Dong Guowei, Wang Qixiang, Qin Muguang, Huang Changguo
(1. Instituto de Investigación de Chongqing del Grupo de Ciencia e Industria del Carbón de China, Chongqing 400037; 2. Laboratorio estatal clave de monitoreo de desastres de gas y Tecnología de Emergencia, Chongqing 400037)
Resumen: La utilización de metano de yacimientos de carbón es un requisito inevitable para promover el desarrollo seguro, limpio y económico de las minas de carbón, una medida importante para reducir la contaminación ambiental y una medida eficaz. para aumentar el suministro de energía. Este artículo presenta principalmente los antecedentes geológicos regionales y las características del área minera de Shuicheng en la provincia occidental de Guizhou, analiza y estudia las reglas de ocurrencia y los principales factores de control del metano de yacimientos de carbón en el área minera de Shuicheng. La investigación muestra que: la ocurrencia de metano de yacimientos de carbón en la minería de Shuicheng. El área de la región se ve afectada principalmente por la estructura sinclinal. Principalmente afectada por el entorno de depósito y el tracto del sistema de secuencia, la ocurrencia específica de metano en capas de carbón está controlada principalmente por factores como estructuras pequeñas, rocas de capa, estado de ocurrencia de vetas de carbón y calidad del carbón. Los resultados de la investigación pueden servir de referencia para el desarrollo y utilización de metano de yacimientos de carbón en el oeste de Guizhou.
Palabras clave: patrones de aparición de metano en capas de carbón, factores que influyen en la capa de roca estructural
Proyecto del fondo: Proyecto principal nacional de ciencia y tecnología 34 "Plataforma nacional de información sobre el desarrollo de metano (gas) en capas de carbón en áreas mineras de carbón" (2011ZX05040-005-011)
Sobre el autor: Dong Guowei, nacido en 1981, hombre, de Yuncheng, Shanxi, ingeniero, candidato a doctorado, dedicado principalmente a la investigación sobre desastres dinámicos de carbón y gas de roca y gas. reglas de ocurrencia, Instituto de Investigación del Grupo Industrial de Chongqing de Ciencia y Tecnología del Carbón de China, No. 55, Tercera Aldea de Shangqiao, Distrito de Shapingba, Chongqing, 400037.
Tel: 15923355967，E-mail:leng285@ tom.com
El análisis del factor principal de la aparición de CBM en el área minera Shuicheng de Qianxi
DONG Guowei WANG Qixiang QIN Muguang HUANG Changguo
p>( 1. Instituto de Investigación de Gas y Fuego, Instituto de Investigación de Chongqing de China Coal Technology & Engineering Group Corporation, Chongqing 400037, China; 2. Laboratorio Nacional Clave de Detección, Prevención y Control de Emergencias de Desastres por Gas , Chongqing 400037, China)
Resumen: La utilización de CBM es el requisito necesario para promover el desarrollo de la seguridad en las minas de carbón y las medidas importantes para reducir la contaminación ambiental y las medidas efectivas para aumentar el suministro de energía. presenta principalmente el entorno y las características geológicas regionales del área minera de Shuicheng de la región de Qianxi, se analizan y estudian la regularidad de la acumulación de CBM y los factores de control en el área minera de Shuicheng de Qianxi, según muestran los estudios. que a nivel regional, la acumulación de CBM se ve afectada principalmente por la estructura sinclinal en el área minera de Shuicheng de Qianxi y, a nivel, la acumulación de CBM se ve afectada principalmente por ambientes sedimentarios y tramos de sistemas de secuencia y la acumulación de CBM está controlada principalmente por la construcción, la roca de capa, el carbón y Otros factores en las características de los parámetros del lecho del yacimiento de CBM se miden y analizan en la actualidad. La tecnología de explotación y utilización de CBM se puede consultar en la actualidad.
en CBM son explotados.
