如何利用煤线及标志层在断层带找煤

滕北煤田金达煤矿矿井沿煤巷道施工过程中遇到断层,煤层被切断;通过现场观察,利用断层带充填的煤线、地层标志层、标志层层间距及矿井煤系地层柱状图,判断断失煤的方向和断层落差,成功地找到煤层。     

木里煤田聚乎更矿区四井田煤质特征及煤类分布规律

木里煤田是青海省重要的煤产地,煤类以炼焦用煤为主。聚乎更矿区四井田位于木里煤田的最西端,经详查、勘探提交煤炭资源量2.5亿t,煤类为气煤、1/3焦煤、焦煤、1/2中粘煤、弱粘、瘦煤、贫瘦煤、贫煤、不粘煤。通过对下2煤层物理性质、化学性质、煤岩特征及煤类的统计分析,认为区内同一煤层的变质程度随含煤地层和上覆岩系的总厚度增大而增高,在垂向上随煤层层位的降低而增高;四井田总体构造形态为倾向南西的单斜构造,其煤类分布总体表现北东到南西沿煤层倾向变质程度逐渐增高,沿煤层走向呈带状分布,但在井田边界断层附近煤的变质程度要比其它地段相同深度煤层的变质程度稍高;四井田煤的变质作用类型主要为深成变质作用,部分地段受动力变质作用影响。     

断层冲击地压的影响因素分析

针对断层冲击地压问题,通过建立断层-煤柱变形系统,得到了断层错动型冲击地压的发生条件,并对其主要影响因素进行分析。结果表明:当采空区宽度一定时,载荷随煤层塑性区宽度的变化是先增大再减小,达到临界载荷前,临界断层保护煤柱宽度随载荷增大而增大;当载荷一定时,采空区宽度随煤层塑性区宽度的变化是先增大再减小,达到临界采空区宽度前,断层保护煤柱宽度随采空区宽度的增大而增大,则保证断层保护煤柱宽度大于临界断层保护煤柱宽度,可避免断错型冲击地压的发生;当断层抗剪强度较大时,留设较窄的断层保护煤柱,断层错动型冲击地压也不会发生。根据工作面走向与断层位置的关系,选择合适的方法计算临界断层保护煤柱宽度,可避免断层错动型冲击地压的发生。研究结果为有效防治断层错动型冲击地压提供理论依据。     

前陆冲断带复杂构造解析与建模——以准噶尔盆地南缘第一排背斜带为例

构造解析应从构造的变形机制、变形过程、变形量和变形时间四个方面入手,合理的构造解释方案是构造解析的基础,论文将等倾角区划分和轴面分析等几何学方法应用到地震解释中,从以上4个方面对准噶尔盆地南缘第一排背斜带做了系统的构造解析。地层结构揭示第一排背斜带深部发育楔状构造,楔状构造由5个古生界—中生界组成的断层转折褶皱叠加而成,是潜在的勘探目标群。在构造楔沿侏罗系西山窑组煤层向北扩展过程中,台阶状逆断层的大部分位移量沿构造楔顶部的反冲断层向南消减,另一部分位移量则沿西山窑组煤层向北传递至第二排背斜带,在总位移量保持稳定的前提下,第一排背斜带和第二排背斜带在走向上的此消彼长,反映位移量在南、北两个方向上的转换。     

用气测方法探查疏松覆盖层下的煤层露头与断层

气测是物探方法之一,一般用于普查硫化物矿、汞矿、石油天然气。近年来,苏联采用气测方法探查顿涅茨煤田疏松覆盖层下的煤层露头、库兹涅茨煤田的断层,获得成效。他们认为,在各种景观气候条件下,利用气测方法能发现上覆疏松层厚度100米以内的煤层露头,50米以内的煤系中的开放型断层。      

