煤礦層滑構造的物理模擬及預測方法研究

《煤礦層滑構造的物理模擬及預測方法研究》是依託南京大學，由解國愛擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：煤礦層滑構造的物理模擬及預測方法研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：解國愛
• 依託單位：南京大學

項目摘要

煤礦層滑構造對於煤厚、煤質、煤與瓦斯突出、礦井突水等有很大不利影響,由於煤層易成為主滑面或滑移帶，大多與斷距小於3m以下的小斷層伴生，煤田精查勘探無法對其準確判斷，地震反射波勘探只能對落差5m以上斷層控制較好，三維地震勘探對斷距為2～3m的斷層預測準確率只有30%左右。採取何種有效的手段對煤礦層滑構造進行預測，一直是煤田地質人員和科研工作者不斷探索的問題。本項目擬在淮南煤田礦井地質和三維地震資料詳細分析的基礎上，對不同類型的層滑構造進行觀察，利用小構造的變形特徵，解析井田古構造應力場，根據研究區塊地質原型的邊界條件，以相似性原則作為約束條件，開展不同類型層滑構造的模擬實驗，深入研究層滑構造的主控因素和力學機制，結合層滑構造定量評價指標，預測未開拓採區層滑構造及其對煤層的影響。本研究不僅豐富和完善了礦井地質理論，而且還可以給煤礦生產部署提供參考依據。

結題摘要

通過對淮南和淮北煤田顧橋礦、張集礦、孫疃礦等層滑構造進行調查和研究，確定了煤系地層中不同構造部位層滑構造的地質模型，即揉皺型和斷裂型兩大基本類型，根據不同層滑構造的組合形態又可分為書斜式、壘塹式、階梯狀、“ｙ”與反“ｙ”字形等。通過對淮北地區地表露頭、井下小構造等調查，採用赤平投影方法解析了不同井田的古構造應力場，劃分構造期次，即自石炭–二疊紀含煤地層沉積後，淮北煤田至少經歷了3期較大的構造事件，分別為印支期近SN 方向的擠壓、燕山早期NWW-SEE方向的擠壓、燕山晚期NNE-SSW方向擠壓，在煤田內形成大量NNE-SSW方向正斷層。根據兩淮地區不同井田層滑構造的地質原型和力學機制，設計不同邊界條件的構造物理模擬實驗，以相似性原則作為約束條件，開展了不同類型層滑構造的模擬實驗，深入研究層滑構造的力學機制，揭示層滑構造的演化過程和主控因素，預測層滑構造對煤層的影響，為煤礦開採部署提供參考依據。