卧龙湖煤矿地质构造对瓦斯的控制作用分析

为分析断层及褶曲地质构造对煤层瓦斯的控制作用,利用断裂分维值、煤层底板埋深构造曲率值量化了地质构造复杂程度。以卧龙湖矿8煤层为例,通过分析2者与煤层瓦斯含量的关系,得出断裂分维值大的地方构造相对复杂,在断裂构造复杂带附近瓦斯含量小,而对于断裂构造复杂程度次一级复杂带内瓦斯富集,且小于此区域内瓦斯含量与断裂分维值成正相关性;同时得出煤层底板埋深构造曲率值与煤层瓦斯含量存在较好的正相关性。     

大宝顶煤矿21~(-3#)煤层瓦斯地质规律分析

为了研究大宝顶煤矿21-3#煤层瓦斯含量分布以及地质规律,以瓦斯地质理论为基础,结合大量的煤田地质勘探资料以及实验室测试数据,分析了影响矿区煤层瓦斯赋存的地质因素,得出了矿井瓦斯含量分布及地质规律。结果表明,煤层埋深以及煤厚与瓦斯含量呈正相关关系;区内地质构造控制了瓦斯和构造煤的分布,高瓦斯带主要位于背、向斜两轴之间煤层陡变带,同时又是逆断层对煤层的切割带;煤变质程度以及水文地质条件在矿区南深部地区均有利于瓦斯的保存。     

基于分形和曲率评价的构造复杂矿井瓦斯地质规律分析

煤层瓦斯赋存受矿井构造条件控制,构造复杂程度的评价和研究对预测瓦斯突出灾害至关重要。文章基于某矿瓦斯地质资料,通过利用分形计算和曲率评价相结合的方法,分析了主采煤层构造复杂程度,探讨与预测了矿井瓦斯地质规律。研究发现矿井瓦斯分布受矿井断层影响明显,并据此划分了3个瓦斯地质单元,整体上瓦斯分布随煤层埋深增加而增大,但在局部区域内异常分布;矿井分形维数和曲率计算分别介于0.6～1.838 2和(5～35)×10~(-5)之间,分形维数和曲率值均与瓦斯含量正相关,但在构造简单区域内异常点同样暗示出瓦斯的不均一分布特征,高挤压应力环境下的断裂构造是造成瓦斯异常分布的主要原因;结合矿井构造分析发现煤层中"低构造分维值和高曲率值"叠加区域是高瓦斯突出危险区域。研究结果为矿井瓦斯预防提供指导。     

基于分形理论的断层构造对千米深井瓦斯赋存规律的影响研究

以新汶矿区千米深井潘西煤矿为例,研究了后六采区19#煤层断层空间分布特征,运用分形理论对断层构造进行了定量化研究。结果表明:潘西煤矿研究区域内,断层构造复杂,总体呈"W"形由北西-南东向展布,对瓦斯赋存具有明显影响。分形维数能够反映断层构造复杂程度,分形维数越大,断层构造越复杂,潘西煤矿断层分形维数多数在0.7～1.6之间。分形维数大的区域,瓦斯含量亦相对较大。     

五矿锅底山断层区域己_(16-17)煤层瓦斯赋存规律分析

运用瓦斯地质理论和方法,依据锅底山断层形成机理及其发育规律,结合断层区域内煤层厚度、同生和次生构造以及构造煤的分布特征,将断层区域己16-17煤层划分为2个地质单元,锅底山上盘和锅底山下盘。依据断层区域内己16-17煤层地勘瓦斯含量和实测瓦斯含量数据,分析2个地质单元的瓦斯赋存特征,即相同标高下锅底山断层上盘煤层瓦斯含量较下盘高。研究得出地质构造、煤层埋深和构造煤分布是矿井己16-17煤层瓦斯赋存的主要控制因素,即煤层瓦斯含量整体上随煤层埋深的增加而增加,但由于受锅底山断层构造活动影响,瓦斯含量分布又具有一定的差异性。     

