淮北海孜煤矿断层与层间滑动构造组合型式及其形成机制

煤矿中煤层断层与层间滑动构造(简称层滑构造)发育普遍,可出现不同形式的组合。进行煤层断层与层滑构造及其组合型式的研究,对分析区域构造变形史、查明和预测煤层赋存规律、研究煤的耗散流变、煤层气的开发以及预防煤与瓦斯突出都具有重要作用。本文以淮北矿区海孜煤矿为例,在现场观测的基础上,分析总结了7、8、9和10煤层的断层与层滑构造的组合型式,并探讨了其形成机制。由于7、8、9和10煤层及顶、底板岩层组合的差异,不同煤层构造变形有较大区别。由于海孜煤矿岩层和煤层经历了多次构造活动,断层和层滑构造间产生了不同的空间组合,具体表现为3种型式:断层与层滑构造的同期扩展、断层与层滑构造组成块体及断层与层滑构造间的相互切割和限制。煤层的构造组合型式在很大程度上取决于构造应力作用、含煤地层的岩石力学性质和应变环境等。     

淮北矿区芦岭煤矿构造煤发育特征

淮北矿区芦岭煤矿主采煤层8煤为特厚煤层,厚度2．72-17．75m,平均厚度9．60m,煤层硬度系数厂为0．16-0．53,构造煤累计厚度约占全层厚度的65％-90％。剖面自上而下划分为碎裂煤、菱形包裹体煤、片状煤、鳞片煤和粉末状煤5种类型,构造类型煤相间分布。微观上网络状裂隙发育．密集的网络状裂隙交叉切割．显微组分破坏严重．煤层受构造作用影响越大,构造煤中的微孔所占比例也就越高。在平面上构造煤的发育可划分为东、中、西三部分,井田东部构造煤较发育,厚度占全层厚度的75％-80％;中部构造煤最发育,厚度占全层厚度的95％以上;井田西部构造煤所占比例相对较低,约占全层厚度的65％-70％。采区资料表明,在倾向上,随着煤层深度的增加,构造煤厚度占金层厚度比例呈上升趋势．-450--460m水平以下,构造煤层所占比例明显增高,约占95％以上。     

湖南鲁塘矿区煤系石墨空间分布特征与深部找矿方向

湖南鲁塘矿区二叠系龙潭组煤系地层受岩浆热-构造变形等多因素影响,煤与煤系石墨在空间分布上出现明显的复杂性,为研究清楚矿区内煤系石墨空间分布特征及为深部找矿提供指导,对煤系石墨成矿特征、赋存情况和深部构造等内容进行了分析总结,认为煤系石墨平面上总体以绕岩体为主的石墨带、半石墨带和石墨化无烟煤-无烟煤带,因构造应力对煤演化的影响,导致石墨化无烟煤-无烟煤带也出现石墨化程度较好的煤系石墨;垂向上煤/石墨矿层间距、厚度变化较大。矿区东部发育的F1断层为犁状滑脱构造,形成了位于滑脱面上下的“二层楼式”煤/石墨矿层,深部煤系石墨发育较好,石墨化度达到87.2%～93.0%,具有良好的煤系石墨成矿潜力,为今后深部找矿指明了方向。     

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。     

焦作矿区二_1煤储层物性特征及其对煤与瓦斯突出的影响

焦作矿区的构造煤发育,煤与瓦斯突出严重。基于研究区构造煤物性特征、分布及煤体结构等对煤与瓦斯突出的影响进行了探讨。认为区内二1煤层的煤体结构类型主要为破坏轻微的原生结构煤和破坏严重的糜棱煤,且两者呈分层出现;二1煤的微孔发育,煤体吸附能力强,加之软硬分层的纵向组合关系,煤体强度减弱,渗透性变差,导致瓦斯向顶底板运移难度增大,利于形成高能瓦斯富集带,增加突出的危险性;区域上构造煤分布影响着瓦斯突出的区域分布,局部构造煤分层厚度的突然增加也会增大突出的可能性。     

