毛易向斜控煤构造成因的数值模拟研究下载

weixin_39822095 2020-10-02 11:00:53

毛易向斜煤系经历印支期以来多期次构造运动,形成了顺层发育的逆冲推覆,在向斜两翼形成应力集中带,造成煤系的缺失与重复,F1断层产状向深部逐渐变缓可能兜底。采用野外地质调查、FLAC数值模拟等方法,探讨了毛易向斜控煤构造成因机制。
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毛易向斜煤系经历印支期以来多期次构造运动,形成了顺层发育的逆冲推覆,在向斜两翼形成应力集中带,造成煤系的缺失与重复,F1断层产状向深部逐渐变缓可能兜底。采用野外地质调查、FLAC数值模拟等方法,探讨了毛易向斜控煤构造成因机制。

渣渡矿区南段—毛易矿区外围位于晏家铺含煤向斜至毛易含煤向斜之间,根据以往地质勘查资料分析,本区尚存在一些构造解释问题。结合生产矿井揭露煤层情况以及最新地质勘查资料,对该区段构造进行了重新厘定,认为金盘仑断层(F1)为本区主要控煤构造,是一条规模较大的由南东向北西的逆冲推覆构造,其下盘测水组(C1c)在区内呈现一向斜构造,为一隐伏含煤区,通过估算获得预测资源量(334)3 075万t。研究认为本区具有较好的找煤前景,其分析方法对进一步寻找煤炭资源勘查靶区具有实际意义。

以褶曲地质构造力学机理及其对煤巷围岩破裂范围和动压的影响为研究重点,采用矿山压力理论、现场原位试验和数值模拟等方法对窑街天祝煤矿3200工作面运输巷进行褶曲构造的力学分析,结合现场煤巷围岩破裂范围的声学测试结果,利用FLAC3D软件对采场褶曲地质构造三维矿压分布以及动力扰动下巷道围岩力学响应进行了数值模拟。研究表明:褶曲不同部位对应不同的应力状态,其中向斜部位构造应力最大,也最容易发生动压灾害,褶曲翼部构造应力次之,背斜部位最小;向斜部位对应煤巷松动范围最大,过渡段次之,背斜部位最小;煤巷向斜区段煤壁前方支承压力更为集中,顶板沉降位移最大且同等程度动力扰动下该位置巷道变形及塑性破坏范围最大,发生冒顶、动压灾害的可能性也最大。

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针对南方煤层层数多、单层薄，构造复杂，糜棱煤发育，选区评价难度大等问题，利用织金区块勘探成果及分析化验数据，开展了多煤层煤层气成藏条件研究。结果表明，南方多煤层煤层气具有“沉积控储，保存控气，地应力、煤体结构控产”四元富集高产规律。沉积控制煤层厚度、层数、煤岩煤质等，决定了煤层气资源基础，潮坪沼泽控制下的煤层分布稳定，连续性好，灰分小于20%，镜质组体积分数大于80%。构造、水文地质联合控制煤层含气性，呈现出向斜核部富气特征，珠藏次向斜翼部往核部方向，随着埋深增大，氯根质量浓度及储层压力逐渐增大，含气量由8 m3/t逐渐增大到28 m3/t。构造作用影响煤体结构、地应力大小及现今地应力状态，进而影响压裂改造效果、渗流条件，直接影响煤层气井产能，研究区NE向与NW向构造分属不同形变区，北西向构造珠藏、阿弓、三塘次向斜较北西向构造比德、水公河次向斜形成时间晚，构造作用相对弱，现今地应力小于20 MPa，煤体结构主要为原生结构煤或碎裂煤，且水平应力大于垂向应力，压裂缝以水平缝为主，利于裂缝在煤储层中延伸，煤层气开发条件更有利。通过富集高产规律研究，认为南方多煤层资源基础较好，构造及其对地应力

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