地质构造及水动力条件对瓦斯赋存的控制作用

来源期刊：煤炭科学技术2019年第7期

论文作者：赵俊山 陈亮 李瑞敬 郭建行 刘桂凤

文章页码：74 - 81

关键词：地质构造;水动力;大两会背斜;热致因成气;变质程度;

摘    要：为了掌握唐家河井田地质构造与水动力条件对瓦斯赋存的影响,基于大量瓦斯参数测试及瓦斯地质资料,深入总结了8号煤层瓦斯赋存区域分布特征,系统分析了地质构造演化、构造应力场及地质构造形态对瓦斯赋存逐级控制作用,采用数据统计和非线性拟合方法定量分析了水动力条件对瓦斯的生气-富集-存储全过程的影响。结果表明:唐家河井田8号煤层东翼瓦斯含量为西翼的1.7倍,且其挥发分小于西翼、镜质组反射率略大于西翼。煤层埋深东翼大于西翼,且与瓦斯涌出量线性相关性较好,其煤层顶板岩性变化较大,西翼则以泥岩为主,相应煤层倾角为西翼的1.5倍,相应煤层厚度及其完整性均强于西翼。研究发现受控于地质构造演化,成煤时期煤层东翼围岩透气性条件较好,并发育有0.2～0.4 m厚的构造煤,煤层埋深整体东深西浅;煤层东翼位于大两会背斜翼部,埋深较深,倾角相对平缓,其构造应力场主要呈现为挤压作用,利于瓦斯保存。成煤时期西翼煤层的水动力活动性较强,导致煤储层古地温略低于东翼,相应煤变质程度稍低,且其煤层完整性相对较差;后期东、西翼瓦斯运移与水流方向相反,分别呈现为水力封堵和水力运移作用,故西翼水动力条件不利于瓦斯的产生及保存。研究发现该井田工作面含水层涌水量与瓦斯涌出量满足对数函数关系,有助于揭示涌水量与瓦斯赋存之间的定量关系。