矿井层间滑动构造定量评价——以潘集一矿为例

煤层及其顶底板中滑动现象极为普遍。层滑构造是导致煤层不稳定的主要因素,常常造成煤层厚度的突然变化,甚至形成无煤区,严重影响煤炭生产。为了掌握并了解矿区层滑构造的分布规律及发育强度,采用模糊综合评判法,取煤层层滑断层密度、煤层异常指数、断层密度、断层的强度指数、构造煤的发育强度指数、岩层组合关系量化参数6个评价指标,对矿区层间滑动构造复杂程度进行评价。结果表明:采用模糊综合评判法所得评价结果与矿区揭露结果相似。结合矿区地质条件预测深部未采区层滑构造发育程度取得了良好的效果,这为矿区生产部署提供了参考依据。      

新密矿区低临界值瓦斯动力现象及机理

本文从区域构造演化及构造特征、"三软"煤层(顶、底板和煤层均破碎的煤层及组合)分布及瓦斯特性和构造煤瓦斯内能释放等方面探讨了新密矿区低临界值瓦斯动力现象发生的机理及地质控制作用。研究结果表明:新密矿区构造演化具有多期叠加改造的性质,中、新生代拉张裂陷环境中形成的重力滑动构造对"三软"煤层的普遍发育具有重要控制作用,"三软"煤层的形成及组合形式影响井田瓦斯赋存和构造应力环境的非均衡性;顺煤层断层、煤层流变的规模及构造煤的发育程度是低临界值瓦斯动力发生的主控因素;高应力环境下"三软"煤层中构造煤的初期内能释放是激发低临界值瓦斯动力现象发生的关键;对低临界值瓦斯动力区域的预测可以通过对煤层流变和瓦斯初期解吸能的研究来实现。      

潘集矿区煤层层滑构造特征及其与潘集背斜的关系

通过对潘集矿区构造特征及矿区构造应力场分析,对潘集背斜两翼的潘北井田和潘一井田中的层滑构造进行研究,将矿区分为10个主层滑区及29个层滑亚区。研究结果显示:矿区层滑构造的产生与南北向主应力场及大型断裂所构建的局部应力场密切相关;层滑构造导致矿区形成近东西向薄煤带,发育以Ⅱ和Ⅲ类型为主的构造煤;层滑构造多发育在背斜两翼,且以断滑型和揉皱型为主,而在背斜核部则以断裂型为主;在纵向上,层滑构造类型也具有明显的规律性,在相对浅的区域,层滑构造以断裂型为主,往下是断滑型,而在较深部位及断裂构造交汇处,则主要表现为揉皱型。      

陕北石炭—二叠纪富油煤赋存特征及影响因素

加强我国富油煤合理开发对推进煤炭清洁高效利用、提升油气自主保障能力和实现碳达峰、碳中和目标具有重要意义。为查明陕北石炭–二叠纪煤田典型矿区富油煤赋存特征,基于煤炭勘查资料和样品测试结果,对比了可采煤层焦油产率变化特征,分析富油煤时空分布规律,探讨富油煤赋存影响因素。结果表明:可采煤层焦油产率均值呈北高南低趋势,古城矿区为9.22%~11.6%,府谷矿区为8.49%~11.02%,吴堡矿区为5.15%~6.89%;古城–府谷矿区主要发育富油煤,古城矿区富油煤分布以环带状为主,府谷矿区含油煤呈分散状发育于富油煤之间,吴堡矿区以含油煤为主、富油煤少量分布、高油煤不发育;府谷矿区7煤属富油–高油煤,其高油煤分布面积占比高达23%,且3、4、8煤中富油–高油煤分布面积占比均超过94%;随煤化程度升高,富油煤发育频率降低,中低阶煤分布区最有利于富油煤的赋存;煤焦油产率与活性组分、氢含量、灰成分中钙、镁、硫氧化物含量及镜惰比（V/I）、H/C原子比、挥发分产率呈正相关,与惰质组、石英、黏土矿物含量和灰分产率呈负相关;沉积环境的闭塞、还原和碱性程度越高,越利于富油煤生成和赋存。煤化程度、成煤物质、沉积环境和无机沉积作用共同影响着富油煤赋存特征。古城–府谷矿区富油煤资源潜力巨大,建议加强富油煤保护性开采和高效化利用。      

