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余吾矿构造煤吸附动力学特性

2020-08-21秦兴林

煤矿安全 2020年8期

张 哲,秦兴林

(1.煤科集团沈阳研究院有限公司,辽宁 沈阳110016;2.煤矿安全技术国家重点实验室,辽宁 抚顺122113)

我国煤层埋藏条件复杂,受地质构造运动影响,在不同地应力-应变复杂地质环境及构造应力作用下,煤自身的物理化学结构、瓦斯运移特性等均发生了显著变化,并由此形成了具有不同微结构特征的构造软煤[1-4]。研究表明[5-7],煤与瓦斯突出、瓦斯异常涌出等煤岩动力灾害的发生常常与构造煤紧密相关,而这类构造煤在我国广泛分布,给我国煤矿瓦斯治理带来严峻挑战。针对构造煤结构特征及瓦斯储运特性,前人开展了大量研究工作[8-21]。在此基础上,以山西余吾煤矿为研究背景,选取了不同破坏类型煤样,研究构造煤瓦斯吸附动力学特性。研究结果以期为煤岩动力灾害防治提供参考。

1 工程地质概况

山西潞安余吾煤矿地处沁水煤田东部,地层为南北走向,倾向西稍有起伏,背斜开阔,向斜紧密;矿区构造较多,共含断层33 条(正断层10 条、逆断层23 条),煤层倾角3°~15°。下二叠统山西组(P1st)和上石炭统太原组(C3t)为本矿区的主要含煤地层,其中3 号煤层和15 号煤层为主要可采煤层。3 号煤层厚5.0~7.25 m,平均厚度5.99 m,夹矸0~3 层,一般为1 层,夹矸平均厚0.27 m,煤层结构整体相对简单。15 号煤层厚度为0~2.60 m,平均厚0.71 m,含泥岩和炭质泥岩夹矸0~4 层,煤层结构较为复杂。

2 实验测试

根据煤体破坏的严重程度,构造煤可分为糜棱煤、碎粒煤、碎裂煤和原生煤。实验煤样采自3 号和15 号煤层。由于地质构造作用比较强烈,煤体变形比较显著,煤表面非均质较强,不同破坏类型的构造煤发育较为完整。……

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