基于空间统计的采煤工作面内断层识别方法

采煤工作面内小断层严重影响瓦斯抽采及煤层回采工作,准确识别位置、落差、产状等参数对保障煤矿安全生产意义重大。为有效降低瓦斯涌出量、防止瓦斯爆炸、开发利用瓦斯资源,煤矿施工了大量的瓦斯抽采孔,这为识别煤层内小断层提供了良好的工程条件。相较于传统依赖地质人员专业基础的断层识别方法,基于数学统计和空间拟合的识别模型具有自动化程度高的特点。为此,依据断层两盘高程相异特性和煤层错断前埋深相似性特征,提出了基于瓦斯抽采孔数据,采用聚类分析方法,识别采煤工作面内小断层的思路。对比分析了不同聚类算法的原理和结构,建立了基于K-Means聚类算法的煤层小断层识别模型;设计了小断层识别的关键技术流程：采用手肘法求解最佳聚类簇数,以戴维森堡丁指数和相关系数作为识别精度评价标准,通过异常点识别、断层参数(走向、倾角、落差)计算、断层面拟合、三维可视化等技术手段,实现煤层小断层识别;利用现场采煤工作面底抽巷的部分瓦斯抽采孔数据,识别出落差为3 m和1 m的断层,结合断层实际揭露情况和工作面可视化结果分析。结果表明,现场揭露情况与模型计算结果基本一致,识别方法可用于煤层工作面内断层的识别。     

断煤交线求解方法研究

针对直接连接断层控制点所得断煤交线的主观性与不准确性,根据"V"字形法则原理,提出了采用断层面与煤层趋势延伸面布尔求交获取断煤交线的方法。以断层控制点及断层轨迹线数据为基础,构建了断层面模型;以二次多项式模型、指数模型、Gompertz模型为基础,将剖面煤层曲线在断层处趋势延伸,构建了煤层趋势延伸面模型。通过断层面模型与煤层趋势延伸面模型布尔运算求交,得到由断层面与煤层面共同约束的断煤交线,并与直接连接断层控制点所得断煤交线进行比较。结果表明:由断层面与煤层面共同约束的断煤交线,充分顾及到煤层在断层处的趋势,更真实地反应断煤交线的空间形态,对建立煤层实体模型和指导实际生产具有重要理论与实际意义。      

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。     

八里铺断层的富水性探测

济宁二号煤矿九采区北部边界巷沿八里铺断层煤柱平行布设,其断层落差大,本盘煤层与对盘奥灰"对接",为保证矿井安全开采,利用三极测深法和瞬变电磁法等综合物探手段,查明了该断层的位置和富水性.     

义马-硖石断带的演化特征及其地质意义

义马断带位于华北煤田的西南边界,由一系列近于平行的走向北西西,倾向南西的逆断层所构成,上盘为O₁-P_t地层,下盘为C—P煤系及著名的义马侏罗纪含煤盆地。据断带的构造、岩浆活动特征及下盘C—K古水流演化,作者认为,该断带萌生于海西期;印支末期强烈活动,致使义马盆地形成;定型于燕山晚期构造运动。随时间推移,断带在空间上则由南北发展,并在断带下盘派生出多条沿煤系煤层发育的缓倾角逆断层,上盘漂浮于煤层之上。因此,在不同地段,断带之下可能赋存有一定量的C、P和J煤层。      

顺煤层断层的基本特征及其地质意义

顺煤层断层是指顺煤层发育的断面与煤层层面的交角较小或近于平行的断层。它的主要识别标志是断层面、构造煤和煤层厚度的强烈变化。顺煤层断层可独立存在，也可与其它地质构造相互转换，相伴出现。顺煤层断层具有特殊的选层性，这一特征与煤体较低的力学强度、煤层瓦斯压力及形变期顺煤层的剪切作用有关。顺煤层断层在煤田中分布广泛，它所产生的构造煤是瓦斯高聚集区，亦是瓦斯突出的危险区，其研究意义重大。     

