抚顺煤田地区矿震特征、灾害机理的综述分析

矿震一直是严重威胁煤炭安全生产需亟待解决的灾害之一。本文通过梳理辽宁省抚顺煤田矿震记录,对该区矿震特征、类型以及诱发成因进行归纳总结,结合抚顺煤田治理研究现状,梳理出有效预防矿震灾害的措施和建议,对有效防治矿震灾害发生,保障生产安全具有一定的参考价值。

抚顺煤田始新统沉积演化及其对煤和油页岩发育的控制

通过野外露头测量、沉积特征分析、沉积相恢复、孢粉组合和地球化学数据对比,对抚顺煤田始新统沉积演化过程及其对煤和油页岩发育的控制作用进行研究。结果表明:抚顺煤田始新统从古城子组扇三角洲和沼泽环境开始,经历了计军屯组浅湖和半深-深湖环境,最终演化为西露天组旋回性沉积;古城子组煤层主要在气候温暖潮湿、河流输入持续增加的淡水沼泽环境中沉积;计军屯组油页岩主要在气候向寒冷干燥条件转化、河流输入减少、水体变咸的半深-深湖环境中沉积;贫矿油页岩作为煤到富矿油页岩的过渡层位显示了高等植物和水生有机质双重输入的特征;煤和油页岩沉积条件的不同造成有机质母质来源的差异和水介质条件的改变,引起与油页岩共生煤系的'富氢化'和生油潜力的增大。

抚顺盆地超厚煤层的沉积条件分析

根据抚顺盆地早第三纪超厚煤层中异常丰富的成因标志，论证了一种与河流、风暴作用有关的陆相超厚煤层形成新机制——湖成异地—微异地混合堆积机制。在这一新机制中，由风暴上升流（也许还有地震）触发的水下重力流及风暴回流，既驱动湖滨泥炭沼泽和三角洲上的有机碎屑及无机碎屑进入湖泊中心区，又造成泥炭碎屑在较深水环境的再次堆积，从而使其中无机碎屑与泥炭碎屑有效地分离。

抚顺盆地沉积动力学特征及其聚煤意义

通过对抚顺聚煤盆地的沉积动力学研究及对古城子组主要煤层的煤体形态、沉积构造及夹矸特征、大型树桩化石等的详细观察 ,对主煤超厚煤层的沉积环境进行了深入细致的分析。结果表明 ,主煤超厚煤层主要沉积于较深水的沉积环境 ,内碎屑沉积作用活跃 。

抚顺煤田断裂活化与地质灾害衍生关系

为了查明抚顺煤田断裂活化效应产生的真正原因,分析了区域构造空间展布特征—东西向构造和北东60°方向的华夏式构造。通过形变测量资料、地面变形监测资料、电子自选共振测年资料、历史地震统计资料的分析,讨论了断裂构造的时间活动特征,并据此认为断裂活化效应主要是由于大量的人类采煤活动造成的,而非区域构造应力场长期活动的结果。断裂活化效应的存在破坏了抚顺煤田及其周围区域原始构造应力场的平衡状态,为达到新的平衡必然导致应力的重新集中与释放,在此过程中伴随产生了抚顺煤田广泛发育的滑坡、地面沉降、矿震、地裂缝等地质灾害类型,成为各类地质灾害产生的主要原因之一。

抚顺煤田始新统古城子组主煤层堆积动力学机制研究

笔者通过对抚顺煤田始新统古城子组主煤层宏观煤体形态、沉积构造及泥质夹矸、大型树桩等的详细研究,并结合磨制大块煤光片,对主煤超厚煤层的堆积动力学机制进行了分析,对泥炭运移、沉积过程的无机碎屑分异机制进行了探讨。研究认为,抚顺煤田古城子组主煤层经过了泥炭物质长期、区域发育生成,突发事件搬运和快速埋藏的富集过程,不仅抚顺主煤堆积时期异地煤的再次向水体中运移、分异和沉积是主要的堆积机制,而且可能还是使高灰泥炭转变为低灰煤层的主要机制。其主要的机理为高灰泥炭在再次搬运过程中发生碎屑粒径的重力分异,生物化学、胶体化学双过滤作用引起粘土沉淀,和原地扰动引起沉降过程中的垂向分异,形成砂—富泥泥炭、碳质泥岩—暗淡煤以及暗淡煤—半暗或半亮煤—光亮煤水平和垂向分异序列。

抚顺煤田极值矿震影响范围预测

矿山地震是矿山开采诱发的一种地震活动，为矿山开采的伴生动力地质现象之一。抚顺煤田矿震事件频繁发生，1968年12月开始对矿震作监测记录，截止2002年12月31日，共记录到ML＞0级的矿震81522次。其中ML＞3．0级64次，最大震级为ML3．7级。研究预测，抚顺煤田矿震的最大震级可能达到ML3．9～4．2级。当发生ML4．2级极值矿震时，极震区的烈度将超过Ⅶ度。文章依据以往矿震调查资料及地震烈度衰减理论，推导出抚顺煤田矿震烈度衰减模型，用该模型预测了极值矿震事件发生时的影响范围。有望为矿山及矿山城市减灾防灾决策提供参考。

抚顺煤田城下压煤区煤层气开发利用研究

抚顺这座资源枯竭型城市,城下压覆大量的煤炭及煤层气资源,如果这些资源能够被开发利用,不仅能带动抚顺经济的发展,还将对我国其它资源枯竭型城市的转型升级起到借鉴作用。通过对抚顺城下压煤现状及煤层赋存特征的研究,提出可先在城区中部老虎台矿附近,选择地面条件较好的地区施工一对水平对接试验井(U型井),进行城下压煤区煤层气资源的开发利用,如果水平对接试验井组产气量较高,则进入修建输气管线、LNG加气站等商业化开发利用阶段。

抚顺煤田开采诱发的地质灾害现状及防治对策

抚顺煤田开采诱发的地质灾害有5种主要形态类型:露天开采导致的边坡变形;煤田采空区地面沉陷;煤震;采煤剥离物自燃对环境的污染和采煤剥离物对地下水的污染。研究上述地质灾害的分布状况、灾害程度以及发生机制,可为预防和治理地质灾害提供依据。