Palabras clave: veta de carbón; cubierta de estructura de acumulación; factor de efecto
1 Descripción general del área minera de Shuicheng en Guizhou occidental; >Guizhou Shuicheng Mining (Group) Co., Ltd. (en adelante, "Área Minera de Shuicheng") está ubicada en la sección noroeste de Liupanshui Coalfield. El área minera de Shuicheng se dedica principalmente a la extracción de carbón. Los estratos de la serie de carbón en el área minera son la Formación Longtan (Formación Xuanwei) del Pérmico Superior. Según la estructura geológica y las condiciones mineras, el área minera se divide en siete minas independientes. de noroeste a sureste (construidas en su mayor parte a principios de la década de 1970): ① Mina de carbón de Shengyuan; ② Mina de carbón de Dawan; ③ Mina de carbón de Hongqijing; ⑦ Mina de carbón de Yingshan;
La mina de carbón Shengyuan y la mina de carbón Dawan están ubicadas en Ertang Syncline, la mina de carbón Hongqi, la mina de carbón Dahebian, la mina de carbón Wangjiazhai y la mina de carbón Naluozhai están ubicadas en Dahebian Syncline, y la mina de carbón Yingshan está ubicada en Xiaohe The los lados son diagonales. El esquema estructural del área minera de Shuicheng se muestra en la Figura 1.
Figura 1 Esquema estructural del área minera de Shuicheng
Los estratos expuestos dentro del área minera de Shuicheng incluyen: basalto Emeishan del Pérmico superior (P12), Formación Longtan del Pérmico superior (P22), Formación Feixianguan del Triásico inferior (T1), la piedra caliza Jialingjiang del Triásico medio (T2) y la capa superior del suelo del Cuaternario (Q). Las principales vetas mineras de carbón son las No. 1, 2, 4, 7, 8, 9, 11 y 13.
2 Antecedentes geológicos regionales de la zona minera de Shuicheng en la región occidental de Guizhou
La ubicación geotectónica de Shuicheng se encuentra en el borde suroeste del bloque continental del Yangtze. Está controlado tanto por la evolución tectónica de la placa Yangtze como por la evolución de la zona de falla de Shuicheng. Hay principalmente estructuras con tendencia noroeste, estructuras con tendencia noreste y estructuras casi este-oeste [1] ~ [4] desarrolladas en el área.
La falla Panxian-Liupanshui, la depresión de la falla Shuicheng y la falla Shizong-Guiyang controlan la aparición de vetas de carbón y metano en capas de carbón en la Formación Longtan en el área minera de Shuicheng. El movimiento Yanshan en los estratos carboníferos del Pérmico tardío provocó un plegamiento generalizado de los estratos carboníferos, trazando el contorno de las estructuras de control del carbón posteriores. El movimiento del Himalaya provocó la formación de fracturas en los estratos carboníferos, que tuvieron un efecto negativo. cierto impacto en el enriquecimiento del metano de las capas de carbón [2]. Ver Figura 2.
Las fallas sinsedimentarias con tendencia NNE desempeñan un papel principal en el control del patrón sedimentario de Guizhou en el Pérmico Superior. Sin embargo, la superposición de subsidencia diferencial de las fallas sinsedimentarias con tendencia casi EW y NEE. complica aún más el patrón sedimentario, formando el patrón de sedimentación y acumulación de carbón de "zonificación este-oeste y zonificación norte-sur". Esto resultó en la aparición de un ambiente de llanura de marea delta y un ambiente submareal fangoso en el área minera de Shuicheng en el oeste de Guizhou [2]. Ver Figura 3.
Figura 2 Esquema de las principales fallas en el basamento del Pérmico Tardío en la provincia de Guizhou
Durante el Período Bannan del Triásico Tardío, el área de Shuicheng ya era un área de denudación continental; paleogeografía del Período Huobachong Es básicamente similar al Período Banan; durante el Período Erqiao del Triásico Tardío, el área de Shuicheng entró en la etapa de sedimentación continental, siendo la parte oriental un área de denudación y el área occidental un entorno de lago interior. Se han desarrollado depósitos de carbón clásticos lacustres, pero sólo se han formado líneas de carbón y finas vetas de carbón.
