，煤的变质程度略有增高的趋势。这为评价构造影响煤结构破坏的程度，推断煤与瓦斯突出可能发生的部位提供了定量的信息。     

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.     

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.     

A mathematical model of gas flow during coal outburst initiation

A proposed concept of outburst initiation examines the release of a large amount of gas from coal seams resulted from disintegrating thermodynamically unstable coal organic matter(COM). A coal microstructure is assumed to getting unstable due to shear component appearance triggered by mining operations and tectonic activities considered as the primary factor while COM disintegration under the impact of weak electric fields can be defined as a secondary one. The energy of elastic deformations stored in the coal microstructure activates chemical reactions to tilt the energy balance in a ‘‘coal–gas" system.Based on this concept a mathematical model of a gas flow in the coal where porosity and permeability are changed due to chemical reactions has been developed. Using this model we calculated gas pressure changes in the pores initiated by gas release near the working face till satisfying force and energy criteria of outburst. The simulation results demonstrated forming overpressure zone in the area of intensive gas release with enhanced porosity and permeability. The calculated outburst parameters are well combined with those evaluated by field measurements.     

Distribution of Heavy Hydrocarbon in Coal Seams and Its Use in Predicting Outburst of Coal

In order to verify whether any special gas component exists in outburst samples or not, coal samples from both outburst coal seams and non-outburst coal seams were collected. Some gases were extracted from the samples and analyzed qualitatively and quantitatively on chromatogram-mass spectrograph. The qualitative analysis show that there is no special gases in coal seams. And the quantitative analysis indicates that the heavy hydrocarbon content in coal samples from outburst coal seams is apparently higher than that from non-outburst district ones,which reflects the damage of geological tectonic movement to coal body in history. Therefore, the heavy hydrocarbon content of coal sample can be used as an index to predict coal outburst.     

构造煤及其对煤与瓦斯突出的控制作用

高空隙率、低透气性使构造煤能够保持较高的瓦斯压力 ;破碎性、“隔离”作用及“气垫”作用 ,使构造煤抵御外力作用的能力大大降低 ;构造煤变形幅度大的特性 ,为瓦斯的迅速解吸、放散和快速流动创造了条件 ;构造煤薄弱分层或“通道层”的存在 ,则为煤与瓦斯突出的初始激发和持续发展奠定了基础 ;上述因素的共同作用 ,影响和制约了煤与瓦斯突出的强度和分布 .尽管如此 ,一定厚度的构造煤的存在只是发生煤与瓦斯突出的必要条件和有利条件 ,而非充分条件 .