海孜井田岩浆侵入对下伏煤层的热变质作用研究

王亮¹，蔡春城²，徐超¹，程龙彪¹

1. 中国矿业大学安全工程学院煤矿瓦斯治理国家工程研究中心2. 上海大屯能源股份有限公司孔庄煤矿

摘 要：采用理论分析、数值模拟和实验室试验验证的方法,以岩浆作为侵入时期煤变质的主要热源,构建了岩浆侵入煤系地层后热传导作用的数学模型,结合研究区域煤样的多元物性参数测定结果,深入探讨了侵入岩浆对下伏煤层的热变质作用,揭示了海孜井田下伏煤层的演化生烃过程.结果表明:岩浆对围岩的高温作用持续时间相对比较短暂,随着侵入岩浆岩体厚度的增大,相同距离的围岩体在同一时刻达到的温度和最终达到的最高温度均增加,但达到最高温度的时间被延后.高温侵入岩浆冷却过程较低温侵入岩浆的冷却过程持续时间长,热影响范围大,且热力影响区域内同一点达到的最高温度也比低温侵入岩浆在该点产生的最高温度高.随着距岩浆岩距离的增加,煤层的最高有效温度和持续高温作用时间减少.海孜井田岩浆岩下伏煤层受岩浆热演化作用发生二次生烃,煤层变质程度显著增加,产烃量约为340 m~3/t.

关键词：海孜井田;岩浆侵入;热变质;温度场;二次生烃;