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。     

断层分形与多重分形特征及其对突出分布的控制作用

为了定量化研究断层构造分布及演化特征,揭示断层构造分形特征对煤与瓦斯突出的控制作用,以焦作矿区断层体系为研究对象,利用单分形理论分析了焦作矿区断层体系的分形特征,利用多重分形理论分别对不同区域进行了多重分形研究,将单分形与多重分形特征进行了对比分析,绘制了多重分形谱,提取了多重分形特征参数,根据焦作矿区实际发生的突出事故的统计规律,将特征参数与突出分布规律进行对比研究,结果表明:焦作矿区断层体系具有明显的分形特征,分维值较好地反映了断层的复杂程度,分维值呈现分区特征,由凤凰山断层和峪河口分为3个区域,各区分形维数与断层的实际展布形态相吻合;单分形分析仅能反映断层复杂程度,未能反映煤与瓦斯突出分布的不均衡性,焦作矿区断层分布具有多重分形特征,且不同区域的多重分形谱形状具有明显差异性;多重分形谱对称性Δf及谱宽Δα等特征参数综合反映了构造背景、断层组合和运动方式的差异,对称性Δf代表了大概率子集和小概率子集的数目,表征了大、小断层的发育程度,谱宽Δα代表了分形结构概率分布不均匀的程度,表征了断层分布的均匀程度;不同区域断层的多重分形显现存在着必然的瓦斯地质原因,谱宽Δα与各区域瓦斯突出严重程度呈现了很好的对应关系;断层多重分形特点与构造演化过程密切相关,通过对比分析不同区域断层多重分形特征,可挖掘断层构造的演化信息,深入认识断层对突出的控制作用,从而对矿区煤与瓦斯突出危险性进行区域性划分。     

平顶山矿区深部矿井瓦斯含量与埋深关系研究

影响煤层对瓦斯气体吸附能力的因素很多,包括构造、煤质、地温和地层压力等,在构造和煤质等因素相似的前提下,通常浅部煤层瓦斯含量随着埋深增加而逐渐增大,但是到一定埋深后,煤层瓦斯含量与埋深不再呈现简单的正相关关系。平顶山矿区逐渐进入深部开采,研究深部煤层瓦斯分布规律可以为深部矿井瓦斯防治、抽采达标等提供技术指导。     

基于分形理论的潘三矿西翼8煤层底板断层构造分析

煤层底板断层构造的复杂程度对煤矿开采、瓦斯突出、矿井突水等都有一定的影响。根据矿井的生产资料,主要利用分形理论对潘三矿西翼8煤层底板断层构造进行定性分析。结果表明,研究区内对勘探阶段所进行的断裂分维可以代表井田的断裂构造发育程度,井田内断裂分维值分布具有明显的差异性等。     

山西古交矿区断裂构造复杂程度评价

基于分形理论,应用断层信息维对古交矿区断裂构造复杂程度进行定量评价。结果表明,矿区断层分维值整体较高,构造较为复杂。矿区北部、西北部以及西部大断裂带附近或小断层发育密集区域,分维值高,矿区南部断裂构造简单,分维值一般小于1。分维评价结果与实际生产揭露一致,评价结果可靠。断层信息维很好地反映了矿区断裂构造的复杂程度,克服了以往单因子评价断裂构造复杂程度的不足,可作为定量评价矿井构造复杂程度的一种有效的、较为准确的指标。     

深部隐伏构造特征地震解释及对煤矿安全的影响

为了查明隐伏构造带的分布,针对研究区不同年份采集的三维地震资料进行了连片叠前时间偏移处理,采用全三维层位追踪和地震多属性断层识别,获得了研究区主要煤层构造形态和断裂构造分布。根据三维地震解释成果,依据隐伏构造带的塌陷范围及破碎程度,将隐伏构造划分为正常带、影响带和断陷带。隐伏构造带平面上展布复杂,剖面上浅层断距大,深层断距小,具有断陷带的发育特征。隐伏构造带内的断层可以将上到松散层含水层,下到灰岩岩溶裂隙含水层的各个含水层连通起来,因此隐伏构造带构成突水威胁。随着开采水平加深,采动影响加大,隐伏构造带突水的危险性也将增大。在煤矿开采进程中,为避免发生突水灾害,要采取必要的安全防范措施。     

