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【摘要】煤炭生产是我国经济社会发展中的一项重要工作,但是在采煤区存在着一些明显的岩浆岩侵入区,给煤炭的勘探带来了一定的困难。本文通过对岩浆岩信息论本的特点与规律,对侵入因素进行分析,并研究了侵入方向性对煤层赋存的控制作用。通过多种形式的岩浆岩入侵,对煤层与煤质产生了一定的影响,这些都需要在采煤过程中需要注意的问题。
【关键词】岩浆岩;侵入;赋煤;规律;影响
1、引言
我国是煤炭生产大国,随着对煤炭资源的不断开采,在实践中也总结出了很多的经验技术,促进了煤炭开采行业的不断发展。岩浆岩侵入对煤层与煤质将会产生一定的影响,这些因素有可能会导致煤炭资源的开采。经过长时间的研究工作,掌握了一定的侵入规律,并就岩浆岩的侵入影响进行了确认。
2、岩浆岩侵入体的规律
岩浆岩的侵入体具有典型的征,经过大量的案例与实践,对这些特征进行总结。另外岩浆岩的侵入也有一定的影响因素,为了更进一步地对侵入过程进行分析,对其影响因素也需要进行明确。[1]
2.1岩浆岩侵入体的选择性侵入特征
选择性侵入首先表现在岩浆岩侵入相对软弱的岩层,在煤层中受热后,石灰岩将会软化非常严重,岩浆岩则会在这些区域内侵入严重。而泥岩侵入较轻,在砂岩中几乎没有岩浆岩的侵入。另外,巖浆岩的侵入体选择性还表面在煤层的厚度方面。一般而言,煤层的厚度越大,侵入也会更加激烈。岩浆岩的入侵在我国很多地方都存在。经过分析,这种侵入体的选择性特点主要是与附近的围岩力学性质与导热性有着一定的关联。岩浆岩的侵入除了表面出以上特点,还存在着分区性特征。[2]
2.2岩浆岩侵入体分带性特点
在每一个侵入的煤层中,岩浆岩的侵入都有定的规律可循。除了以上的选择性特征外,还存在着典型的分带性特点。通过岩浆岩的侵入中心分别向着四个方位进行延长划分,则有可能会划分为煤层完全吞食带、煤层顶部侵入带、中部侵入带与底部侵入带等。岩浆岩的侵入分带性主要与原煤层的空间中有分带性特点的存在。[3]
2.3岩浆岩侵入通道与侵入方向
岩浆一般是从岩浆源向上开始侵入,以断裂为通道,在岩浆侵入早期产生的断裂将会对岩浆岩的侵入体分布起到一定的控制作用。而在岩浆期后形成的断裂,则不会对岩浆侵入与侵入体的分布起到控制的作用,但会对先期的侵入体形成一定的切割作用。[4]一般,在张扭性断裂中开启程度非常好,侧压低,对于岩浆的运动阻力低,便于侵入,尤其是延展长的张扭性断裂更有利于岩浆的活动。
2.4岩浆岩侵入影响因素分析
在煤层越厚的情况下,侵入到煤层中的侵入体厚度就会越大,分布的面积越广,形成的岩浆岩侵入体复杂程度也就越高。根据相关的数据与经验得知,岩浆岩的侵入范围与煤层的厚度与可采的范围成正比关系。在薄煤层或者被水流冲刷过的煤层中,侵入体分布面积很小,而且分布分散。在实际的煤层中,有一些已经发生了严重的破坏问题,而一些则是轻微破坏,这是因为侵入体的分布位置与范围都不一定重叠,偶然性因素较大。
3、岩浆岩侵入对煤层的影响
3.1对煤层影响程度
在煤层中,岩浆的侵入对其破坏的作用十分明显,导致煤层变薄甚至变质的危害。岩浆侵入体对煤层的影响主要体现在形成的岩浆岩对煤层的破坏形式上,主要是集中于对煤层结构与厚度两个方面进行了严重的影响。受到侵入体的影响,煤层结构将会发生明显的变化,岩浆侵入体在煤层中分为更细的分支,夹在煤层中,导致煤层的结构不断复杂,可采性非常差,严重影响开采质量与开采效率。岩浆岩对煤层结构的影响主要表现为四种类型,首先是在煤层的顶部或底部进行侵入,其次是在煤层的中间进行穿插侵入;第三是在煤层夹矸上下侵入,最后是岩浆岩整体对煤层进行侵入,从而导致大面积的煤层受到破坏,造成了开采困难,也造成了价值降低。
岩浆岩的侵入除了对煤层结构造成严重的影响外,还对煤质形成了一定的影响。岩浆热会对煤层产生一定的烘烤作用,一些煤层将会变质成为天然焦。岩浆岩同样也是有很多的类型,不同的类型岩浆岩会对煤层的煤质产生不一样的影响作用,岩体初始温度会由于岩浆的成分不同,有所不同,对煤质的作用也会有大有小;侵入岩体的厚度直接影响到煤的变质程度,厚度大的岩体热量自然也大,对煤层煤质的影响作用也就越大;岩浆侵入煤层的方式不同,对煤的变质作用也会有所不同,从中部侵入会导致靠近岩体的煤层变质为天然焦,而在顶部侵入时,只是靠近其附近的煤层顶部变成薄层天然焦,底层侵入影响会比顶层侵入严重一些。最后,岩体距离煤层的距离也对煤质造成了具有一定差异性的影响作用。
