岩浆盖层下伏煤层物性特征与瓦斯突出灾变机制

为研究岩浆盖层下煤层瓦斯赋存规律和动力灾害的特征,采用理论分析和工程案例验证的方法,分析了岩浆盖层条件下煤层变质程度、孔隙结构、瓦斯吸附解吸性能和瓦斯赋存特征,揭示了岩浆盖层对下伏煤层瓦斯动力灾害的控制作用机制。研究结果表明:煤层变质程度、孔隙结构发育程度和瓦斯吸附解吸性能与岩浆盖层的厚度和空间距离关系密切,一般随着岩浆盖层厚度的增加而单调增加,随着与岩浆盖层距离的增加而单调递减。岩床以盖层的形式圈闭煤层瓦斯,使得煤层瓦斯压力和瓦斯含量增加,在采掘作用下容易导致煤与瓦斯突出灾害的发生,并形成地面喷孔等复杂瓦斯动力灾害事故。     

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。     

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.     

朱仙庄井田岩浆岩侵蚀区瓦斯赋存影响因素分析

以朱仙庄井田Ⅱ86采区各工作面实测的瓦斯数据和地勘资料为依据,采用X衍射分析、显微薄片观测等手段,运用瓦斯地质学理论,对朱仙庄井田8号煤层岩浆侵蚀区瓦斯赋存规律及其主要影响因素进行了分析研究。研究表明:侵入煤层的岩浆岩为闪长玢岩;岩浆岩的侵入及大量的张性断层对煤层瓦斯赋存产生较大的影响,岩浆岩越厚对煤层的烘烤作用越强烈,二次生气越多,但在大量张性断层的作用下,煤层瓦斯绝对涌出量与岩浆岩的厚度呈负相关,即岩浆厚度为2 m时,瓦斯涌出量为0.72 m3/min,岩浆厚度为14 m时,瓦斯涌出量仅为0.32 m3/min;煤层顶板泥岩及煤层埋深对煤层中瓦斯赋存的影响不大。     

贺兰山煤田二道岭矿区煤层瓦斯赋存规律

为了探明二道岭矿区煤层瓦斯赋存规律,通过实测煤层瓦斯含量,以瓦斯地质理论为基础,分析了二道岭矿区煤层瓦斯赋存的控制因素。结果表明:岩浆热变质是矿区瓦斯含量普遍较大的根本原因;矿区构造和煤层埋深是控制瓦斯分布状况的直接因素。     

淮南潘一东矿地质构造特征对瓦斯赋存的影响

为查明潘一东矿瓦斯赋存特征影响因素,以潘一东矿13-1#煤层和1#煤层为例,结合钻探资料,对褶曲、断层和岩浆侵入对瓦斯赋存特征的影响进行了分析。结果表明:背斜轴部张裂隙发育利于瓦斯逸散,两翼次级褶曲发育利于瓦斯富集;由于受到后期挤压应力的作用,区内断层对瓦斯具有良好的圈闭作用;在岩浆吞噬区为低瓦斯区,岩浆圈闭区为高瓦斯区。     

岩浆侵入对宣东二矿煤层瓦斯赋存的控制

宣东二矿辉绿岩沿Ⅲ3煤层顶板大面积侵入,依据矿井现有的瓦斯地质资料,结合井下观测和实验室测试数据,分析Ⅲ3煤层岩浆岩分布特征,岩浆侵入与煤层变质、变形、煤层瓦斯生成和保存等之间的关系。认为岩浆以岩床形式沿煤层顶板侵入提高了Ⅲ3煤层煤的变质程度,有利于瓦斯的生成和保存,加剧了煤层的变形破坏,对构造煤的形成具有重要作用。     

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。     

影响煤层瓦斯赋存规律的地质要素分析

通过对卧龙湖煤矿瓦斯地质资料的分析,并结合煤层相关参数的现场测定和实验室测试,探讨了地质构造、岩浆侵入、煤层围岩、煤变质程度、煤体结构、煤层埋深等地质因素对103工作面10煤层瓦斯赋存、分布规律的影响.分析了各因素与瓦斯赋存规律的关系,即地质构造、岩浆侵入所引起的煤变质作用、煤体结构,是影响瓦斯赋存的主控因素,从而为采掘部署和瓦斯防治工作提供理论依据.     

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。