淮南新集一矿瓦斯赋存的构造控制作用

淮南新集一矿位于阜凤逆冲推覆构造的下伏系统,在强烈的近NS向应力挤压作用下,区内构造煤较为发育,导致瓦斯分布的不均一性。在分析矿区构造发育特征的基础上,探讨了构造对构造煤发育和瓦斯赋存的控制作用,结合测井曲线解释结果,分析了构造煤分布规律。结果表明,井田内构造煤总体呈现南厚北薄的变化趋势;以F10断裂为界,瓦斯具有明显的南北分带特征,矿井南部煤层埋藏浅、瓦斯含量低,而北部瓦斯含量和瓦斯压力均较高,虽然构造煤发育程度略低于南部,但由于煤层埋深加大、含气量增高,突出危险性也较大。     

湖南省攸县兰村矿区深部龙潭组及煤层发育特征

攸县兰村矿区深部勘查区位于郴耒煤田北部,含煤地层二叠系上统龙潭组含煤层数较多且结构复杂,通过岩性特征、物性特征以及煤层特征等分析,基本查明了研究区煤层的赋存特征。结果显示：龙潭组上段1、2、6、9煤层为大部分可采不稳定煤层,3、4、5、7煤层为局部可采不稳定煤层,8、10、11、12煤层为不可采煤层;龙潭组下段含煤13～16层,只有16煤层在柳树冲区段大部分可采,为不稳定煤层。煤层可采范围的确定,为煤炭资源科学规划、合理开发及矿井安全提供了地质依据。     

西山煤田赤峪勘查区煤岩煤质评价

太原西山煤田赤峪勘查区地层总体为向南南东缓倾的单斜,在此基础上发育有轴向北东的不对称向斜（东社向斜）,局部发育短轴背、向斜和一系列与主体向斜轴向大致平行的正断层,并向南西收敛。区内主要含煤地层为石炭系太原组和二叠系山西组,主要可采煤层为2、3、4、8＋9号煤层。根据煤岩煤质分析结果,2号煤层为低中灰一中灰、特低硫—低硫煤,3号和4号煤层为低中灰一中灰分、低硫一中硫分煤,8号和8＋9号煤层属低中灰、中高硫煤,9号煤层属中灰、中硫煤。总体来看赤峪地区可采煤层为低灰-中高灰,特低硫-中高硫、发热量较高、强一特强粘结性的优质焦煤。全区煤层均为发热量较高、强粘结性的焦煤。     

山西阳泉矿区煤层气分层排采分析

煤层气开发过程中,由于各煤层及其顶底板之间物性特征等方面的差异,易导致层间干扰,影响煤层气产能。阳泉矿区煤层气资源储量丰富,主要可采煤层有3#、8#、9#、15#煤层,其中3#煤层为局部可采煤层。以该区YQ-191和YQ-359井为例,通过分析8#、9#、15#煤层在渗透率、储层压力、煤层厚度、含气量、埋藏深度、水文地质条件的差异,发现,YQ-191井8#、9#的各项参数较为接近,层间干扰小,适宜合层开采;YQ-359井8#、15#煤层渗透率与储层压力相差较大,层间干扰严重,合层开采严重影响15#煤层的产能,该井8#、15#煤层不适宜合层开采。     