用物理相似模拟技术研究煤层底板突水机理

介绍了利用物理相似模拟技术研究煤层底板突水机理的方法,实验表明完整底板破坏究水是沿“零位破坏”线发生的,底板断层交水与断层性质及采空区大小有着密切关系,并揭示了断层突水的机理,这说明用相似模拟技术研究底板究水机理有着重要价值。     

膏盐岩脆塑性变形特征及封闭能力定量评价

膏盐岩盖层作为全球许多含油气盆地最重要的盖层之一,本身物性封闭能力毋庸置疑,野外观察和三轴试验证实随埋深的增加膏盐岩存在脆塑性转化的过程。为了明确其在不同脆塑性域的变形特征和封闭能力定量评价方法,本文以野外露头观测、三轴压缩试验和镜下观察为基础,从变形机制、破裂模式、力学行为和声发射等方面系统总结了不同脆塑性阶段膏盐岩的变形特征。应用莫尔—库伦准则、拜尔利摩擦定律和应力降规律厘定了膏盐岩脆塑性转化的围压和深度。研究结果表明:1针对脆性膏盐岩盖层,首先应用保持力定量评价水力破裂风险性,保持力越小,盖层发生水力破裂的风险就越大。同时利用断接厚度定量表征脆性盖层内断层垂向封闭性;2应用SSF定量评价脆—塑性膏盐岩盖层中涂抹型断裂的垂向封闭性,野外断层解剖确定出膏岩涂抹连续的临界SSF值为3.5~4;3塑性膏盐岩盖层具有流动特征,伴随断层逆冲滑动,膏盐岩沿断面流动,此阶段断层垂向是封闭的,但在差异压实作用下,盐岩流动形成缺失区——"盐窗"可以为油气沿断层向上运移提供通道。因此,膏盐岩盖层封闭性分析要综合考虑盖层脆塑性、不同脆塑性盖层内断裂变形机制及断裂带内部结构,从而完善盖层垂向封闭性评价体系。     

煤系正断层带影响下的煤层瓦斯赋存规律

渭北煤田多变形运动期和多组构造叠加孕育出的煤系断层带对煤层瓦斯赋存产生重要影响。采用地质分析、COMSOL Multiphysics多物理场数值模拟和现场数据监测相结合的方法,分析煤系正断层带的应力分布特征及断层之间相互作用关系,研究煤系正断层带影响下的煤层渗透率变化特征,模拟正断层带形成后的瓦斯运移状态和浓度分布情况,基于瓦斯含量和瓦斯涌出量监测结果进一步分析得到煤层瓦斯赋存规律。研究结果表明：煤系断层带的应力集中主要分布在煤层断层面上,应力降产生在岩层、煤层及各断层面交汇点处;煤系断层带影响区域的煤层渗透率由大到小依次为：断层面、区域平均值、断层上盘、断层下盘;随模拟时间增加,煤层瓦斯浓度逐渐减小,煤系正断层带内部地堑、地垒、阶梯状断层瓦斯浓度降低速率略大于两侧边界断块,瓦斯在断层断块内部及正断层带外侧边界表现出明显的积聚特性;煤系正断层带内部瓦斯含量和回采期间回风流瓦斯体积分数平均值分别为2.592 1 m³/t、0.224 0%,断层带外部边界两侧平均值分别为4.480 2 m³/t、0.454 9%,表明煤系正断层带两侧形成新的瓦斯...     

鱼卡煤田三井田F1断层发育特征及控煤分析

鱼卡煤田三井田总体构造形态为一向西倾伏的背斜构造,并发育有一系列走向NEE的逆推断层和NNE的左行平移断层。断层表现为落差大延伸远,对煤层的破坏严重,特别是F1逆断层,走向NWW,倾向N倾角60°-80°,贯穿整个井田,在区内表现为沿断层破碎带出现M7煤层的缺失、重复以及变薄。因此,在煤炭资源勘查过程中,特别是勘探阶段．查明和控制先期开采地段落差≥30m的断层尤为重要。     

注浆工艺在构造岩软弱夹层加固中的应用

注浆工艺在构造岩软弱夹层加固中的应用王志荣，陈玲霞（郑州工学院郑州市４５０００２）位于河南省登封县东南部的部城煤矿，地处芦店滑动构造区南部，是国家目前正在开发的新矿井。矿区内主滑面沿山西组二＿１煤层顶板或底板发育，钻孔揭露断层泥和碎裂岩约２０余ｍ。由...     

