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《向斜構造煤與瓦斯突出探討.doc》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、向斜構造煤與瓦斯突出探討摘要：本文首先介紹了向斜構造的煤與瓦斯突出實例，然后進行了向斜構造分析，最后提出了向斜構造煤與瓦斯突出的相關問題，具有較強的理論性和指導性，供借鑒參考。關鍵詞：向斜構造；煤與瓦斯突出；應力；煤體結構Abstract:thispaperintroducesthestructureoftheinclinedcoalandgasoutburstexamples,andtheanalysistothestructure,andfinallyputsforwardsomeconstructionfromthecoalandgasoutburstofrelatedprobl
2、ems,withstrongtheoreticalandguidanceforreference.Keywords:fromthestructure;Coalandgasoutburst;Stress;Coalbodystructure中圖分類號：TQ517.5文獻標識碼：A文章編號：煤與瓦斯突出是地應力、瓦斯壓力及煤的物理力學性質等因素綜合影響下的礦井動力災害。研究表明，在3082次有準確記錄的突出事例中，81.9%的突出地點為軟分層變厚，有斷層、褶曲、火成巖侵入、煤層厚度變化等的地質構造。生產(chǎn)實踐表明，向斜構造是煤與瓦斯突出的多發(fā)地帶。構造地質學家們對向斜構造進行了大量研究且取得了
3、卓有成效的進展(Bio,t1961；Ramsary,1962；Ramberg,1963；Williams,1980；B。只pomeBCKfi［丘，1981；Hudelston,1993；SchmalholzandPadladchikov,1999；Manete-low,2001)o在煤田地質方面，康繼武、郭德勇、朱志敏、李貴中分析了褶皺構造煤層瓦斯的儲存條件和分布特征。陳練試、朱興珊、王生全等分析了褶皺構造煤體結構破壞特征。王桂梁、王生全分析了褶皺構造煤層厚度變化特征。何俊利用分形理論分析了褶皺構造的兒何特征和煤與瓦斯突出危險性之間的關系。本文從分析向斜構造的幾何特征入手，進一步討論了
4、向斜構造煤層與圍巖組成的軟硬互層系統(tǒng)的應力-應變特征、層間滑動特征、煤體宏觀與微觀結構特征以及瓦斯壓力與瓦斯含量分布特征，論述了向斜構造煤與瓦斯突出的機理。1向斜構造的煤與瓦斯突出實例平頂山礦區(qū)位于李口向斜西南部，礦區(qū)總體地質構造線展布方向與李口向斜平行(圖1)。礦區(qū)東部的八礦、十礦和十二礦以李口向斜、牛莊向斜等為主；中部的一礦、四礦和六礦主體為規(guī)模較小的斷層；西部的五礦、七礦和十一礦主要為鍋底山斷層、九里山斷層及中間地帶的郝堂向斜等。對平頂山礦區(qū)煤與瓦斯突出的統(tǒng)計表明，突出具有區(qū)域性分布特征，表現(xiàn)為礦區(qū)東部的3對礦井為突出礦井，已發(fā)生突出43次，位于西部的礦井只有少數(shù)的突出顯現(xiàn)，而位
5、于中部的礦井基本上沒有突出顯現(xiàn)?？傮w上，平頂山礦區(qū)的煤與瓦斯突出宏觀上受到向斜構造的控制。平頂山礦區(qū)的十二礦的16101工作面，在煤巷掘進中發(fā)生突出11次，占十二礦己組煤突出的70%（圖2）?，F(xiàn)場調(diào)查表明，煤體結構破壞類型以III,IV為主，瓦斯壓力分別為1.45和2.60MPa,瓦斯涌出量異常高。圖1平頂山礦區(qū)地質構造（據(jù)張鐵崗，2001）圖1平頂山十二煤礦與瓦斯突出于向斜構造的關系湖南利民煤礦井田南北兩端為大量的褶皺，褶皺密度、褶皺幅度比較大，且多為緊閉，甚至倒轉，井田中部褶皺不甚發(fā)育，一般比較寬緩；南北兩端為不穩(wěn)定、極不穩(wěn)定煤層，井田中部為較穩(wěn)定煤層；井田南端瓦斯壓力為1.90M
6、Pa,瓦斯含量19.72川3/；t北端瓦斯壓力為2.95MPa,瓦斯含量26m3/；t中部瓦斯壓力為0.39MPa,瓦斯含量11.26m3/；t井田南端煤層普氏系數(shù)為0.06?0.22,北端為0.17~0.41,中部為0.56~0.59。井R1南部褶皺帶煤與瓦斯共突出60次，北端褶皺帶共突出128次，中部除深部突出4次外，其余地區(qū)未曾突出過。鶴壁礦區(qū)位于華北拗陷和太行山隆起之間的過渡地帶，以一系列NWW向張扭性逆沖斷層和褶皺構造為主。鶴壁礦區(qū)44次突出中有26次突出發(fā)生在褶曲軸部（向斜和背斜），且基本都發(fā)生在附近沒有大斷層或連通地表斷層發(fā)育的封閉性褶曲內(nèi)。袁家礦區(qū)浦溪井田位于袁家向斜北
7、段偏南，褶曲軸為近SN向。浦溪井70多次突出中，35次都集中在向、背斜軸部附近，不但突出次數(shù)多，而旦突出強度大。在淮北礦區(qū)，向斜構造形態(tài)控制煤層瓦斯分布基本狀況。從宿東向斜的兩翼過渡到軸部，8號煤層瓦斯壓力、瓦斯含量逐漸增大，煤與瓦斯突出也逐漸增多2向斜構造分析向斜是地殼中巖石受力彎曲變形構造之一。巖石的彎曲變形可以用彎曲彈性梁的應力、應變情況來說明。巖層在彎矩M的作用下彎曲，以中性層為界，下部受拉應力作用，上部受壓應力作用，并且拉（或者壓）應