Figura 3 Mapa del entorno sedimentario del Pérmico tardío del área minera de Shuicheng
3 Reglas de ocurrencia de metano en yacimientos de carbón en el área minera de Shuicheng en la región occidental de Guizhou
El área minera de Shuicheng se divide en tres unidades estructurales geológicas de metano de lecho de carbón, unidad geológica 1 de CBM: parte sinclinal de Ertang, que incluye la mina de carbón Shengyuan y la mina de carbón Dawan, unidad geológica 2 de CBM: parte sinclinal de Dahebian, las minas incluidas en esta unidad estructural incluyen la mina de carbón Hongqi, Dahe; Mina de carbón Mina de carbón Bian, mina de carbón Wangjiazhai y mina de carbón Naluozhai; Unidad geológica de metano de lecho de carbón 3: la parte sinclinal junto al río, dentro de esta unidad estructural, se encuentra la mina de carbón Yingshan.
Los principales factores que afectan la aparición de metano en capas de carbón en las vetas de carbón incluyen fallas, pliegues, rocas de cobertura, estado de aparición de las vetas de carbón y calidad del carbón.
3.1 La influencia de la estructura en la aparición de metano de yacimientos de carbón
El sinclinal de Ertang, el sinclinal de ribera grande y el sinclinal de ribera pequeño controlan la aparición de metano de yacimientos de carbón, y el sinclinal de ribera pequeño controla la aparición de metano en capas de carbón La estructura sinclinal es la más compleja, con grandes ángulos de inclinación de las vetas de carbón, tensión tectónica concentrada y fácil formación de explosiones de gas desde el sur al norte del sinclinal de Dahebian, mina de carbón de Dahebian → mina de carbón Wangjiazhai; → Mina de carbón de Naluozhai, la complejidad de la estructura aumenta y el contenido de metano del lecho de carbón aumenta gradualmente; la estructura sinclinal de Ertang es relativamente simple, el eje sinclinal está enterrado profundamente y el metano del lecho de carbón es más grande que las dos alas.
Figura 4 La relación entre el contenido de metano del lecho de carbón y el espesor de la lutita del piso de la veta de carbón en la veta de carbón No. 11 del sinclinal de Ertang
3.2 El impacto de la roca de capa en el aparición de metano en capas de carbón
La capa de roca está restringida por el entorno sedimentario y el tracto del sistema de secuencia. El contenido de metano en capas de carbón en el área minera de Shuicheng generalmente aumenta con el aumento de la lutita en el techo y el piso de la veta de carbón. La roca de capa es una de las razones que afecta la aparición de metano en capas de carbón en el área minera de Shuicheng, pero el impacto es relativamente pequeño. Tome el sinclinal de Ertang como ejemplo, consulte la Figura 4. Las principales vetas de carbón minero No. 11 y 13 se formaron en la etapa tardía del tramo del sistema transgresivo, cerca de la superficie máxima de inundación del mar. La principal veta de carbón minero No. 1 se encuentra en las etapas media y tardía del sistema transgresivo. tracto [5] ~ [7].
3.3 La influencia del estado de aparición de la veta de carbón (espesor del carbón) y las características de calidad del carbón en la aparición de metano de la veta de carbón
El contenido de metano de la veta de carbón aumenta con el aumento del espesor de la veta de carbón , pero la correlación El coeficiente no es alto.
La presión de metano en el lecho de carbón aumenta con la disminución de la elevación del piso de la veta de carbón y el aumento de la profundidad de enterramiento de la veta de carbón, y el coeficiente de correlación es alto. Tome el sinclinal de Ertang como ejemplo, consulte la Figura 5.
En el sinclinal, la presión del gas de la veta de carbón disminuye con el aumento del ángulo de inclinación de la veta de carbón, lo cual es consistente con la ley general de la presión del gas de la veta de carbón y el ángulo de inclinación de la veta de carbón, pero la correlación no es alto.