贵州省金沙煤田龙潭组岩煤层测井对比方法

龙潭组是金沙井田的主要含煤地层，含煤达12~15层，其中7、8、9、11、12五层煤较稳定，为主要可采煤层。根据测井物性曲线与地质岩心的对比分析，总结出该组煤岩层的共有测井物性规律：低密度、中低电阻率、较高中子孔隙度和较低的纵波速度，以及其特有规律如：5、6、7、8、9煤层的低自然伽马，11、12煤层较高的自然伽马等特征。结合煤层测井曲线形态特征及其与顶、底板以及和煤层上、下标志层间组合关系，进行了全煤系地层的对比，揭示了该井田煤层的分岔、合并、冲刷、沉缺、煤层厚度等变化规律。     

南票煤田三家子井田侵入岩特征及其对煤层影响程度分析

三家子井田位于南票煤田西南段,呈一弧顶凸向东南方向的弧形构造。根据井田大量钻孔资料分析,区内侵入岩发育,主要有酸性花岗斑岩、中性的闪长斑岩及基性的辉绿岩。其中酸性花岗斑岩分三个源区由北向南、由西向东侵入井田含煤地层,全区发育,以复式层间侵入为主,有1～24个分层,单层厚度0．07～19．78m,破坏了3、6、7、8四个煤组,尤以6煤组二煤受破坏最为严重;中性侵入岩闪长斑岩分布在5线以西及东北部21—24线,以岩墙侵入为主,其特点是厚度大,分层少,1—2层,分层厚度58．6～94．09m。由于侵入岩影响使煤层失去连续性,造成煤层对比、估算储量及开采困难,甚至失去经济价值。     

东光煤矿煤层对比

东光煤矿含煤地层为龙潭组,含煤层数多,煤层厚度变化大。根据矿区地质资料及测井成果,采用标志层法、古生物法,测井曲线特征对比法、煤质分析等方法对煤层进行综合对比。准确判定了该区可采煤层6煤、14煤、16煤、21煤、23煤、27煤及其相应标志层B3、B4、B6、辅1、辅2、B7、B9,的位置关系,并在此基础上对各煤层厚度的变化趋势进行了定性解释。     

郴耒煤田马田矿区F_1断裂特征及深部找煤分析

马田矿区位于郴耒煤田中部,含煤地层为二叠系上统龙潭组,主采煤层为61和62煤。马田推覆断裂F1对马田矿区的含煤地层起着控制、改造和破坏作用。通过对以往地质资料的分析,认为F1断层向区内深部延展,下盘仍保留有龙潭组上段的主要可采煤层61和62煤,在矿区西部庙嘴岭背斜南端寿福寺附近,煤层埋深相对较浅,可作为资源勘查的重点区域;勘查手段宜先采用地震勘查,寻找煤层埋藏较浅区段,再用钻探验证。     

淮南朱集西井田第二含煤段煤层对比研究

淮南朱集西井田二叠系含煤地层可划分为7个含煤段,下石盒子组为第二含煤段共含煤10层,其中4-1、402、5-1、7—8煤层为可采煤层。根据井田大量地质资料,采用标志层法、古生物法结合物性特征、煤质特征对第二含煤段可采煤层进行划分对比。4煤组中4-1、4-2均为较稳定的中厚煤层,距4-1,煤层下约13m的铝质泥岩是对比本煤组的主要依据;5煤组中5-1,煤下1m左右常见0．5m薄煤层,在39线以西常合并为一层,以此为特征区别于其他煤组：7-2为较稳定煤层,其视电阻率曲线特征呈单峰形态,长源距伽马曲线顶部靠下有一小台阶,本煤组距8煤层15m左右,间距较稳定,也可作为对比标志层;8煤层顶板富含植物化石,以常见较完整的椭圆斜羽叶及栉羊齿富集为特征,8煤层视电阻率幅值为第二含煤段最高,长源距伽马曲线常呈不对称状态,顶部曲线幅值常低于底板而明显区别于其他煤层。