【摘要】：本文以太原西山煤田古交區(qū)塊為研究區(qū),對該區(qū)域內(nèi)發(fā)育的巖層節(jié)理、煤層裂隙進行野外調(diào)查與整理,共統(tǒng)計了4100多條發(fā)育在不同巖層的節(jié)理,對節(jié)理的幾何產(chǎn)狀、充填機制、密度分布及控制因素做出了詳細的地質(zhì)分析,對2#煤煤層氣的有利開采區(qū)做出了預測評價,為后期該地區(qū)的煤層氣開采提供了重要的參考價值。通過對其中48個系統(tǒng)觀測點的共軛節(jié)理進行分期、配套,分析研究了古交區(qū)塊不同時期構(gòu)造應力場的變化情況,其中印支期,燕山中晚期,喜馬拉雅期都表現(xiàn)為的擠壓應力狀態(tài),而新構(gòu)造期則表現(xiàn)為NW-NNW向的拉張應力。并且對古交區(qū)塊的構(gòu)造演化,馬蘭向斜與斷裂帶的發(fā)育變形做出了相應的解釋。通過野外調(diào)查與相應的玫瑰花圖繪制,研究區(qū)以發(fā)育高傾角層內(nèi)剪節(jié)理為主,優(yōu)勢走向為近EW向與NE向。對節(jié)理發(fā)育形態(tài)與密度分析,采用控制兩個因素相同,單向分析一個因素對節(jié)理發(fā)育的影響。巖石的能干性越強,其破裂變形程度越弱,節(jié)理發(fā)育較少;當巖層層厚小于20 cm時,對節(jié)理密度影響較大,當層厚大于1 m~1.5 m時,節(jié)理的發(fā)育密度逐漸平穩(wěn)。馬蘭向斜與古交斷裂帶不同部位觀測點的節(jié)理密度統(tǒng)計函數(shù)表明,離構(gòu)造帶越遠,節(jié)理發(fā)育密度越小。對研究區(qū)采集的砂巖巖樣與2#煤樣進行了單軸變形試驗與三軸破碎試驗,2#煤具有楊氏模量小,高泊松比;此外內(nèi)摩擦角φ與內(nèi)聚力也相對較小,因此2#煤抗剪強度較小,裂隙發(fā)育較為密集,增大了煤層氣的滲透率。通過對巖層節(jié)理與煤層裂隙進行相關性分析探究,采用取參數(shù)法預測了地下埋深處2#煤的裂隙發(fā)育密度,繪出了相應的裂隙密度等值線圖;綜合分析了鉆井資料數(shù)據(jù)、應力狀態(tài)環(huán)境裂隙分布密度等地質(zhì)因素,初步預測了商業(yè)價值較高的煤層氣開采區(qū)。
【學位授予單位】：太原理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：P618.13;TE37

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本文編號：2618036