浚县新镇一带二1煤层煤岩煤质特征及瓦斯含量分析

研究区位于东濮找煤区的成矿带上,主要发育二叠系下统山西组二1煤层,含煤区内全区可采,为主要可采煤层,煤层埋深900～2 200 m,结构简单,厚度较稳定,平均可采厚度5.75 m。为了解研究区的二₁煤层煤岩煤质特征及瓦斯含量,采取钻孔煤心样7孔17个样,分析了二₁煤的煤层特征、煤岩成分与宏观煤岩类型、显微煤岩组分特征及煤的化学性质、工艺性能,研究了煤类分布特征,并对煤层瓦斯成分及含量进行了测试分析。结果表明,二₁煤煤质为低中灰、高发热量、特低硫—低硫、特低磷—中磷,煤类为无烟煤、贫煤、贫瘦煤和焦煤;煤层中瓦斯受大构造及煤层埋深影响,F₅断层以南区域瓦斯易于逸散,瓦斯含量较低;而F₅断层以北断陷区域内构造不发育,煤层埋藏较深且厚度较大,瓦斯含量普遍较高。这些成果将对研究区及周边深部找矿及矿床经济意义评价具有指导意义。     

保德煤矿8号煤瓦斯赋存规律及主控因素研究

为查明保德煤矿8号煤瓦斯赋存规律和主控因素,从煤层特征和煤层含气性特征入手,讨论了矿区构造、煤层埋深、煤层厚度、煤质以及矿区水文地质条件等多种因素对瓦斯赋存的影响,查明了保德煤矿8号煤瓦斯赋存的主控因素。结果表明,保德煤矿8号煤层瓦斯含量在纵向上随埋深的增加而增高,在平面上富集受煤厚和矿区地下水水动力条件控制;此外,矿区局部发育的小构造也对8号煤瓦斯含量有一定影响,水分、灰分、挥发分等煤质主要参数对8号瓦斯含量影响较小。通过掌握煤层瓦斯赋存规律和其主控因素可以为抽采钻孔合理布置提供理论依据,对煤矿的安全生产具有重要意义。     

顺煤断层的基本类型及其对瓦斯突出带的控制作用

顺煤断层是指断面分为３种基本类型：褶皱型、带是瓦斯突出煤层或突出带，展布特征的研究，有助于构造与煤层呈小角度相交的断层，按其成因，顺煤断层被划型和转换型，在高瓦斯矿区，顺煤断层发育的煤层和地制构造煤的分布控制瓦斯突出带，顺煤断层形成机制和布的预测，进而实现瓦斯突出危险带预测。     

钱家营矿煤与瓦斯突出关键因素分析

针对钱家营矿5煤层、7煤层、9煤层、12煤层主要可采煤层赋存特征,通过对瓦斯压力、瓦斯含量、煤厚变异、地质构造、煤的结构特性和顶底板岩性的对比分析,以及运用模糊综合评价法求其评分,初步确定了地质构造因素具备突出关键因素的可能。结合瓦斯地质和钻探资料,地质构造因素能够很好地解释各煤层可能突出区域的强弱关系,符合煤与瓦斯突出是地应力、瓦斯、煤体结构共同作用的结果。依据断层埋深、断层长度、断层条数、密集程度和褶皱关系将地质构造因素划分成四个区域,运用层次分析法取其权重,量化了地质构造因素。综合结果表明,地质构造因素是钱家营矿煤与瓦斯突出的关键因素。     