Hay poca diferencia en el grado de metamorfismo de la calidad del carbón en el área minera de Shuicheng, lo que tiene poco impacto en la aparición de metano en las capas de carbón.
3.4 El impacto del acuífero en la aparición de metano en capas de carbón
El contenido de agua de los estratos de medición de carbón y sus estratos suprayacentes en el área minera de Shuicheng es débil junto con el. existencia del acuífero, el acuífero Tiene poco impacto en la aparición de metano de capas de carbón en las vetas de carbón.
Figura 5 La relación entre la presión de metano en capas de carbón y la profundidad de enterramiento en la veta de carbón No. 11 dentro del sinclinal de Ertang
3.5 En el área regular de ocurrencia de metano en capas de carbón en Shuicheng área minera, el sinclinal de Ertang, Dahe El sinclinal del borde y el sinclinal de la ribera pequeña controlan la aparición de metano en el lecho de carbón. El sinclinal de la ribera pequeña tiene la estructura más compleja, el ángulo de inclinación de la veta de carbón es grande y la tensión estructural está concentrada, lo cual es fácil de controlar. Formar una explosión de gas El gran sinclinal junto al río corre de sur a norte. La mina de carbón → La mina de carbón Wangjiazhai → La mina de carbón Naluozhai tiene una complejidad estructural cada vez mayor y el contenido de metano del lecho de carbón aumenta gradualmente. La estructura sinclinal de Ertang es relativamente simple, el eje sinclinal. Está enterrado más profundamente y el metano del lecho de carbón es más grande que las dos alas.
En términos de área de veta, las vetas de carbón número 11 y 13 en el área minera de Shuicheng, que están cerca de la mayor superficie de inundación del mar, tienen la mayor cantidad de metano en capas de carbón en general, seguidas por la número 1. veta de carbón, seguida por las vetas de carbón No. 7, 8, 9, 4 y 2.
Análisis integral de factores como la estructura, la sedimentación, el estado de ocurrencia de la veta de carbón y la calidad del carbón, dentro de la misma unidad geológica, la cantidad total de ocurrencia de metano en el lecho de carbón de la misma veta de carbón está controlada principalmente por la profundidad binaria. y elevación, y el coeficiente de correlación generalmente superior a 0,7, el contenido de metano de las vetas de carbón aumenta aproximadamente de forma lineal con el aumento de la profundidad de entierro de las vetas de carbón, y aumenta de forma aproximadamente lineal con la disminución de la elevación de las vetas de carbón, está determinado localmente por estructuras pequeñas; , litología del techo y el piso, y espesor del carbón y control de calidad del carbón, el coeficiente de correlación es básicamente inferior a 0, 7.
4 Conclusiones principales
(1) La falla Panxian-Liupanshui, la depresión de la falla Shuicheng y la falla Shizong-Guiyang controlan la aparición de vetas de carbón y metano en capas de carbón en la Formación Longtan en el Zona minera de Shuicheng.
(2) A nivel regional, el sinclinal de Ertang, el sinclinal de ribera grande y el sinclinal de ribera pequeño controlan la aparición de metano de lecho de carbón en la parte axial del sinclinal de Tang. es más grande que el de las dos alas.
(3) En el área de la capa, las vetas de carbón No. 11 y 13 en el área minera de Shuicheng cerca de la superficie máxima de inundación del mar tienen el mayor metano en capas de carbón en general entre las vetas de carbón No. 1. las vetas de carbón No. 7, 8, 9, 4 y 2 son nuevamente Of.
(4) Análisis integral de factores como la estructura, la sedimentación, el estado de ocurrencia de la veta de carbón y la calidad del carbón, dentro de la misma unidad geológica, la cantidad total de metano de la capa de carbón en la misma veta de carbón está controlada principalmente por el profundidad y elevación binarias. Está controlado localmente por estructuras pequeñas, litología del techo y del piso, espesor del carbón y calidad del carbón.
Referencias
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