阿艾矿区地质构造及其演化对煤层瓦斯生成及赋存的控制

为明确阿艾矿区地质构造及其演化对煤层瓦斯生成及赋存的控制作用,采用矿区地质构造调查、含煤盆地埋藏史-抬升史-热演化史模拟分析、现场资料统计分析等方法对矿区地质构造及演化特征、煤层埋藏-抬升史、煤层瓦斯生成与散失、煤层瓦斯赋存特征等开展研究。研究表明:阿艾矿区由于受南北向构造挤压应力的影响,矿区构造整体表现为一南北被近EW向逆冲断层所夹持的向西倾伏的复式褶皱构造。矿区侏罗系煤系地层经历了3个瓦斯生成阶段,煤层所经历最大古埋深为2 900 m,所经历最高古地温超过110℃,煤层瓦斯累计生成量至少超过50 m^(3)/t,构造抬升造成至少60%的煤层瓦斯逸散。矿区复合褶皱构造及演化特征直接导致了矿区北部为低瓦斯区域;矿区中部西段为高瓦斯区域,东段为低瓦斯区域;矿区南部为高瓦斯区域。矿区中部西段及南部具有明显的煤与瓦斯突出危险性。

艾维尔沟矿区构造及其演化对煤层瓦斯赋存的控制

为了明确构造及其演化对艾维尔沟矿区煤层瓦斯赋存的控制作用,采用现今地应力实测、含煤盆地埋藏史-热史模拟、现场资料统计分析等方法,对矿区地应力状态、含煤地层埋藏史、煤层变质作用、瓦斯生成与散失、煤与瓦斯突出危险性等开展研究。研究表明:艾维尔沟矿区现今地应力状态为构造挤压应力状态,最大主应力方向为NE-SW向;矿区侏罗纪煤系地层主要经历了2个大的演化阶段,第Ⅰ阶段为快速沉降并于晚侏罗世达到最大埋深约4 300 m,煤层受到深成及区域双变质作用,经历最高古地温137~192℃,形成第1次生气高峰;第Ⅱ阶段由于受到燕山运动及喜马拉雅运动构造挤压的影响,煤系地层从晚侏罗世-早白垩世开始发生倾斜并持续抬升剥蚀,煤层快速冷却降温,煤层瓦斯发生逸散;矿区内深成变质及区域热变质作用直接导致了矿区内煤级及瓦斯生成量具有垂向和水平2个梯度,局部差异化构造及演化直接导致了矿区内各矿之间煤层瓦斯保存条件的差异性;受现今构造挤压地应力状态、地质构造及其演化的控制作用,艾维尔沟矿区垂向上向斜轴部(北翼深部)较北翼浅部更具有煤与瓦斯突出危险性,平面上矿区西部2130煤矿地区较中部地区1930煤矿地区更具有煤与瓦斯突出危险性,东部1890煤矿地区次之。