构造煤判识及其在预测矿井瓦斯突出中的应用 ——以祁南井田为例

论文摘要

近年来,人们从矿山安全生产的角度出发,为了更好地防治煤与瓦斯突出,对煤体自身特征进行了多方位、多角度的研究和认识,特别是对那些受过构造破坏和影响的软煤层,进行了更加深入的研究。淮北祁南井田构造条件复杂,是瓦斯突出比较严重的矿井,给煤矿安全生产带来了严重的威胁,所以本论文从判识构造煤的角度出发,预测未揭露地区构造煤的分布状况,从而预测煤层瓦斯突出危险性情况。本论文从判识构造煤的角度,对在宏观煤体变形描述的基础上,制备了105个不同变形阶段的煤样的薄片,分别作了镜下显微观测,对构造煤进行了镜下的分析与识别,并对其物性进行了一定的研究。以祁南矿井主采煤层为研究对象,深入现场调查各主采煤层构造煤发育的实际情况,在充分搜集已有的钻孔测井曲线资料的基础上,研究判识各主采煤层的煤体结构特征,分析该井田主采煤层构造煤的分布特征,确定构造煤分层的层位和厚度。同时提出了利用测井曲线判识构造煤的“三比较”方法。构造煤的发育程度可以定性的反映瓦斯突出危险性。本文通过对祁南井田5个煤层共471个钻孔测井曲线资料的分析,将该井田煤层的煤体结构类型划分为正常结构煤、过渡性结构煤和构造煤三大类,分别计算了正常结构煤、过度性结构煤、构造煤和夹矸在煤层中的厚度,从而研究了该煤层的构造煤发育特征,并按照一定的原则和方法绘制了32、72、10煤层的构造煤分布平面图。初步探讨了构造煤发育特征与瓦斯突出危险性之间的关系。本论文提出预测煤层瓦斯突出危险性的新途径:以煤层底版等高线为底图的构造煤分布平面图与煤层瓦斯地质图相结合,分别按照在瓦斯地质图上划定的无突出危险区、突出威胁区、突出危险区、严重突出危险区结合构造煤的分布特征,提出了煤层瓦斯突出的重新分区,在对预测煤层突出危险性方面将更接近实际。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究目的和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 研究内容及主要技术路线
• 1.3.1 研究内容
• 1.3.2 研究技术路线
• 1.4 本论文的创新点
• 1.5 本论文的工作概况
• 2 研究区地质概况
• 2.1 研究区位置与交通
• 2.2 井田地质概况
• 2.2.1 含煤地层
• 2.2.2 构造
• 2.2.3 煤层
• 3 构造煤的特征
• 3.1 构造煤的概念
• 3.2 构造煤的宏观与微观特征
• 3.2.1 构造煤的宏观特征
• 3.2.2 构造煤的微观特征
• 3.3 关于构造煤的物理性质
• 3.3.1 关于构造煤的瓦斯放散初速度（△p）
• 3.3.2 关于构造煤的含气性、渗透性
• 3.3.3 关于构造煤的力学强度
• 4 构造煤的判识
• 4.1 利用煤田测井曲线判识煤体结构的原理
• 4.2 测井曲线判识构造煤的方法
• 4.2.1 三种结构煤的判识
• 4.2.2 三种结构煤分层厚度的确定及可靠程度的分级
• 4.2.3 利用测井曲线解释煤层结构的三点说明
• 5 祁南井田主采煤层构造煤的分布特征
• 2煤层'>5.1 祁南井田3₂煤层
• 2煤层'>5.2 祁南井田7₂煤层
• 5.3 祁南井田10煤层
• 6 构造煤发育对煤与瓦斯突出的影响及预测
• 6.1 煤与瓦斯突出
• 6.2 构造煤发育对煤层瓦斯突出的影响
• 6.3 祁南井田构造煤发育程度平面分布图的编制
• 6.3.1 编制目的
• 6.3.2 编制原则
• 6.3.3 编制方法
• 6.4 利用测井曲线判识构造煤在突出危险性区域预测中的应用
• 7 结论
• 7.1 结论
• 7.2 存在的问题与不足
• 参考文献
• 附录A
• 附录B
• 致谢
• 作者简介