火成巖分布規(guī)律及開采對策研究

《火成巖分布規(guī)律及開采對策研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。

1、火成巖對某礦區(qū)煤層影響的探討羅軍成都大地工程設(shè)計(jì)有限公司【摘要】火成巖侵入煤層使煤層發(fā)生位移，局部富集，形成煤包體，破壞了煤層的穩(wěn)定性，殘缺不全，高溫烘烤產(chǎn)生接觸變質(zhì)，煤的炭含量增高，揮發(fā)分降低，灰分增高，有害成分增多，變成無煙煤和天然焦，成為高變質(zhì)煤，大大降低了煤的工業(yè)利用價(jià)值等有害作用。因此，研究火成巖對煤層的影響是相當(dāng)有必要的。額蓋力巴依薩依煤礦處于尼勒克縣的西北部，與西鄰的科爾克煤礦同處同一構(gòu)造帶、同一含煤帶，含煤層數(shù)基本一致。本勘查區(qū)煤層情況如下：勘查區(qū)內(nèi)煤層賦存于中侏羅統(tǒng)西山窯組(J2x)地

2、層中，其中主要可采煤層分布于該組地層的中下段。西山窯組地層(J2x)含煤11層，編號從下到上依次為1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11號，可采煤層l、3、5、7號本次及以往工作控制較好。由于受火成巖的侵入的影響，主采煤層尤其是1、3煤層受巖漿侵蝕較為嚴(yán)重而成為不穩(wěn)定煤層。火成巖侵入煤系地層后，對礦井生產(chǎn)造成較大影響，其中主要包括：1)火成巖侵入煤層，吞蝕作用使煤層殘缺不全，高溫烘烤產(chǎn)生接觸變質(zhì)，煤的炭含量增高，揮發(fā)分降低，灰分增高，有害成分增多，變成無煙煤和天然焦，成為高變質(zhì)煤，大大降低了煤的

3、工業(yè)利用價(jià)值。92)火成巖侵入煤層產(chǎn)生強(qiáng)大的推擠力，使煤層發(fā)生位移，局部富集，形成煤包體，破壞了煤層的穩(wěn)定性，增加了開采過程中找煤的工作量，造成礦井產(chǎn)量不穩(wěn)定。3)火成巖侵入體可以分成若干細(xì)小分支，夾于煤層中間，或呈孤立的不規(guī)則瘤狀、串珠狀等潛入煤層，使煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，降低了煤層的可采性。4)火成巖侵入體分布在煤層的頂部或底部，特別是頂部更為發(fā)育，形成煤層的直接頂或底板；或沖斷煤層，破壞了煤層厚度的連續(xù)性，其結(jié)果造成煤炭資源損失。5)巖漿熱使煤層發(fā)生熱分解反應(yīng)，產(chǎn)生大量的CO、CO2、CH4等有害氣體，吸

4、附在煤體中，從而增加了煤層中的瓦斯含量。6）由于火成巖侵入煤層后，易形成裂隙，造成煤層開采過程中頂板水的大量涌出。7）火成巖的硬度、抗壓強(qiáng)度及抗剪強(qiáng)度相對較高，對煤層開采的頂板管理產(chǎn)生較大影響?？傃灾?，由于火成巖侵入，使煤層發(fā)生了“形變”、“量變”和“質(zhì)變”，造成了煤層絕對煤量地質(zhì)儲量)和相對煤量(可采儲量)的減少，降低了煤炭的利用價(jià)值，增加了開采難度。因此開展《額蓋力巴依薩依煤礦火成巖分布特征及開采對策研究》對提高礦井經(jīng)濟(jì)效益和提高資源回收率具有重要意義。研究區(qū)內(nèi)施工鉆孔，各層位的巖漿侵入規(guī)模不同，總

5、的趨勢是由淺至深范圍逐漸擴(kuò)大，19煤層的巖漿侵入范圍最廣。從平面分布上看，巖漿侵入南多北少，南厚北薄。1、巖漿巖侵入的層位巖漿侵入具有選擇層位的特點(diǎn),往往沿薄弱環(huán)節(jié)侵入,而煤層恰巧是軟弱層,其熔點(diǎn)低,受熱易熔蝕。鉆孔統(tǒng)計(jì)資料表明本區(qū)受巖漿侵蝕的1、3、5三個(gè)主采煤層遭巖漿侵蝕較為嚴(yán)重，被侵蝕的地方，煤層大多變?yōu)樘烊唤梗贁?shù)鉆孔見有火夾焦，甚至局部區(qū)域煤層完全被巖漿巖所吞噬掉（主要見于1煤層）。侵入體對其上面的煤分層影響較大，對其下面的煤分層影響較小。這是由于巖漿中的氣體和煤變質(zhì)過程中產(chǎn)生的揮發(fā)分易于攜帶

6、熱量向上擴(kuò)散的緣故。因此，侵入體位于煤層頂部，對下部煤分層影響較小，處于煤層底部，對上部煤分層影響較大，巖漿侵入體居于煤層中部，對煤層影響最大，形成上厚下薄的變質(zhì)帶。雖然本區(qū)大型斷層是巖漿侵入的主要通道，但區(qū)內(nèi)部分中型斷層可漿下部巖漿導(dǎo)入的上部煤層。由于巖漿沿?cái)鄬油ǖ纻?cè)向侵入煤層，向煤層上山方向比向下山方向易于擴(kuò)散，并具有由底板向頂板流動(dòng)的傾向。因此這些中型斷層的出現(xiàn)，一方面使得巖漿沿的分布范圍更廣，另一方面導(dǎo)致可采煤層的連續(xù)性和可采性變差。煤層的分叉與尖滅對巖漿侵入有一定的影響。當(dāng)巖漿沿煤層頂板侵入時(shí)

7、，如遇煤層分叉，巖漿易沿上分層侵入，而下分層可保留較完整的煤層。煤層厚度越大，侵入煤層中的侵入體厚度越大，分布面積越廣，形態(tài)越復(fù)雜（如本區(qū)1層主采煤層）。在厚煤層中?？梢姷角秩塍w從煤層下部穿到煤層上部，再由上部穿到下部的現(xiàn)象；在薄9煤層、局部可采煤層煤層中，侵入體分布比較零星，面積較小。一般來說，大巖體附近均有大斷層的存在,而且多侵入煤層向上傾斜的一側(cè)或者在上傾煤層中發(fā)育?？偟膩碚f，整個(gè)井田巖漿活動(dòng)普遍，巖漿的侵入不僅影響了煤層的可采性，對煤質(zhì)、煤層間距均有很大影響。研究區(qū)巖漿侵入范圍廣，主要以巖床為主

8、，少量為巖脈，其平面分布由淺至深侵入范圍變大，巖漿巖侵入?yún)^(qū)煤層大都變質(zhì)為天然焦。巖漿主要順斷層破碎帶及煤層侵入煤系地層。巖漿侵入對煤層的影響主要表現(xiàn)在其侵入后所形成的巖漿巖體對煤層的破壞形式上，其主要表現(xiàn)形式表現(xiàn)為對煤層結(jié)構(gòu)的影響，對煤層連續(xù)性即厚度的影響及對煤質(zhì)變化的影響。2、對煤層結(jié)構(gòu)的影響本井田的巖漿侵入破壞了煤層的原生結(jié)構(gòu)，受巖漿侵入穿插的影響，使煤層變得復(fù)雜結(jié)構(gòu)。巖漿侵入對煤層結(jié)構(gòu)的影響主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面，一方面是巖漿侵入體可以分