常村煤矿3~#煤层煤与瓦斯突出危险区地球物理预测方法

国内煤与瓦斯突出矿井的瓦斯地质调查与研究成果表明:构造煤的存在是瓦斯富集及产生煤与瓦斯突出的一个必要条件。山西潞安常村煤矿就属高瓦斯矿井,其煤层瓦斯的富集具有较大的致灾性,对煤矿安全生产构成严重威胁。根据该矿区的地质、钻孔资料,运用电阻率测井联合地震反演技术及叠前AVO技术,综合测区内构造煤发育与煤层瓦斯富集的地球物理响应特征,对测区煤与瓦斯突出危险区进行预测。结果表明:1煤与瓦斯突出危险区主要分布在老军庄向斜、姬村向斜及背向斜结合部位,与构造煤范围一致;2构造煤主要受控于应力集中带;3电阻率测井对构造煤反应敏感,应用电阻率反演技术预测构造煤分布特征结果较可靠。     

潘一矿煤体结构特征及其在煤和瓦斯突出预测中的应用

煤体结构是煤与瓦斯突出的主要因素之一。利用钻孔测井曲线特征并结合矿井地质构造成果,对淮南潘一矿8煤层煤体结构特征及其构造煤发育规律进行了研究。研究表明该矿区8煤层构造煤发育,其厚度大于该煤层厚度20％的点数占一半以上,因其顶、底板围岩封闭性良好,有利于瓦斯聚集,易在采动条件下发生煤与瓦斯突出,确认为该区煤与瓦斯突出的重点煤层。依据瓦斯始突深度、构造煤分层厚度大于0．5m的分布范围、大中型断层位置及矿井突出资料,在F4断层组的两侧分别圈出了煤与瓦斯突出的危险区和威胁区。     

基于瓦斯抽采穿层钻孔的瓦斯地质勘查研究

针对回采工作面煤与瓦斯突出事故多发于煤厚变化带和隐伏小构造附近,研究了利用大量瓦斯抽采钻孔探明工作面瓦斯地质信息的技术途径。结合试验煤层工作面抽采钻孔施工设计,对抽采钻孔信息进行处理、建立数学模型,利用计算机作图软件对煤层厚度变化规律、隐伏小断层立体呈现,从而达到利用穿层抽采钻孔探明工作面前方隐伏瓦斯地质信息的目的。试验结果表明,工作面煤厚变化部位、遭遇断层位置与预测结果基本一致,回采阶段未出现瓦斯异常情况。     

基于力能分析的平煤五矿己四采区煤与瓦斯突出危险性预测

根据实测平煤五矿己₁₅煤层瓦斯含量和压力结果,从力能角度分析了地应力、瓦斯和煤强度对煤与瓦斯突出的影响,发现己四采区己₁₅煤层受地应力作用,煤体弹性潜能远大于瓦斯膨胀能,即以构造应力为主的地应力为其突出最主要的影响因素;结合己四采区地质因素和己₁₅煤层瓦斯可解吸量,确定该采区煤与瓦斯突出危险区的下限指标为原煤瓦斯含量达到5.4 m3/t,绝对瓦斯压力为0.79 MPa,该下限指标对应的煤层底板标高为–600 m。因此预测–600 m标高以浅为无突出危险区,–600 m以深为突出危险区。      

汪家寨煤矿煤与瓦斯突出规律及其主控因素分析

汪家寨煤矿是严重的煤与瓦斯突出矿井,依据矿区实际瓦斯地质资料,运用瓦斯地质理论和构造演化理论,研究了区域和井田构造控制特征。分析认为该矿主要以中小型突出、倾出为主,压出为辅;随煤层埋深的增加突出强度增大;C409煤突出最为严重;突出多发生在煤巷掘进面及断层影响带。分析了埋藏深度、顶底板岩性、煤厚及其变化、软分层、地质构造等因素对煤矿煤与瓦斯突出的影响,认为断层及其影响带、厚煤尤其是其增厚部位是煤与瓦斯突出的易发区域,因此断层构造和煤层厚度及其变化控制着该矿突出的发生和分布规律,为煤与瓦斯突出的主控因素。研究成果为矿井突出防治工作提供了理论指导。     

地应力测量在煤与瓦斯突出灾害研究中的应用

为减轻和防治煤与瓦斯突出灾害,对红菱煤矿进行了地应力测量、岩石力学参数测试和瓦斯气体压力量测,以及地质构造分析。在此基础上,应用突出破坏判断准则,提出了煤层稳定性评价的定量指标,从区域上预测了煤与瓦斯突出的潜在危险区,与现场实际情况吻合较好。提出了区域性与局部相结合的防突措施,取得了良好效果,表明区域煤与瓦斯突出潜在危险区预测对区域性防突措施的选择具有一定指导意义。     

