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1、第40卷第4期煤田地質(zhì)與勘探Vb1.40NO.42012年8月C0ALGE刪&刪0R蝴ONAug.2012文章編號(hào):1001—1986(2012)04-0001—04構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)與煤及瓦斯突出的關(guān)系程軍,張麗紅,一,吳國(guó)代1,2劉敬青,劉梓萱(1.重慶地質(zhì)礦產(chǎn)研究院,重慶400042;2.煤炭資源與安全開(kāi)采國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室重慶研究中心,重慶400042;3.有色金屬華東地質(zhì)勘查局805隊(duì),江蘇南京210007)摘要:地質(zhì)構(gòu)造對(duì)煤與瓦斯突出具有明顯的控制作用,以往多是定性的分析和統(tǒng)計(jì)研究。通過(guò)構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)理論及相似模擬實(shí)
2、驗(yàn),分析了構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)與煤及瓦斯突出的關(guān)系。對(duì)相似實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,結(jié)合煤及瓦斯突出與褶曲構(gòu)造展布關(guān)系實(shí)例,研究了褶曲構(gòu)造不同部位應(yīng)力分布特征及其對(duì)瓦斯突出的控制作用。結(jié)果顯示:背斜翼部擠壓區(qū)和轉(zhuǎn)折區(qū)是煤及瓦斯突出的最危險(xiǎn)地帶;背斜軸部區(qū)一般不會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的煤及瓦斯突出。關(guān)鍵詞:構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng);相似模擬實(shí)驗(yàn);地質(zhì)構(gòu)造;煤及瓦斯突出中圖分類號(hào):TD713.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:ADOI:10.3969~.issn.1001—1986.2012.04.001Relationshipbetweentectonicstressfie
3、ldandcoal
4、gasoutburstCHENGJun,ZHANGLihong,、ⅣUGuodai1,2L1UJingqing3LIUZixuan,(1.ChongqingInstituteofGeology&MineralResources,Chongqing400042,China;2.ChongqingResearchCenterofStateKeyLaboratoryofCoalResourcesandSafeMining,Chongqing400042,China;3.805TeamofEastCh
5、inaMineralExplorationandDevelopmentBureau,Nanjing210007,China)Abstract:Mostly,researchesoncontrolfunctionofgeologicalstructuretocoalandgasoutburstwerequalitativeandstatisticalanalysis.Thepaperappliedthetheoryoftectonicstressfieldandthesimulationexperimenttoan
6、a—lyzeandstudytherelationbetweentectonicstressfieldandcoal/gasoutburst.Incombinationwithactualcaseofrelationshipbetweencoal/gasoutburstandfolddistribution,theauthorsstudiedthecharacteristicsofstressdistri·butionindifferentpartsoffoldandtheircontroloncoal/gaso
7、utburst,providinganewthinkingforcoal/gasout—burstcontro1.Keywords:tectonicstressfield;simulationexperiment;geologicalstructure;coalandgasoutburst煤及瓦斯突出大部分發(fā)生在特定的地質(zhì)構(gòu)造部順層斷層或褶曲有關(guān)[6。】。位?,以往的研究多采用構(gòu)造形態(tài)學(xué)的方法進(jìn)行定本文以相似理論為依據(jù)的局部相似模擬實(shí)驗(yàn),性研究,其效果不佳。采用定量的方法研究構(gòu)造體在實(shí)現(xiàn)層狀介質(zhì)問(wèn)與實(shí)際地層相符合
8、的高彈模比這內(nèi)部應(yīng)力分布及其變化規(guī)律,從應(yīng)力狀態(tài)研究構(gòu)造一重要相似條件基礎(chǔ)上,模擬“多層介質(zhì)背斜構(gòu)造”部位與形成煤及瓦斯突出的內(nèi)在聯(lián)系,找出對(duì)應(yīng)關(guān)橫向二維應(yīng)力分布模式,研究褶皺形成過(guò)程中褶皺系,建立相應(yīng)的模型,是解決問(wèn)題的有效方法之一[24】。各部位應(yīng)力分布特征,并在此基礎(chǔ)上分析了重慶市1852年,英國(guó)學(xué)者Taylor在英格蘭北部二疊系含煤地層內(nèi)褶皺區(qū)不同部位的煤及瓦斯突出Northumberland和Durham煤田首次發(fā)現(xiàn)了煤與瓦的可能性。斯突出現(xiàn)象存在的一些相同特征,他發(fā)現(xiàn)突出總是1相似模擬實(shí)驗(yàn)發(fā)生在構(gòu)造破
9、碎帶附近。1967年,F(xiàn)armerandPooley發(fā)現(xiàn)突出發(fā)生的區(qū)域都是遭受過(guò)嚴(yán)重構(gòu)造破壞的區(qū)相似模擬實(shí)驗(yàn)是以相似理論為依據(jù)的模型實(shí)域。1998年,Lama認(rèn)為影響煤與瓦斯突出的地質(zhì)驗(yàn),要求參與兩個(gè)現(xiàn)象的物理量數(shù)目相等,對(duì)應(yīng)的構(gòu)造包括褶曲、節(jié)理、斷層、構(gòu)造煤分層、煤層厚物理量是同類型的,在兩個(gè)系統(tǒng)中所有對(duì)應(yīng)點(diǎn)上的度變化以及巖漿侵入等[-。在中國(guó)開(kāi)展的類似研究比值相同,且