我國貴州地區(qū)煤層地質條件復雜,多以煤層群的形式賦存,在復雜的地質運動作用下形成了松軟煤層或構造煤與原生煤并存的復合煤層,這些松軟煤層的滲透率低,瓦斯難以高效抽采,煤與瓦斯突出嚴重。實踐證明高壓水射流沖孔技術可以有效對煤層卸壓增透,顯著提高瓦斯抽采效果。高壓水射流沖孔技術即通過穿層鉆孔至目標煤層,高壓旋轉水射流沖刷出大量松軟煤體,在煤層中形成直徑較大的洞室,這種方法一方面為煤體的膨脹變形提供了空間,另一方面增加了洞室周圍煤體的滲透率,因此顯著提高了瓦斯抽采效果,從而消除煤與瓦斯突出危險性。煤體在地質構造作用下變得松軟易破碎,煤體的物理微觀結構發(fā)生改變,孔隙裂隙系統(tǒng)更為發(fā)育,軟煤的微孔和小孔孔容分別是硬煤的1.37倍和1.72倍,比表面積比分別是硬煤為1.43倍和1.59倍。煤體微孔和小孔孔容的增大導致吸附解吸能力的增加,軟煤的前期解吸速度明顯高于硬煤,軟煤在解吸實驗前5min的解吸量已達到總解吸量的50%,而硬煤則需要25min才能達到總解吸量的一半。平均瓦斯放散初速度Δp為37.5 mmHg,是硬煤的2.03倍。復合煤層中軟煤的平均堅固性系數(shù)為0.5,硬煤的平均堅固性系數(shù)為1.9,二者... 

【文章來源】：中國礦業(yè)大學江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

區(qū)域構造單元圖

減校通過以上分析可得出，煤層結構發(fā)生大范圍改變的構造運動主要是褶皺型順層斷層和重力滑動型順煤斷層，該地質運動產生的軟煤主要呈現(xiàn)沿著煤層的區(qū)域性分布，破壞斷層附近煤體的構造形式則是由轉換型順煤斷層引起的，該破壞范圍較小只在斷層附近出現(xiàn)且以小型地質單元為主[57]。新田井田位于即NE方向（金沙—黔西方向）的向斜的中部地區(qū)，該區(qū)域的構造形態(tài)以次一級緩傾斜褶曲為主。該地區(qū)地層走向為NE，傾向則主要是沿NW和SE方向。地層總體傾角不大，在5-10°之間；受斷層影響，斷層附近地層的傾角較大，最大為21°，如圖2-2所示。井田范圍內，地質構造復雜，次一級緩傾斜褶曲和斷層均為發(fā)育。圖2-2新田井田構造綱要圖Figure2-2StructuraloutlineofXintianMinefield黔西礦區(qū)位于揚子板塊西部南緣滇東-黔中隆起區(qū)，自雪峰運動之后，地殼以升降構造為主，地殼趨于平穩(wěn)，對于黔西地區(qū)的煤層影響主要是順層剪切，在初期的順層構造破壞之后，在煤層結構破壞之后會形成層狀軟煤。之后是燕山造山運動，使得早白堊世以前地層全面褶皺，其中在褶皺構造強烈的緊閉褶皺區(qū)內，

碩士學位論文10受擠壓作用明顯，煤層結構破壞嚴重，煤層表現(xiàn)為全層軟煤或復雜的局部軟煤存在，煤體嚴重破壞。在褶皺的寬緩區(qū)則是形成順煤層斷面薄的軟煤分層。此后，地殼進入新的平穩(wěn)時期。據(jù)相關資料，本區(qū)域之后的地質構造運動對地層結構影響不大，地質運動對煤層的破壞程度有限，煤體未發(fā)生極度破壞，只是在煤層中形成條狀帶軟硬分層。2.2煤層結構及瓦斯賦存特征(CoalSeamStructureandGasOccurrenceCharacteristics)2.2.1煤層結構特征新田井田范圍內的4#和9#煤層為全區(qū)主采煤層，4#煤層與9#煤層相距28-32m，平均30m，4#煤層厚度為1.24-5.83m，平均厚度2.79m，9#煤層厚3.27～3.74m，平均3.45m，均為全部可采，屬于較穩(wěn)定型煤層，如圖2-3所示。其中4#煤層在經歷多次復雜的地質構造運動之后，在褶皺構造和重力滑動構造擠壓以及順層剪切的綜合作用下，由于受到多條斷層的影響，煤層分布呈現(xiàn)區(qū)域性特征，在部分區(qū)域煤層內部頂?shù)装甯浇纬闪塑浻裁悍謱蝇F(xiàn)象，成為了一種特殊結構的復合煤層。其中軟煤層煤體松軟易破碎，力學強度低，透氣性差，瓦斯含量高，瓦斯壓力大，具有較大的突出危險性。圖2-34#煤層等厚線圖Figure2-3ContourmapofNo.4coalseam經地質勘查發(fā)現(xiàn)，4#煤層的富煤帶位于西北部一帶，呈NE向條帶狀分布。在井田東部及北西部一帶，4#煤層出現(xiàn)了上述的軟硬分層現(xiàn)象，其中復合煤層上部一般為軟煤層且薄不易開采，復合煤層的頂板多為碳質泥巖和泥巖，局部地區(qū)夾粉砂巖。在煤層分層之后，厚度逐漸變薄，因此該礦4#煤層的主要顯著特征為在平均厚度為2.79m的原生煤層中存在部分層狀發(fā)育的糜棱狀軟煤。

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本文編號：3125266