东保卫煤矿的岩浆岩侵入形态多为顺层侵入,对煤层影响变质程度较高,煤层变质为无烟煤,给开采效率与煤质的质量受到一定的影响;新安煤矿岩浆岩侵入形态多岩珠形态,少为顺层侵入形态,煤层在这一范围为无煤区,影响采区合理布置,顺层侵入对煤层影响一般,变质较低;集贤煤矿岩浆岩侵入形态为岩墙,主要是顺着断层侵入,呈岩墙状出现,对整个区域合理布置工作面受到较大影响。
3.2对煤层影响趋势
随着对岩浆岩的研究不断深入,对其成分判断也更加细致。不同成分的岩浆岩所属的期次不同,酸碱性不同,觉的分布区域也会有所不同。除了对煤层本身造成的影响外,岩浆岩还有可能会对下部煤层瓦斯赋存形成一定的影响,同时对当地区域的水文地质条件也形成了一定的影响,最终会影响到煤层的开采与当地的地质水平。目前岩浆岩对煤层的影响研究还不够全面,还需要进一步研究,从而对煤炭的开采形成一定的指导。
4、结语
经过多年对于岩浆岩的侵入特征研究,已经对其入侵规律进行了一定的掌握。岩浆岩的入侵与煤层的地质条件有关,同时形成后对煤层的结构与质量都会产生一定的影响,最终会造成开采效率与质量受到影响。在掌握岩浆岩的侵入规律后,要明确不同的侵入体类型以及对煤层的影响判断,从而在开采过程中选择使用最恰当的施工设备与工艺技术,在对煤层进行后期处理中也更有针对性,促进我国煤炭行业的不断进步。
参考文献
[1]林中月.华北赋煤区煤田构造与构造控煤作用研究[D].中国矿业大学(北京),2012.
[2]章照明.火成岩侵入煤层瓦斯涌出规律研究[D].安徽理工大学,2008.
[3]刘胜军,张帅,刘文中.淮北刘店煤矿岩浆侵入对7煤层稳定性的影响分析[J].煤矿开采,2012,05:26-29.
[4]辛成华.大同煤田北部岩浆岩分布规律研究[J].煤炭科学技术,2013,S1:166-169.
[5]梁冰,陈天宇,孙维吉,张春梅,姜勇.侵入岩对煤层气区块产能影响的仿真研究[J].采矿与安全工程学报,2010,02:154-159+165.
【关键词】岩浆岩;侵入;赋煤;规律;影响
1、引言
我国是煤炭生产大国,随着对煤炭资源的不断开采,在实践中也总结出了很多的经验技术,促进了煤炭开采行业的不断发展。岩浆岩侵入对煤层与煤质将会产生一定的影响,这些因素有可能会导致煤炭资源的开采。经过长时间的研究工作,掌握了一定的侵入规律,并就岩浆岩的侵入影响进行了确认。
2、岩浆岩侵入体的规律
岩浆岩的侵入体具有典型的征,经过大量的案例与实践,对这些特征进行总结。另外岩浆岩的侵入也有一定的影响因素,为了更进一步地对侵入过程进行分析,对其影响因素也需要进行明确。[1]
2.1岩浆岩侵入体的选择性侵入特征
选择性侵入首先表现在岩浆岩侵入相对软弱的岩层,在煤层中受热后,石灰岩将会软化非常严重,岩浆岩则会在这些区域内侵入严重。而泥岩侵入较轻,在砂岩中几乎没有岩浆岩的侵入。另外,巖浆岩的侵入体选择性还表面在煤层的厚度方面。一般而言,煤层的厚度越大,侵入也会更加激烈。岩浆岩的入侵在我国很多地方都存在。经过分析,这种侵入体的选择性特点主要是与附近的围岩力学性质与导热性有着一定的关联。岩浆岩的侵入除了表面出以上特点,还存在着分区性特征。[2]
2.2岩浆岩侵入体分带性特点
在每一个侵入的煤层中,岩浆岩的侵入都有定的规律可循。除了以上的选择性特征外,还存在着典型的分带性特点。通过岩浆岩的侵入中心分别向着四个方位进行延长划分,则有可能会划分为煤层完全吞食带、煤层顶部侵入带、中部侵入带与底部侵入带等。岩浆岩的侵入分带性主要与原煤层的空间中有分带性特点的存在。[3]
2.3岩浆岩侵入通道与侵入方向
岩浆一般是从岩浆源向上开始侵入,以断裂为通道,在岩浆侵入早期产生的断裂将会对岩浆岩的侵入体分布起到一定的控制作用。而在岩浆期后形成的断裂,则不会对岩浆侵入与侵入体的分布起到控制的作用,但会对先期的侵入体形成一定的切割作用。[4]一般,在张扭性断裂中开启程度非常好,侧压低,对于岩浆的运动阻力低,便于侵入,尤其是延展长的张扭性断裂更有利于岩浆的活动。
