楊營井田巖漿巖的特征及成因

楊營井田巖漿巖的特征及成因

陽谷-玉平油田位于蘆西南斷層凹陷的西北部。就大斷裂的東側(cè)而言，東西斷裂是邊界。北與劉集斷裂接壤，南與牛山斷裂接壤。楊營井田位于陽谷—茌平煤田的西南端,總體呈一軸向近南北、向北傾伏的向斜(楊營向斜)構(gòu)造,地層傾角南部陡(多在20°左右),中部較緩(一般在10°左右),局部發(fā)育次一級褶曲,斷層較發(fā)育,以南北向和北東向居多,斷層落差變化大。井田含煤地層為山西組和太原組,共含煤18層。其中山西組含煤3層(2、3上、3(3下));太原組含煤16層(4、5、6、7、8上、8下、12、12上、14、15上、15下、16、17、18上、18下、19)。各煤層平均厚度累計13.28m,含煤地層總厚平均255.89,含煤系數(shù)5.2%?？刹杉熬植靠刹擅簩?3上、3(3下)、8下、16、18下)平均厚度累計6.37m。煤類為焦煤為主的天然焦、無煙煤、貧煤、貧瘦煤、瘦煤、弱粘煤、焦煤、1/3焦煤、氣煤。1巖漿巖的基本特征1.1灰黑云母巖質(zhì)區(qū)井田地層中有中性巖漿巖侵入體,巖漿巖對煤系地層、煤層均有較大破壞。井田范圍內(nèi)42個鉆孔中揭露巖漿巖的鉆孔有29個。肉眼鑒定:灰白、淺灰綠、淺灰~綠灰色,微晶至斑晶結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,含少量黑云母,基質(zhì)為隱晶質(zhì),致密堅硬,裂隙較發(fā)育,充填有泥質(zhì)和方解石脈。據(jù)中國煤炭地質(zhì)總局徐州檢測中心實驗室鏡下鑒定屬微晶閃長巖~閃長巖,礦物成分,斑晶主要為斜長石和正長石,基質(zhì)中針狀斜長石占絕大多數(shù),少量正長石,偶見石英,含少量重礦物。微晶~斑狀結(jié)構(gòu),斑晶為自形~半自形~細(xì)晶結(jié)構(gòu),基質(zhì)為隱晶結(jié)構(gòu),為中性巖漿淺成侵入巖。1.2訪問時代據(jù)鄰區(qū)資料,絕對年齡為68.15百萬年,大致相當(dāng)于燕山晚期。1.3巖漿巖的起源和分布特征1.3.1巖漿巖地質(zhì)異常揭露巖漿巖的鉆孔以井田東部的17-1鉆孔和井田西部的1-2鉆孔巖漿巖對地層破壞最為嚴(yán)重。由此結(jié)合鉆探和地震資料分析,侵入本井田的巖漿巖受井田東西邊界斷層?xùn)|阿斷層和F19、F20斷層及其附生斷層的控制,來源主要有兩處:一是井田東部的東阿斷層,二是井田西部F19、F20斷層,巖漿由沿斷層上侵并向井田內(nèi)煤系及其它地層侵入,遇薄弱地層后順層侵入逐漸發(fā)育為四組侵入范圍較大層位較為穩(wěn)定的巖漿巖體,且在侵入?yún)^(qū)帶附近有分叉現(xiàn)象。1.3.2巖漿沿園巖漿巖結(jié)晶程度分析井田巖漿巖分布平面上主要分為東西兩塊,西部塊段基本上以第7勘查線為邊界,勘查線以西3煤層被巖漿巖吞蝕;東部塊段邊界不規(guī)則,呈向東開口的反“凹”字形狀。除順各煤層侵入的巖漿巖外,其它侵入井田內(nèi)部的巖漿巖在垂向上根據(jù)主要煤層、標(biāo)志層分布及巖漿巖侵入煤系地層情況,以3煤層頂板砂巖、八灰、十灰、十二灰為界,基本可將巖漿巖分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四組,四組巖漿巖在本礦井煤系地層中都是獨立的。第I組巖漿巖來源主要為井田東部的東阿斷層,該組巖漿巖結(jié)晶程度最差,巖漿沿山西組3煤層頂板由東向西侵入,層位相當(dāng)于2煤層層位,層數(shù)1~5層。本組巖漿巖總厚0~39.60m,平均12.17m,厚度最大的為井田東部的HJ16-7鉆孔。根據(jù)鉆孔揭露情況分析,該組巖漿巖垂向上可能有分叉現(xiàn)象,對3煤層煤質(zhì)影響較大,其分支在井田中南部的局部地段甚至吞蝕了3煤層。第Ⅱ組:來源為井田東部的東阿斷層,該組巖漿巖結(jié)晶較第I組好。巖漿沿太原組中15煤層位由東向西侵入,層數(shù)1層,侵入層位較為穩(wěn)定。在侵入過程中可能有穿層現(xiàn)象,個別地段對8下煤層有一定影響。揭露該組巖漿巖的鉆孔5個,厚度2.55~8.76m,平均6.13m,平面上侵入規(guī)模較小。第Ⅲ組:來源為井田東部的東阿斷層,該組巖漿巖結(jié)晶較第I、Ⅱ組更好。巖漿沿太原組中煤層層位由東向西侵入,層數(shù)1~2層,揭露該組巖漿巖的鉆孔3個,厚度11.15~35.10m,平均20.12m。該組巖漿巖有穿層現(xiàn)象,13~15線間,巖漿巖由沿16煤層侵入上穿至十(十下)灰頂板,向西侵入層位較為穩(wěn)定。