談礦山地質構造與瓦斯突出地段的控制

論文類別:理學論文 > 地質學論文
論文作者: 黃婷婷;王磊
上傳時間:2010/7/15 8:45:00

  摘要:本文通過地質構造對煤層瓦斯保存的控制及對煤層中軟分層發育的控制的分析,闡述了地質構遣對煤與瓦斯突出的控制。
  關鍵詞:地質構造;瓦斯;控制
  
  眾所周知,煤炭是國家工業發展的重要能源和工業原料,是國家的寶貴財富。合理開發煤炭資源,提高煤炭回收率是我國煤炭工業的一項重要政策,同時也是緩和采掘接替緊張,延長礦井壽命,提高經濟效益的有效措施,也是煤炭工業調整工作的重要內容之一。
  礦井地質工作是煤礦很重要的基礎工作。它工作的好壞與礦井煤炭回收率有著直接的緊密聯系。它工作的內容主要是,從礦井建井至礦井報廢所進行,一系列地質工作。主要包括:處理生產中遇到的各種地質及水文地質難題;為礦井尋找增加會儲量,計算和核實礦井儲量。掌握儲量動態,提高儲量級別,設法擴大礦井儲量。及時提出合理開采利用煤炭資源的意見,為設計部門提供準確可靠的地質資料,合理的進行采區、回采工作面設計,避免因設計錯誤造成資源丟失。
  
  一、礦區地質構造對煤層中瓦斯保存的控制
  
  (一)褶皺對煤層中瓦斯保存的控制
  巖層經過褶皺作用後,在褶皺不同部位圍巖封閉瓦斯能力具有較大的差別,在背斜軸部節理以張性為主,因此,封閉瓦斯的能力明顯減弱。在向斜軸部,節理以壓性或壓扭性為主,因此,圍巖封閉瓦斯的能力介幹背斜軸部和向斜軸部之間。此外,背斜傾伏端埋深相對大,封閉瓦斯的能力也相應增強,而向斜仰起端埋深相對減少,封閉瓦斯的能力也相對減弱。
  
  (二)斷層對煤層中瓦斯保存的控制
  斷層保存瓦斯的能力則隨斷裂性質的不同而具顯著的差異。壓性斷層因其受到較大壓應力作用,結構致密的斷層泥、糜棱巖較發育,透氣性差,沿斷層和垂直斷層面方向上的瓦斯運移都相對困難,因此,壓性斷層對煤層中瓦斯的保存最為有力,張性斷層則相反,其中,結構松散的碎裂隙巖、斷層泥發育,透氣性好易於瓦斯釋放,其它斷層對瓦斯的保存能力則按壓扭性、扭性、張扭性的順序逐漸減弱。此外,斷層對煤層中瓦斯保存的控制還明顯地受構造作用的強烈程度影響,隨著地質構造作用的加強,斷層泥、糜棱巖進一步發育.壓性斷層變得更有利於瓦斯保存,扭性斷層保有瓦斯的能力也有一定程度的提高,張性斷層則變得更有利於瓦斯釋放。
  
  二、地質構造對煤層中軟分層發育的控制
  
  軟分層是煤層中比較軟弱的煤分層,是由構造錯動形成的結構遭受一定程度破壞的構造煤,呈帶狀或透鏡狀分布,它是發生煤與瓦斯突出的必要條件。
  
  (一)褶皺對煤層中軟分層發育的控制
  在褶皺作用初期,巖層受到縱向的作用而發生彎曲,巖層為凹側處於壓縮狀態,而外凸側則處於拉張狀態。這種不均勻受力狀態就會引起層問錯動。層間錯動會使得堅硬巖層之間的軟弱層形成密集的劈理帶,劈理的進一步變形發展就會使煤破碎形成一定厚度的軟分層,軟分層的厚度隨層間錯動的加強而變厚,其中褶皺兩翼軟分層厚度最大,以糜棱煤為主,向斜軸部次之,以糜棱煤、碎粒煤為主,背斜軸部軟分層厚度最小,且以碎裂煤為主。當煤層兩側巖層也為軟弱巖石時,煤層容易產生層間小褶皺,小褶皺的進一步發展也可以形成軟分層,且以碎裂煤為主,當層間錯動比較強烈時。小褶皺才能發育成為以糜棱煤為主的軟分層。
  
