岩浆热变质作用对临兴区块煤层气含量赋存影响

基于鄂尔多斯临兴区块的地质背景,分析了紫金山岩体的岩浆热变质作用及其对煤层气赋存的影响。燕山期是本区岩浆岩活动最强烈的地质时期,形成了紫金山岩体。靠近紫金山岩体,煤的变质程度快速升高,煤样镜质组最大反射率高达4.9%;围绕紫金山岩体,煤层的孔隙度、渗透率和煤层气含量呈现环带状展布特征,煤层气含量快速升高。研究认为:由叠加在深成变质作用基础上的岩浆热变质作用形成的高温烘烤作用下,岩浆热变质引起煤的二次生烃导致煤生气量增大和吸附性增强。     

上覆岩床对煤层瓦斯赋存特征的影响——以宣东二矿Ⅲ3煤层为例

根据宣东二矿Ⅲ3煤层实测煤质、煤层瓦斯数据,从煤层瓦斯生成、运移、储存角度,研究了上覆岩床对煤层煤质、煤层生烃量、瓦斯含量和瓦斯压力等煤层瓦斯赋存状态参数的影响,认为受上覆岩床影响,煤变质程度提高,由长焰煤变成气煤-焦煤,煤层Rmax、Cdar值与辉绿岩床厚度呈明显的正相关,与Ⅲ3煤层和辉绿岩床间距呈明显的负相关,煤层最大吸附瓦斯能力由15m3/t提高到40m3/t,煤层瓦斯含量由3m3/t提高到9m3/t以上,多方面改变了Ⅲ3煤层瓦斯赋存状态和地质条件.     

平顶山矿区首山一矿戊组煤高瓦斯压力成因

为厘清平顶山矿区首山一矿戊组煤高瓦斯压力成因,运用瓦斯赋存地质构造控制理论,根据平顶山矿区地质构造特征、矿井实测瓦斯参数、矿区地应力场特征等,分析了矿区瓦斯地质特征、区域地质构造形成与演化对矿区煤层瓦斯赋存与排放的控制作用、戊组煤成煤作用、变质作用及生烃过程,在此基础上重点研究了首山一矿井田地质构造及地层特征、水动力条件对戊组煤层瓦斯压力及含量的影响。认为平顶山矿区东区为高地应力、高瓦斯压力赋存区;位于东区的首山一矿井田的构造特征和由巨厚砂质泥岩、泥岩组成的戊组煤层顶底板岩石条件,弱的水动力条件,以及高水平挤压应力等形成独特的三维封闭型构造组合,是造成首山一矿戊组煤层高瓦斯压力的主要原因。     

华北煤变质作用对煤含气量和渗透率的影响

通过华北和美国煤层气地质条件的对比, 基于华北煤变质特点, 指出了区域岩浆热变质有利于提高煤层含气量和渗透率, 并对其作用机理进行了初步探讨.在中国, 经受燕山期岩浆侵入影响之前的煤级较低, 因此在快速增温的高温作用下, 煤层气再次发生即“叠加生烃”或“叠加成气”的潜力大, 孔、裂隙系统发育更趋完善, 区域岩浆热变质的生气时间晚而利于煤层气保存.叠加有区域岩浆热变质形成的煤级分带, 包括高煤级煤和中煤级煤在内都将明显提高煤的含气量和渗透率, 因此, 华北地区应重视在区域岩浆热变质煤中寻找煤层气勘探目标.      

抚顺煤田煤变质特征

抚顺煤田的煤变质表现为一种具有浅成、高温、作用时间较短的岩浆热变质作用的特征。在西露天矿坑内和龙凤矿井下见有十分发育的接触热变质带,接触热变质煤未形成良好的天然焦,而是形成“炭渣状煤”或“烧变煤”。煤变质带明显,在平面上和垂向上都有所反映。煤变质带的分布与后期侵入的辉绿岩的分布关系密切。     

山东黄河北煤田中生代岩浆侵入与古生代多矿产成因机制

地层中常见到多种矿产富集的现象,特别是有岩浆侵入的地区,更有利于多种矿产的生成和保存,大大提升了矿产资源的勘探效益与开发价值。以山东黄河北煤田为例,开展中生代岩浆侵入与古生代多矿产(煤炭、煤层气、煤系页岩气、富铁矿)成因机制研究。结果表明:黄河北煤田石炭–二叠系构造条件和沉积环境利于煤层的发育,平面上煤层分布具有东多西少、东薄西厚、北薄南厚的特征,纵向上具有下厚上薄的特征;煤层气藏具有煤层厚度中等、煤级分布广、含气量中等、吸附性好、特低欠饱和、低孔较高渗、欠压、埋深适中的特点;煤系页岩气藏具有泥页岩累积厚度大、有机质丰度较高、生烃能力中等、Ⅱ型干酪根为主、成熟度中等、低孔特低渗的特点;中生代岩浆侵入奥陶系马家沟组灰岩地层中,含矿热液与围岩发生接触交代作用和磁铁矿化,形成了接触交代型富铁矿床;中生代岩浆的侵入与岩浆热变质作用,使得研究区上覆煤系中出现了以岩浆侵入体为中心的煤类分带和局部地区煤层气与煤系页岩气的大量产生与成藏。煤层和泥页岩含气量、孔隙率/孔径、有机质的热演化程度和生烃能力与距离侵入体的距离成负相关关系,且煤层距离侵入体越近,气体的吸附性能越弱,以游离态为主。综上,中生代的岩浆侵入作用控制了古生代多种矿产的形成与共存。      