桑树坪煤矿3号煤层煤与瓦斯突出特征及突出危险性预测

以瓦斯地质观点为指导，对3号煤层煤与瓦斯突出点分布特征、主控地质因素进行了总结与分析，提出了突出危险性区域预测的定量指标及瓦斯地质单元划分的方法，对全井田3号煤层突出危险性进行了圈定。     

煤与瓦斯突出敏感地质指标研究

以数量化理论Ⅲ为运算工具,介绍了煤与瓦斯突出敏感地质指标研究的方法原理,实现了瓦斯突出地质指标研究由定性向定量的转化,为煤与瓦斯突出的预测、预报及其防治提供了便利。以焦作中马村矿为例,对瓦斯突出敏感地质指标进行了筛选。结果表明,封闭性李庄断层、煤层分岔、砂岩顶板是该矿瓦斯突出的敏感地质指标。      

魏家地矿瓦斯地质特征

介绍了区域地质、矿井构造、地层、煤质、煤化学性质以及瓦斯地质参数,总结了瓦斯赋存规律,分析了控制瓦斯赋存的地质因素,预测了瓦斯突出危险区。      

黄陵建新煤矿回采工作面瓦斯浓度超限危险性预测

通过分析建新煤矿瓦斯地质特征,结合灰色关联分析结果,选取底板标高为影响工作面瓦斯涌出量变化的主控因素,运用图切剖面法,分析4-2煤层工作面绝对瓦斯涌出量变化与煤层顶板岩性及上覆4-1煤层分布的关系。将井田内4-1煤层尖灭区分为顶板砂岩分布区、顶板泥岩分布区,4-1煤层分布区作为一个单独区域,引入置信上限概念,采用一元线性回归分析法,分别对三个区域进行瓦斯涌出量预测;采用类比原则,将全井田4-2煤层分为回采工作面瓦斯浓度正常区(低瓦斯区)、超限警戒区(富瓦斯区)和超限危险区(高瓦斯区)。     

河北武安云驾岭煤矿2~#煤层瓦斯赋存主控地质因素分析

基于云驾岭煤矿瓦斯涌出量异常变化的现象,收集地质勘查及煤矿生产期间揭露的地质构造及瓦斯信息,运用瓦斯地质理论,从煤层瓦斯生成、运移、储存的角度,研究岩浆岩侵入、煤层埋深和断层等地质因素对2号煤层煤质、生烃能力、煤层渗透性、瓦斯含量等参数以及煤层瓦斯赋存的影响。研究结果表明岩浆侵入提高了2号煤层的变质程度、瓦斯储集能力和渗透性,促进了煤层二次生烃,同时岩浆热液产生的高温高压作用使煤层瓦斯大量逸散;岩浆侵入对煤层瓦斯的生成、运移和储存均产生了影响,是煤层瓦斯赋存的主要控制因素,断层特征及分布影响了瓦斯的储存和运移,煤层埋深影响了瓦斯的储存,断层和煤层埋深是煤层瓦斯赋存的一般影响因素。     

安阳矿区瓦斯赋存规律的地质因素分析

安阳矿区多为高瓦斯和煤与突出瓦斯矿井。通过钻孔和矿井瓦斯资料分析,认为区内二1煤层瓦斯含量高,最高可达41.72m3/t。区内瓦斯赋存规律明显,具有南北分带、北低南高的分布特征,其展布规律主要受地质构造、煤层埋深、围岩、煤厚、变质程度、水文地质条件等因素的影响,而地质构造中的地垒、地堑造成的断块抬升、下降,断层的多期构造应力作用及其对煤层的剪切作用,褶曲等构造因素是造成矿区瓦斯分布不均衡的主要原因。     

安阳矿区煤与瓦斯突出预测模型的建立与应用

利用灰色关联分析法确定控制矿井煤与瓦斯突出的主导因素,根据人工神经网络建立煤与瓦斯突出危险性预测的系统结构,在此基础上,选用突出矿井的15个煤与瓦斯突出实例作为学习样本对网络进行训练,最后运用3个煤与瓦斯突出实例作为预测样本对所建模型进行验证。结果表明利用灰色理论—神经网络方法建立的预测模型能够满足煤与瓦斯突出预测的要求。通过分析和计算安阳矿区煤层的开采深度、地质构造(尤其是断层)与突出危险程度关系密切,在煤与瓦斯突出的预测、防治工作中可以作为首选指标来考虑。     