  (二)斷層對煤層中軟分層發育的控制
  斷層對煤層中軟分層發育的控制是通過兩方面表現出來的:一是斷層兩盤的相對錯動使斷層內煤層形成了不同性質,不同厚度的構造煤。二是斷層兩盤的相對錯動引起周圍煤層發生層間錯動。受壓性斷層控制而形成的軟分層厚度大,分布範圍廣,而且以糜棱煤為主,強度低,在斷層一側經常形成富集瓦斯的軟煤包。
  扭性斷層形成時,沿兩側產生層間錯動比壓性斷層要小得多,形成的軟分層厚度和分布範圍都要小一些。張性斷層是受到其斜交的拉張應力作用形成的,受張性斷層影響而形成的軟分層一般都不發育。受壓扭性斷層控制而形成的軟分層的發育程度則分別介幹壓性與扭性斷層以及張扭性斷層之間。

免費論文下載中心 http://www.hi138.com   三、地質構造對煤與瓦斯突出的控制
  
  地質構造對煤與瓦斯突出的控制是通過控制發生煤與瓦斯突出的條件(瓦斯、軟分層)而表現出來的。
  褶皺對煤與瓦斯突出的控制
  容易發生煤與瓦斯突出的褶皺構造大致有以下幾種:
  背斜傾伏端。這種構造的傾伏端部位多有過比較強烈的層間錯動,有的還發育一系列順傾伏方向的逆斷層,使得煤變得比較破碎,軟分層比較發育,而且,煤層埋深增大,瓦斯賦存條件也變好,因此,傾伏端部位容易發生煤與瓦斯突出。
  向斜軸部及兩翼。在褶皺作用過程中,巖層發生層間錯動易於使煤層產生塑性變形,褶皺軸部加厚,翼部變薄,向斜軸部突出危險性一般較大。
  斷層對煤與瓦斯突出的控制
  壓性斷層。壓性斷層是受強烈擠壓作用形成的,因此,斷層泥,糜棱巖一般都很發育,這些斷層巖透氣性差,是封閉瓦斯的重要邊界。斷層在形成過程中,會引起其附近煤層和巖層發生褶皺,使得煤層受到強烈錯動,生成厚度不等的軟分層。同時,還會使煤層變厚或變薄,形成局部的小煤包,這些小煤包呈富集瓦斯也稱為瓦斯包,而且,壓性斷層附近還是一個地應力集中區。因此,當圍巖為透氣性差的巖石時,壓性斷層兩側經常會發生煤與瓦斯突出。
  張性斷層。張性斷層是受到與其走向垂直的次一級拉張作用力形成的,多數是位於背斜軸部且與背斜軸線平行的正斷層,也有一部分是與軸線垂直的正斷層,斷層面上也可見到一些與其傾向一致的擦痕,斷層帶內糜棱巖不發育,主要為斷層角礫、碎裂巖等。這些巖石透性良好,是瓦斯運移的良好通道,當張性斷層與透氣性強的砂巖、溶洞或地表連通時.很容易使瓦斯沿斷層被粘土充填之後,才成為隔氣層。
  一般來說,張性斷層引起兩盤巖層產生層問錯動的規模是很小的,因此,形成軟分層的厚度也是很小的,而且,地應力集中的程度也很低,所以張性斷層兩側發生煤與瓦斯突出的現象也是比較少的。
  
  結束語
  
  除地質結構外,煤系地層中煤層圍巖性質、煤層厚度與傾角等對煤與瓦斯突出也起到一定的控制作用,但瓦斯壓力、煤體力學性質是影響煤與瓦斯突出的主要因素,礦區地質構造明顯地控制了這些因素的分布.從而控制了礦區易於發生煤與瓦斯突出的地帶。 免費論文下載中心 http://www.hi138.com
下载论文

論文《談礦山地質構造與瓦斯突出地段的控制》其它版本

地質學論文服務

網站聲明 | 聯系我們 | 網站地圖 | 論文下載地址 | 代寫論文 | 作者搜索 | 英文版 | 手機版 CopyRight@2008 - 2017 免費論文下載中心 京ICP备17062730号