铁法大兴井田辉绿岩对煤层甲烷赋存的影响

铁法大兴井田阜新组含煤地层是在深成变质背景下, 由于辉绿岩侵入, 引起局部煤层的热变质,使煤储层含气量明显增大。在井田的中西部地区,具有煤层连续性好,甲烷含量高的特点,应为今后煤层气开发的重点区段。     

宣东二号井田辉绿岩床特征及其对煤质的影响

宣东二号井田以９线为界，东区辉绿岩体厚２００余ｍ，顺层侵入Ⅱ与Ⅲ煤组之间；西区厚度０．２～几米，呈小型岩床或岩脉产出在非煤系之中。辉绿岩体的存在，造成本区地热异常，提高了煤的变质程度，同时对煤质有很大的影响。对Ⅲ＿３煤层的影响强于其下部的Ⅴ＿２煤层。文中说明了煤类分布与变质程度不一致的原因。     

煤变质作用对煤层气赋存和富集的控制--以沁水盆地为例

通过对国内外有关煤变质作用与煤层气形成、赋存和富集关系研究成果的系统总结，阐述了煤变质作用类型及煤变质作用程度与煤层气的生成、吸附量、煤储层孔隙—裂隙系统形成发育及煤层特性的相互关系，认为煤变质作用对煤层气赋存富集的影响集中体现在它对煤储层孔隙一裂隙系统形成发育过程的控制上。并以沁水盆地为例，探讨了高阶煤煤变质作用对煤层气赋存富集的控制作用，提出了对沁水盆地高阶煤煤层气勘探开发研究的几点思考和建议。     

冀中文安斜坡石炭—二叠纪煤系特征及岩浆热力成烃作用

对文安斜坡石炭—二叠纪(C—P)煤系特征,尤其是煤的煤岩显微组分组成和煤及煤的各显微组分的元素组成特征的研究表明,本区煤中镜质组含量占绝对优势且较富氢。本文还研究了新生代该煤系的再次埋藏和该区下第三系岩浆活动以及煤系中多层辉绿岩侵入的热力作用对其成熟度的各自影响程度,认为本区已发现的煤成油气藏大体分布在平均R_0为1.0％～2.0％的苏桥地区,与早第三纪岩浆活动有密切关系。岩浆热力影响有效地促进了煤系烃源岩的热演化和成烃转化,而破坏作用则不大。     

昌福山井田岩浆岩体对煤层、煤质及开采的影响

论述了昌福山井田岩浆岩岩性特征,空间分布及对煤层、煤质和开采技术条件的影响。认为本区岩浆岩主要为呈岩株侵入的不同相带的二长花岗岩体和呈岩床、岩脉侵入的辉绿岩体。二长花岗岩对本岩株空间的煤层产生吞噬作用,使附近煤层产状复杂化,煤层稳定性、可采性变差,但对煤质未造成明显影响。辉绿岩主要影响了24煤层的连续性、完整性,有时使煤层变为不可采。     

冀中坳陷东北部石炭-二叠系烃源岩生烃潜力评价

冀中坳陷东北部石炭-二叠系煤系地层生、储、盖组合条件完备,上古生界自生自储煤成气藏勘探潜力巨大。笔者基于该层系"油井少、空井多"的勘探现实,通过烃源岩热解数据分析和热模拟实验工作,评价区内烃源岩的生烃潜力,以期减少勘探风险。数据分析表明,w(TOC)为10%和40%是区内煤系暗色泥岩、炭质泥岩和煤岩的有效划分界限。区内石炭-二叠系煤系烃源岩主要以Ⅲ型干酪根为主,为中等较差的油源岩和较好的气源岩。分别受岩浆热变质和深成变质作用影响,区内存在武清凹陷、苏4-苏8-苏23-文古4和葛8-大参1三个成熟度高值区,即生油气中心。结合热模拟实验结果,采用体积法算得该区石炭-二叠系地层生气总量约为4万亿m3。     

呼鲁斯太矿区煤层瓦斯分布规律及其控制因素探讨

根据煤矿井下煤层瓦斯参数测定结果,以瓦斯地质理论为基础,分析了呼鲁斯太矿区瓦斯分布规律及其控制因素。结果表明:矿区煤层瓦斯区域分布具有不均衡性,以F2-2和F22断层为界将矿区划分为北部、中部、南部三个区域,中部煤层瓦斯压力、瓦斯含量最高,北部次之,南部最低;煤变质程度较高和围岩封闭性较好是矿区瓦斯富集的根本条件,而构造复杂程度的不同、构造线方向的改变是瓦斯分布不均的主控因素。矿区中部为北北东向构造向东西向构造转折区,应力集中,且顶板为泥岩,煤变质程度较高,形成较好的瓦斯生储条件;南部北北东向推覆构造较为强烈,使煤层沿倾向切割,断层连通地表,造成瓦斯大量逸散。     

