淮北矿区许疃矿构造煤发育规律及对瓦斯赋存的影响

摘要

在系统研究许疃煤矿矿井地层、构造特征及演化的基础上，采集32、82煤层不同变形类型和程度的构造煤样，结合手标本描述、镜下观测、压汞实验及甲烷等温吸附实验，深入研究构造煤宏观、微观、超微观、孔隙结构特征及瓦斯吸附特性。依据测井曲线识别构造煤理论，对比井下构造煤类型及构造发育特征，分析许疃矿构造煤发育规律及构造控制作用，结合煤层瓦斯含量分布特征，探讨许疃矿构造煤发育规律对瓦斯赋存的影响。
　　许疃煤矿构造煤主要有碎裂煤、片状煤、碎粒煤、鳞片煤、揉皱煤和糜棱煤6种类型，以弱脆性变形的碎裂煤和片状煤为主。煤体结构特征及瓦斯特性随着变形程度的改变而变化明显，表现为随着变形程度增强，煤体原生结构和层理逐渐消失，破碎程度加大，由碎块、碎片向碎粒、碎粉过渡；裂隙逐渐密集，组合形式趋于复杂，稳定性减弱；微观孔隙和矿物碎屑不断增多，摩擦面逐渐平整、光亮，煤体变形由脆性向韧性过渡；总孔容、中值孔径和孔隙度整体增大，局部降低，离散性增强；瓦斯吸附能力由碎裂煤、片状煤到碎粒煤先缓慢增大，之后由鳞片煤、揉皱煤到糜棱煤显著增大。
　　构造煤在许疃矿整个矿区均有发育，其中矿区中部最为发育，厚度最大，且多次发生厚度变化。研究表明，构造煤发育的区域，断层发育密集，常出现错综交切分布现象，且伴有不同类型褶皱发育，其构造控制作用具体表现为断层附近煤体破碎程度一般随着距断层面距离的增大而逐渐降低，褶皱因不同部位应力环境的差异而发育不同类型构造煤，层滑构造滑动面附近煤体受到较为强烈的剪切挤压应力作用而发生脆韧性变形，且可能出现小型揉皱现象。
　　许疃矿煤层瓦斯含量在垂向上浅部低于深部，平面上由西至东呈增大趋势，其分布规律受到煤层埋深、构造煤、断裂和褶皱构造的共同影响。构造煤发育规律对瓦斯赋存的影响表现为脆性变形程度较低的原生结构煤、碎裂煤和片状煤的孔隙度及总孔容较小，大孔和中孔不甚发育，瓦斯的吸附能力较弱，该类煤发育的区域不利于瓦斯的赋存；而强脆性变形的碎粒煤以及韧性变形的鳞片煤、揉皱煤和糜棱煤，其孔隙度及总孔容较大，大孔和中孔发育，瓦斯的吸附能力较强，该类煤发育的区域有利于瓦斯的赋存。

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1绪论

1.1选题背景及意义(Background and Significance of Study)

1.2研究现状及存在问题(Present Situation and Problems of Study)

1.3研究内容及技术路线（Contents and Technological Route of Study）

1.4论文工作量(Quantity of Task)

2 矿区地质概况

2.1 地层（Stratum）

2.2构造特征（Characteristics of Coal Mine Structures）

2.3构造形成及演化（Regional Tectonic Evolution）

3 构造煤结构特征及其分布规律

3.1构造煤类型(Types of Tectonically Deformed Coals)

3.2构造煤结构特征(Texture Characteristics of Tectonically Deformed Coal)

3.3构造煤分布规律（Distribution Law of Tectonically Deformed Coal）

3.4构造煤的构造控制作用（Structural Control of Tectonically Deformed Coal）

3.5 小结(Summary)

4 构造煤孔隙结构特征

4.1压汞实验原理(Theory of Mercury Penetration Experiment)

4.2样品的选择及实验条件(The Selectionr and Experimental Conditions of Samples)

4.3孔隙结构特征（Pore Characteristics）

4.4孔径结构演化（Evalution of Pore Diameter）

4.5压汞曲线形态及孔隙连通性（Shape and Conectivity of Pore）

4.6 小结（Summary）

5 构造煤与瓦斯赋存研究

5.1构造煤瓦斯吸附特征(Adsorption Characteristics of Tectonic Coal Gas)

5.2矿井瓦斯含量和分布特征(Gas Contents and Distribution Law)

5.3矿井瓦斯赋存的构造控制作用(Control Effect of Structure to Gas Occurrence)

5.4 构造煤发育规律对瓦斯赋存的影响 (Tectonically Deformed Coal Texture and Gas Properties)

5.5 小结（Summary）

6 结论

参考文献

图版说明与图版

作者简历

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