青龙煤矿采探对比及构造分析

通过对青龙井田两次勘查进行采探对比分析,认为存在工程量不足、构造和煤层控制程度低、高级资源量比例低、地质规律研究不足等问题。青龙井田构造以断层为主、褶曲为辅,小断层、小型紧闭褶曲极为发育,断层具有落差大、密度大、延展长度大、相互切割、下盘牵引破坏明显等特点,断层总体以NE向为主,可分为NE向正、逆断层组,NW向正、逆断层组4组。井田F4、F22断层附近及F4断层以南、F22断层东南为构造复杂区,升田深部为构造较复杂区,综合评价井田构造复杂程度为较复杂一复杂类型。目前矿井生产被动局面是由于地质构造复杂、煤层稳定性差和前期勘查程度低造成,通过分析构造和煤层对采区和工作面设计、工作面回采等影响,提出了今后井田勘查、矿井生产和地质丁作建议,对贵州煤矿地质工作具有一定的借鉴作用。     

潞安矿区3号煤层瓦斯构造控制因素分析

以潞安矿区备煤矿3煤层瓦斯含量为依据,运用瓦斯赋存构造逐级控制理论研究了矿区瓦斯赋存特征。,分析认为,矿区瓦斯浅部含量低,深部含量高,各矿瓦斯涌出由东向西呈现逐渐增加的趋势;以两大断褶带为界限,将矿区划分为北部（I）、中部（Ⅱ）和南部（Ⅲ）三个瓦斯地质单元：I区井田总体处于拉张体制下形成,使得井田内部分瓦斯得到释放;Ⅱ区东部近东西向断裂处于拉张体制,使得瓦斯大量逸散,至西部构造变形微弱,近南北向的褶曲和逆断裂有利于瓦斯保存,成为高瓦斯区;Ⅲ区构造复杂,尤其在深部,褶曲构造受后期构造运动影响较小,煤层瓦斯富集．瓦斯压力较大。     

新疆乌东矿区八道湾向斜两翼瓦斯地质规律研究

以煤矿钻孔煤样瓦斯数据及井下实测瓦斯含量为依据,分析了乌东矿区构造对瓦斯赋存的控制作用,认为区内以七道湾背斜、八道湾向斜和F2逆冲断层为主要构造形迹,并控制了煤层的赋存状态和瓦斯分布规律;八道湾向斜南翼地层倾角陡近乎直立,地层局部倒转,有利于瓦斯逸散,而北翼煤层倾角缓,且受到矿区南部碗窑沟逆冲断层（F2）挤压作用,断面形成瓦斯的＂隔挡＂面,阻断了瓦斯的逸散通道,造成向斜北翼瓦斯含量高于南翼;瓦斯含量与煤层埋深呈正相关关系。随着各矿向下延深开采,瓦斯涌出量将会逐渐加大。因此,掌握矿区的瓦斯地质规律,对其安全生产具有指导意义。     

羊东井田瓦斯块段划分及影响因素分析

根据羊东井田2号煤层钻孔煤样瓦斯成份、含量及分布特征,以F1断层为界,以北为瓦斯稳定地段,以南至F6、F19断层为瓦斯异常地段。区内大量数据表明,在稳定地段内随煤层埋深增加,CH4含量较大,CO2含量减少;异常地段内由西向东CH4含量降低,CO2含量增高。CH4、CO2含量主要影响因素之一是断层,具有明显挤压特征的断层附近CH4含量高,张性断裂附近CH4含量低,CO2含量高;之二是岩浆活动,岩浆岩与碳酸盐接触分解出大量CO2,遇到断层后CO2沿裂隙由深部向浅部运移,造成断裂附近煤层中CO2含量增加。根据CH4浓度,井田东南边界的F19断层区段为CO2-N2带,向西北部渐变为CH4带。     

嵊泗海域地下淡水资源开发利用方案评价

在上海南汇至浙江省嵊泗列岛之间的长江古河道海底延伸部分,形成于早更新世地层中,蕴藏着丰富的优质地下水资源,是嵊泗岛理想的供水水源。根据"嵊泗二井"勘探资料,在研究海域长江古河道发育规律以及海域地下水赋存规律的基础上,运用MODFLOW软件对嵊泗海域第四系第Ⅰ、Ⅲ含水层,用两种开发方案进行数值模拟。结果表明,在研究区域内可以获得9×104m3/d的地下水资源量;在该海域可以建立永久性的水源地。