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。     

西湖凹陷平湖组不同煤系烃源岩热解生烃差异及其在油气勘探中的应用

本文以西湖凹陷平湖组不同煤系烃源岩（煤、炭质泥岩和暗色泥岩）为研究对象,通过封闭体系黄金管-高压釜生烃动力热模拟实验,查明了3种煤系烃源岩生烃产物、产率特征及生烃演化规律的差异。研究结果表明：在西湖凹陷平湖组煤系烃源岩中,煤、炭质泥岩和暗色泥岩均具有很高的产气态烃能力和较高的产液态烃能力,但不同岩性样品的生烃演化模式存在一定差异。炭质泥岩生烃最早,生烃强度最大;煤居次,生烃稍晚,生烃强度稍低;暗色泥岩生烃最晚,生烃强度最低。根据热解生烃特征,指出西湖凹陷具有煤成油的勘探潜力,西部斜坡带是找油的有利区域。     

彬长矿区低煤级烟煤H2S赋存条件及成因类型

彬长矿区北部雅店煤矿主采4号煤层,建矿期间H₂S含量最高达到0.001 4%左右,回采期间经常发生H₂S超限问题,结合研究区地质特征,分析认为,煤层顶底板致密围岩的封盖作用,导水裂隙带无法导通上覆含水层,煤的变质程度较低不利于H₂S吸附等,是导致研究区H₂S异常超限的主要因素。通过对4号煤层原煤中硫的分布、硫酸盐类型、地下水、地温和不饱和烃等分析,认为研究区H₂S形成的条件是:30~40℃的地温适宜硫酸盐还原菌（SRB）繁殖,硫酸盐提供了物质基础,C₂-C₈不饱和烃提供了能量和物质条件,弱碱性地下水为其提供了生存环境,适宜H₂S气体硫酸盐生物还原（BSR）作用的发生,判断该矿H₂S气体为BSR成因。通过优化通风、喷浆封堵、加强排水及喷洒碱性等措施,可有效防治H₂S超限,保证了工人健康与矿井安全。      

山西煤层瓦斯分布规律研究

山西晚古生代含煤岩系是华北大型聚煤盆地的一部分,晚石炭世至中生代三叠纪为连续沉积,煤层埋藏深度、深成变质作用由北往南逐渐加深,生烃量也相应增多;燕山期是构造变形最为强烈的时期,也是侏罗纪聚煤盆地的形成期,大同、河东、宁武、沁水等4个聚煤(气)盆地构造格局基本形成,煤变质仍然是随埋深的加大而增高,属再次深成变质作用,煤化程度进一步加深,生烃作用持续发生;喜马拉雅期为强烈拉伸的构造环境,造就了山体整体抬升和雁行排列的新裂陷盆地的沉降。就山西煤层瓦斯而言,上覆基岩厚度是煤层瓦斯保存的主控因素,其次为岩浆活动、不同构造类型及水文地质条件等。区域岩浆热变质作用表现为在深变质作用背景上的叠加效应,山西境内的两个东西向高变质带与岩浆岩体的分布吻合,使阳泉矿区和晋城矿区成为煤层瓦斯(煤层气)开发利用基地;从聚气构造背景来说,封闭型构造使煤储层中瓦斯含量较高,如沁水盆地的沁南区、古交、邢家社、东社区以及河东盆地的石楼、大宁—吉县区、三交—柳林区,瓦斯含量在10～15m3/t或更高;开放型构造具有逸散煤层瓦斯的便利通道,瓦斯含量较低,如河东盆地的离石矿区、沁水盆地霍西构造区以及浑源、五台煤产地等。     

The controlling effect of thick-hard igneous rock on pressure relief gas drainage and dynamic disasters in outburst coal seams

Intrusive igneous rock is usually found in the overlying strata above mining stopes, and its occurrence, lithology, and distribution play important roles in coal mining safety. Of the numerous coal mine disasters in China, a large number have been caused by magma intrusion. Magmatic activity is intense and widely distributed in the Haizi Coal Mine which has suffered eleven coal and gas outburst accidents and one water inrush accident under a thick-hard igneous rock with 120-m-thick. Based on theoretical analysis, laboratory testing and field observations, we found that under the effect of thermal evolution and entrapment of the igneous rock, the coal pore structure developed, the gas adsorption capacity was enhanced, and the risk of gas outburst increased. The igneous rock, as the main key stratum, will not subside or break for a long time after mining. The closing time of fractures and separations is also prolonged and provides good conditions for gas drainage. The distant penetration borehole for draining pressure relief gas is proposed which can ensure effective gas drainage and reduce the number of rock laneways. However, with the continuous mining of a large area, the igneous rock could suddenly break, instantly releasing a tremendous amount of elastic strain energy, which will easily induce the occurrence of complex dynamic disasters, such as rock bursts, water inrush, gas outbursts, and surface subsidence. Based on the cause analysis of dynamic disasters, a reasonable goaf filling height is proposed for fully eliminating mine disasters under the special geological condition.