邱皮沟矿低瓦斯矿井成因教材.doc

邱皮沟矿低瓦斯矿井成因 撰写人：邱皮沟矿通风区陈立 目 录 1、矿井概况 ……………………………………………………………………2 2、断层、褶皱构造对瓦斯赋存的影响顶底板岩性对瓦斯赋存的影响岩浆岩分布对瓦斯赋存的影响南票煤田在构造位置为纬向构造带凌源-南票凹陷与新华夏系北票。建昌断裂带金岭寺—羊山向斜交接复合部位的东南翼，属华夏构造系。南票煤田为一地层走向N25°～60°E，倾向北西，倾角30°～70°不等的单斜构造，邱皮沟井田位于南票煤田的东北端，东邻小凌河井田，西邻大窑沟井田，属南票煤田北东方向延展部分，井田地层走向倾向与整个煤田同。南票煤田海陆过渡相形成的煤层，煤的还原程度高，镜质组含量较高，水体中的藻类、浮游动物在煤化作用过程中挥发性物质，瓦斯生成量也；因此，海陆交互相沉积环境中形成的煤层的瓦斯生成量均东邻小凌河井田西邻大窑沟井田 图 南票矿区构造及其特征（“-”表示情况未知) 断层、褶皱构造对瓦斯赋存的影响(1) 加里东运动：该期运动为造陆运动，普遍上升，有剧烈的褶曲及断裂的成生，形成了二佛庙子背斜、二佛庙子向斜等，奠定了含煤层的沉积基底。经过长期的风化剥蚀，形成今天的走向为25°～40°的山脉，二佛庙子背斜大致位于其上。含煤地层则二佛庙子向斜的东南翼。 (2) 海西印支运动：该期地质构造，继承了加里东期所成生的背、向斜形态，轴向为50°～60°断裂构造近于平行背、向斜轴都为压扭性，是主要构造方向，配套有张扭性和剪切性断裂，张扭性与剪切性的断裂形成形，且剪切性的切割张扭性的。含煤地层(3) 燕山运动：伴有火山岩的喷发与侵入，其背、向斜及断裂的基本上继承了海西印支期的构造方向，仅背斜轴部有向西南偏移之势，轴向约N50°E，其夹角约10°左右。该期运动成生的断裂垂直落差较大本井田受着三期构造运动的影响：第一期为加里东运动，奠定了含煤层的沉积第二期为海西印支运动，既控制了含煤地层的沉积又对已沉积的含煤地层有改造作用，为井田主要的构造运动期；第三期为燕山运动，基本继承了海西印支期的构造形态，仍属华夏系构造体系，该期的断裂较大，切割了海西印支期成生的断裂，将煤系地层切割成块状且互不连续的综合形态褶曲类型和褶皱复杂程度对瓦斯赋存均有影响。封闭的背斜有利于瓦斯的储存，是良好的储气构造或称圈闭构造。但是由于本井田含煤建造中和成煤后，又经历了海西、运动和燕山运动的改造作用，据钻探及矿井开采资料分析，落差大于30的主要断裂构造有5条断裂较多且复杂，将本井田在二佛庙子地段的背斜、向斜等褶曲，切割成互不连续的块段。，因此赋存的瓦斯容易通过煤层中的裂隙逃逸到大气中去。 表.1 断层—览表 断层号 性质 走向 倾向 倾角(°) 垂直落差(m) 水平移距(m) 切割关系 F1 压扭 N40o-60oE NW 71-80 100-300 200-350 切割F2、F8 F2 张扭 N43o-70oE SE 75-84 38-150 120-150 F3 压扭 N48o -SN SE 77-85 20-217 300 切割F2 F8 张扭 N35o-40oE SE 76-84 45-143 80-100 切割F2 F10 压扭 N68o E SE 70-75 20-45 40 切割F2 顶底板岩性对瓦斯赋存的影响煤层围岩主要是指煤层直接顶、老顶和直接底等在内的一定厚度范围的层段。瓦斯之所以能够封存于煤层中某个部位，决定于它的隔气、透气性能，与围岩的孔隙性、渗透性和孔隙结构有关。 围岩由不同的岩性所组成，均存在一定的孔隙和裂隙。孔隙和裂隙是指未被固体物质所填充的空间，它包括岩石颗粒之间的孔隙，颗粒内部的孔隙，岩石裂隙以及各种各样的孔、洞、缝的总和。这些孔隙可以是连通的，也可以是孤立的。 岩石的孔隙与岩石成分、结构、胶结物特征有关，中粗粒以上的矿物碎屑占绝对优势、胶合物含量少、胶结疏松的岩石一般孔隙发育，通常认为是高透气岩；泥质岩、泥质粉砂岩等胶结致密，裂隙不发育的岩石则被认为是低透气岩。 此外，在不同岩性的岩层中，节理的发育情况也是不同的。强岩层产生大致垂直于层面的破劈理；弱岩层则产生密集的、与层面斜交或大致平行的流劈理；在相邻的弱、强岩层中节理出现折射现象。砂岩型围岩在横向上最不稳定，往往很快相变为砂泥岩互层和泥岩等。该类型围岩对煤层气的封闭能力很差，邱皮沟矿现在正在开采的是8煤层，此煤层为岩贝壳状断口，节理发育破碎，易冒落，开采中顶板不易管理。为泥岩为灰褐色，砂质泥岩增加了岩石的透气性，瓦斯不宜赋存，更加容易逃逸。而底板有贝壳状断口，节理发育，表现为孔隙度大，渗透率高。……………… … … … ……………… 30~40 细砂岩：灰白色，层理发育，主要成分为石英 2 直接顶 ------ 0.5~4 砂质页岩；灰黑色，层