2.4岩浆岩侵入影响因素分析
在煤层越厚的情况下,侵入到煤层中的侵入体厚度就会越大,分布的面积越广,形成的岩浆岩侵入体复杂程度也就越高。根据相关的数据与经验得知,岩浆岩的侵入范围与煤层的厚度与可采的范围成正比关系。在薄煤层或者被水流冲刷过的煤层中,侵入体分布面积很小,而且分布分散。在实际的煤层中,有一些已经发生了严重的破坏问题,而一些则是轻微破坏,这是因为侵入体的分布位置与范围都不一定重叠,偶然性因素较大。
3、岩浆岩侵入对煤层的影响
3.1对煤层影响程度
在煤层中,岩浆的侵入对其破坏的作用十分明显,导致煤层变薄甚至变质的危害。岩浆侵入体对煤层的影响主要体现在形成的岩浆岩对煤层的破坏形式上,主要是集中于对煤层结构与厚度两个方面进行了严重的影响。受到侵入体的影响,煤层结构将会发生明显的变化,岩浆侵入体在煤层中分为更细的分支,夹在煤层中,导致煤层的结构不断复杂,可采性非常差,严重影响开采质量与开采效率。岩浆岩对煤层结构的影响主要表现为四种类型,首先是在煤层的顶部或底部进行侵入,其次是在煤层的中间进行穿插侵入;第三是在煤层夹矸上下侵入,最后是岩浆岩整体对煤层进行侵入,从而导致大面积的煤层受到破坏,造成了开采困难,也造成了价值降低。
岩浆岩的侵入除了对煤层结构造成严重的影响外,还对煤质形成了一定的影响。岩浆热会对煤层产生一定的烘烤作用,一些煤层将会变质成为天然焦。岩浆岩同样也是有很多的类型,不同的类型岩浆岩会对煤层的煤质产生不一样的影响作用,岩体初始温度会由于岩浆的成分不同,有所不同,对煤质的作用也会有大有小;侵入岩体的厚度直接影响到煤的变质程度,厚度大的岩体热量自然也大,对煤层煤质的影响作用也就越大;岩浆侵入煤层的方式不同,对煤的变质作用也会有所不同,从中部侵入会导致靠近岩体的煤层变质为天然焦,而在顶部侵入时,只是靠近其附近的煤层顶部变成薄层天然焦,底层侵入影响会比顶层侵入严重一些。最后,岩体距离煤层的距离也对煤质造成了具有一定差异性的影响作用。
东保卫煤矿的岩浆岩侵入形态多为顺层侵入,对煤层影响变质程度较高,煤层变质为无烟煤,给开采效率与煤质的质量受到一定的影响;新安煤矿岩浆岩侵入形态多岩珠形态,少为顺层侵入形态,煤层在这一范围为无煤区,影响采区合理布置,顺层侵入对煤层影响一般,变质较低;集贤煤矿岩浆岩侵入形态为岩墙,主要是顺着断层侵入,呈岩墙状出现,对整个区域合理布置工作面受到较大影响。
3.2对煤层影响趋势
随着对岩浆岩的研究不断深入,对其成分判断也更加细致。不同成分的岩浆岩所属的期次不同,酸碱性不同,觉的分布区域也会有所不同。除了对煤层本身造成的影响外,岩浆岩还有可能会对下部煤层瓦斯赋存形成一定的影响,同时对当地区域的水文地质条件也形成了一定的影响,最终会影响到煤层的开采与当地的地质水平。目前岩浆岩对煤层的影响研究还不够全面,还需要进一步研究,从而对煤炭的开采形成一定的指导。
4、结语
经过多年对于岩浆岩的侵入特征研究,已经对其入侵规律进行了一定的掌握。岩浆岩的入侵与煤层的地质条件有关,同时形成后对煤层的结构与质量都会产生一定的影响,最终会造成开采效率与质量受到影响。在掌握岩浆岩的侵入规律后,要明确不同的侵入体类型以及对煤层的影响判断,从而在开采过程中选择使用最恰当的施工设备与工艺技术,在对煤层进行后期处理中也更有针对性,促进我国煤炭行业的不断进步。
参考文献
[1]林中月.华北赋煤区煤田构造与构造控煤作用研究[D].中国矿业大学(北京),2012.
[2]章照明.火成岩侵入煤层瓦斯涌出规律研究[D].安徽理工大学,2008.
[3]刘胜军,张帅,刘文中.淮北刘店煤矿岩浆侵入对7煤层稳定性的影响分析[J].煤矿开采,2012,05:26-29.
[4]辛成华.大同煤田北部岩浆岩分布规律研究[J].煤炭科学技术,2013,S1:166-169.
[5]梁冰,陈天宇,孙维吉,张春梅,姜勇.侵入岩对煤层气区块产能影响的仿真研究[J].采矿与安全工程学报,2010,02:154-159+165.