河南省嵩箕构造区二1煤层瓦斯地质规律研究

采用评价、校正后的246个钻孔煤层瓦斯含量点绘制了嵩箕构造区主要煤田二₁煤层瓦斯含量等值线图,通过分析比较各煤田瓦斯地质特征,总结了区域构造对瓦斯分布的控制规律。受后期构造变动破坏盖层的影响,嵩箕构造区煤层瓦斯含量总体偏低。构造区南部由于受秦岭造山带的影响,构造复杂,致使登封、新密、禹县等煤田瓦斯含量较低;靠近北纬35°带的新安、偃龙煤田受区域岩浆热的影响,煤变质程度较高,具有较高的吸附瓦斯能力,然而由于区内大型平移断层、掀斜断块发育,导致煤层瓦斯散失,瓦斯含量降低。     

沁水盆地樊庄北部构造特征与煤层气富集

樊庄区块位于沁水盆地南部,地层自下向上依次有本溪组、太原组、山西组、下石盒子组、上石盒子组和石千峰组,其中太原组15号煤和山西组3号煤是区内可采煤层,也是煤层气开发的目的地层。本文通过樊庄北部三维地震解释成果,利用导向滤波、相干属性等手段,对区内断层、褶皱、微构造、陷落柱精细刻画,对煤层构造、埋深、厚度、含气性有了更全面的认识,揭示了区内发育多期褶皱断层复合叠加带,陷落柱聚集和带状分布特征,地下水由西南片向东北片不断运移,影响了不同流经区域的产气量,综合以上分析,认为构造是樊庄北部煤层气富集的主要影响因素。     

韦二煤矿煤储层物性特征及煤层气资源前景

依据韦州矿区煤炭勘探煤层资料、煤层气参数井获取的储层资料,通过对煤层气开发地质信息的有效提取,对韦二煤矿煤储层物性进行深入分析、研究,对煤层气资源量进行了计算,并采用数模方法预测了煤层气抽采率,确定了地面煤层气抽采相对有利区。研究认为:区内煤层含气性整体偏低,煤层甲烷含量在0.20～11.73 m³/t,气含量高值区仅出现在部分煤层、局部区域。多期次构造运动致使裂隙发育复杂化,硬度变小,煤体结构多为碎粒—糜棱结构,渗透率降低。主要可采煤层煤层气资源量为5.55×10⁸ m³,资源丰度为1.51×10⁸ m³/km²,属中等丰度、小型煤层气藏。各煤层煤层气采收率较低,约为15%,可采潜力较差。资源量在煤层分布上相对集中,12、14、15煤层气含量4 m³/t以上重叠区域为煤层气地面抽采相对有利区块。     

红菱煤矿西三采区12~#煤层瓦斯赋存规律及控制因素分析

分析了红菱煤矿西三采区12#煤层瓦斯含量与埋藏深度的关系,研究了矿井地质构造、围岩岩性特征以及岩浆岩侵入对煤层瓦斯含量的影响,为指导煤矿瓦斯治理工作提供了可靠数据。结果表明,西三采区12#煤层瓦斯含量主要受埋藏深度控制,采区内地质构造简单,其对瓦斯的控制作用较弱,局部煤体受岩浆岩侵入的影响,瓦斯含量增大;西三采区整体瓦斯含量高,瓦斯压力大,煤与瓦斯突出危险性大,在采掘活动进行前,需要采取区域消突措施来消除煤与瓦斯突出危险性。     

永盛煤矿南井主采煤层煤与瓦斯突出危险性评估

选用永盛煤矿南井主采2#和9#煤层作为研究对象,根据该煤层最大瓦斯压力和煤样瓦斯基本参数测试结果,评估其突出危险性。测试结果表明:永盛煤矿南井2#和9#煤层突出危险性单项指标和综合指标均超过了《防治煤与瓦斯突出规定》规定的临界值;该井田范围内无明显直达地面的断裂构造,瓦斯难以从构造带释放;煤层埋藏较深且上覆岩层大多为透气性差的岩层,瓦斯保存条件较好。分析确定永盛煤矿南井2#、9#煤层为具有煤与瓦斯突出危险性煤层。