河北省煤礦區(qū)瓦斯賦存的構(gòu)造逐級(jí)控制.pdf

1、論文以“河北省煤礦區(qū)瓦斯賦存的構(gòu)造控制”為研究對(duì)象,運(yùn)用板塊構(gòu)造、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、瓦斯賦存的構(gòu)造逐級(jí)控制、瓦斯(煤層氣)地質(zhì)等理論與方法,以構(gòu)造演化為主線,解析動(dòng)力學(xué)背景和區(qū)域巖漿活動(dòng),探討河北省地質(zhì)構(gòu)造特征及其演化,以及對(duì)煤層瓦斯的生、儲(chǔ)、蓋的影響;針對(duì)河北省煤礦區(qū)主要受控于太行山斷裂帶和燕山斷褶帶兩大構(gòu)造帶,論文重點(diǎn)解剖研究了該兩大構(gòu)造帶的區(qū)域的構(gòu)造樣式與構(gòu)造演化歷程,詳細(xì)研究了區(qū)域構(gòu)造控制下各煤礦區(qū)礦井瓦斯賦存及運(yùn)移規(guī)律,并揭示了不同

2、尺度構(gòu)造對(duì)煤礦區(qū)瓦斯賦存的逐級(jí)控制作用。
　　基于河北省構(gòu)造格局及其演化的深入研究,揭示自石炭二疊系煤層形成以來(lái),研究區(qū)至少經(jīng)歷了海西-印支期、燕山早-中期、燕山晚期-喜馬拉雅早期和喜馬拉雅晚期-現(xiàn)今等四期構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)的更替,形成了復(fù)雜的褶皺、斷裂及巖漿巖侵入等地質(zhì)構(gòu)造格局。
　　研究表明,自石炭-二疊紀(jì)煤系形成以來(lái),研究區(qū)受到多期構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)的作用,其中對(duì)河北省各礦區(qū)構(gòu)造具有重大影響的主要是燕山期和喜馬拉雅期。受構(gòu)造控制,河北

3、省不同礦區(qū)的煤層經(jīng)歷了不同的埋藏歷程,結(jié)合其瓦斯生成、賦存與逸散過(guò)程研究,發(fā)現(xiàn)其煤層瓦斯埋藏-逸散類型大致分為兩種類型:W型和V型,不同類型其瓦斯賦存存在明顯的差異性。
　　對(duì)太行山斷裂帶構(gòu)造背景及其演化特征解剖,結(jié)合區(qū)內(nèi)主要煤礦區(qū)(邯鄲礦區(qū)、邢臺(tái)礦區(qū)、峰峰礦區(qū))瓦斯賦存的構(gòu)造控制研究,揭示了太行山構(gòu)造帶瓦斯賦存的構(gòu)造控制特征。研究表明:在太行山斷裂東南翼,大中型斷裂的發(fā)育控制著瓦斯的分布特征,以鼓山-紫山背斜為界,在西翼大中型斷

4、裂較為發(fā)育,將井田切割成地塹、地壘和階梯狀斷塊,且部分通達(dá)上覆基巖不整合面,有利于瓦斯的釋放,造成斷層附近,特別是大斷層附近,煤層瓦斯含量普遍降低,在NNE向大型斷層附近形成一定范圍的瓦斯排放帶;在東側(cè)發(fā)育總體走向NNE的單斜構(gòu)造,有利于瓦斯的富集,因此在太行山東側(cè)形成NNE向條帶狀高瓦斯帶。
　　對(duì)燕山斷褶帶構(gòu)造背景及其演化特征解剖,結(jié)合區(qū)內(nèi)主要煤礦區(qū)(張家口礦區(qū)、興隆礦區(qū)、開(kāi)灤礦區(qū))瓦斯賦存的構(gòu)造控制研究,揭示了燕山斷褶帶瓦斯

5、賦存的構(gòu)造控制特征,尤其是逆沖推覆構(gòu)造的控制作用。研究表明:中新生代的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)是燕山斷褶帶主要的造山作用期,瓦斯的分布主要受到褶皺和斷層的共同控制,構(gòu)造上以擠壓、褶皺、逆沖推覆為主,在逆沖推覆構(gòu)造形成及演化的過(guò)程中,形成了一系列的疊瓦式構(gòu)造,煤層埋深相應(yīng)增大,含煤密度變大,擠壓作用使含煤地層的封閉性增強(qiáng),加之區(qū)域性的巖漿作用使煤變質(zhì)程度增大,瓦斯生成量大,導(dǎo)致推覆構(gòu)造發(fā)育區(qū)瓦斯普遍較高,形成沿燕山斷褶帶的高瓦斯走廊,分布了一系列的高-突