該組巖漿巖對16煤層影響較大,16煤層局部被吞蝕。第Ⅳ組:來源為井田東部的東阿斷層,該組巖漿巖結(jié)晶程度最好。巖漿沿本溪組中的薄弱地層由東向西侵入,層數(shù)1~4層,揭露該組巖漿巖的鉆孔6個,厚度2.98~19.60m,平均12.43m。該組巖漿巖對本礦井可采、局部可采煤層影響不大。2巖漿巖進(jìn)入煤層的質(zhì)量影響2.1巖漿巖侵入因素井田范圍內(nèi)除8下煤層賦存范圍內(nèi)受巖漿巖影響較小外,其它各可采、局部可采煤層及其煤質(zhì)均受巖漿巖侵入影響,井田東、西兩部均被巖漿巖吞蝕,煤層可采范圍嚴(yán)重縮小。2.2頂板高位抽放鉆孔抽放概述各可采煤層煤質(zhì)平面分布規(guī)律為:3上煤層西南部被巖漿巖吞蝕,可采范圍內(nèi)多為貧煤、弱粘煤,HJ9-3孔為一獨立焦煤點。3(3下)煤層西部、東部大面積被巖漿巖吞蝕,西邊吞蝕邊界向井田內(nèi)部大面積變質(zhì)為貧煤、弱粘煤,HJ8-12孔變質(zhì)為無煙煤,HJ7A-1孔變質(zhì)為焦煤,HJ8-10、淺談頂板高位抽放鉆孔在成莊礦采面瓦斯治理中的應(yīng)用王軍軍(晉城煤業(yè)集團(tuán)成莊礦)摘要:根據(jù)回采工作面開采后采空區(qū)上覆巖層形成“O”型圈,通過在鄰近回風(fēng)巷道內(nèi)施工頂板高位抽放鉆孔抽放采空區(qū)瓦斯,較好地解決了工作面上隅角瓦斯超限難題,保證了工作面安全回采。關(guān)鍵詞:頂板高位鉆孔采空區(qū)瓦斯抽放“O”型圈12319綜采工作面地質(zhì)概況2319綜采工作面位于成莊礦3#煤第二盤區(qū),工作面走向長1143m,傾斜長161m,煤層厚度平均6.01m,偽頂為泥巖,平均厚度為0.4m,直接頂為含粉砂細(xì)粒砂巖,平均厚度為1.37m;老頂為中砂巖,平均厚度為7.33m;工作面煤層傾角2-4°,煤層傾角平均角度3°。煤塵無爆炸性,采煤方法為走向長壁式機(jī)械化采煤,全部垮落法管理頂板。工作面東鄰2317工作面(回采結(jié)束),西鄰2321工作面(未回采)。工作面采用“兩進(jìn)兩回”偏Y型通風(fēng)。2頂板高位抽放鉆孔施工的必要性2319工作面老頂初次來壓之前,采面總配風(fēng)量2500m3/min,工作面配風(fēng)1300m3/min。絕對瓦斯涌出量為3-5m3/min;直接頂垮落后瓦斯涌出量為5-7m3/min;采用風(fēng)排就可以解決瓦斯問題。隨著工作面推進(jìn)老頂初次來壓后,采面總風(fēng)量為2300m3/min,工作面配風(fēng)仍維持1200m3/min,但工作面瓦斯涌出量最高達(dá)到15-18m3/min左右;而風(fēng)排瓦斯能力僅為12m3/min。單純依靠風(fēng)排無法滿足生產(chǎn)的需要,因此采空區(qū)瓦斯必須進(jìn)行抽放。結(jié)合該礦的實際情況,對2319工作面采取了頂板高位鉆孔抽放采空區(qū)瓦斯。3工作面離層裂隙發(fā)育根據(jù)礦壓理論,煤層開采后其頂板巖層發(fā)生冒落移動,當(dāng)上覆巖層下沉穩(wěn)定后,上覆巖層采動裂隙沿垂直方向由下往上劃分為“垮落帶”、“斷裂帶”和“彎曲下沉帶”;沿工作面推進(jìn)方向在工作面兩條順槽巷間分為“煤壁支撐影響區(qū)”、“離層區(qū)”、和“重新壓實區(qū)”。隨著工作面不斷向前推進(jìn)沿工作推進(jìn)方向上的“橫三區(qū)”隨之交替向前移動。煤層開采后在上述區(qū)域的巖層中形成兩類裂隙:離層裂隙和豎向破斷裂隙。離層裂隙隨著工作面推進(jìn)從開切眼開始逐漸增大,其中采空區(qū)中部離層裂隙最發(fā)育,但隨著工作面開采距離不斷增大,采空區(qū)中部離層裂隙趨于壓實,而采空區(qū)上下兩側(cè)由于煤壁的支撐作用,離層裂隙仍較發(fā)育,這樣采空區(qū)四周形成一個連通的離層裂隙發(fā)育區(qū),即形成“O”型圈。2319綜采工作面采用偏Y形通風(fēng),兩條進(jìn)風(fēng)順槽巷道全為進(jìn)風(fēng)巷道?；夭蓵r,在通風(fēng)負(fù)壓和采空區(qū)漏風(fēng)流作用下采空區(qū)內(nèi)瓦斯會涌向工作面上隅角和回風(fēng)巷造成瓦斯超限。通過在采面回風(fēng)巷沿煤層走向在煤層頂板向采空區(qū)上方施工頂板高位抽放鉆孔,抽放采空區(qū)頂板裂隙或冒落空間內(nèi)積存的高濃度瓦斯,能夠切斷上鄰近層瓦斯涌向工作面的通道,改變采空區(qū)流場分布,減少采空區(qū)瓦斯涌向工作面,并控制