峰峰煤矿区奥陶纪灰岩水文地质勘探方法

峰峰煤矿区是以溶隙充水为主的断陷盆地大水矿区,煤炭储量近一半受到奥陶纪灰岩（以下简称奥灰）水的威胁。在采浅部即上四层煤层的过程中,曾突水20余次,造成淹井事故达5、6次,最大流量2米3/秒。而开采下部三层煤层的水文地质条件更为复杂。石炭系最底部煤层距奥灰顶面仅15-40米,该区断层发育,随着采深增大,水头压力随之增加,在煤层与奥灰间距已经较上部煤层大为缩小的条件下,就意味着突水威胁更大。显然,只有查清水文地质条件,才有可能找到有效的、技术经济合理的治理方法和途经。      

聚乎更煤矿区三露天煤类分布的探讨

聚乎更煤矿区三露天井田成煤期为中生代侏罗纪,煤的变质程度为中变质,主要煤类有1／3焦煤（1／3JM）、气煤（QM）、1／2中粘煤（1／2ZN）,次为弱粘煤（RN）及少量的不粘煤（BN）,并沿走向呈条带状分布。在井田向斜南翼,变质程度相对较高的I／3JM分布于浅部,相对较低的1／2ZN分布于深部。通过恢复原型盆地煤类分布规律,认为其变质现状是在深成变质作用下、现存构造面貌发生前已基本完成,勘查资料表明,贯穿井田中部的F2逆冲断层将原向斜构造切割成了两个倾向南西的单斜构造形态,逆冲断层将盆地深处的地（煤）层推覆到地表露头,使得浅部煤层变质程度高于其深部的煤层。     

频率补偿及其在煤田高分辨地震数据处理中的应用

在煤田高分辨地震勘探中,要求控制几米甚至一、二米厚的煤层;控制落差只有几十米甚至十几米的小断层,如果在资料处理中不能有效地提高原始资料的频率和地震剖面的分辨率,上述要求是无法达到的。目前“反褶积”是地震数据处理中提高分辨率的主要手段,也是地震数据处理的三大中心环节之一。但是反褶积是一种统计性处理,由于在许多情况下实际地震数据不满足统计     

薄互煤层中透射槽波探测断层的正演模拟

为了研究西南地区矿井薄互煤层中透射槽波探测断层的可行性,选择具有代表性的攀枝花煤业集团某矿为研究对象,根据实际地质资料建立不含夹矸、含3层夹矸、含3层夹矸和断层的3个薄互煤层的地质模型,通过三维弹性波正演模拟分析槽波的波场特征和频散特征,总结振幅衰减系数成像在薄互煤层中槽波探测断层发育位置及延展方向的有效性;并结合实际应用,探讨了透射槽波在薄互煤层中的传播速度及频散特征,以及断层、夹矸对槽波传播的影响。结果表明:薄互煤层中透射槽波探测,断层在影响薄互煤层槽波传播中占主导作用;0.5 m以下夹矸对槽波的发育和能量成像影响不大;在煤厚相同的情况下,含夹矸层状模型相比不含夹矸层状模型的槽波主频低,槽波对煤厚2 m、夹矸厚度0.5 m以下的薄互煤层能够进行比较准确的探测。透射槽波可在薄互煤层中探测断距大于1/2煤厚的断层位置、走向及延展长度,可为西南地区薄互煤层中构造探查提供参考。