瓦斯赋存构造逐级控制理论.ppt

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1,瓦斯地质学,第三章瓦斯赋存构造逐级控制理论,贾天让Tel13938187247QQ252343863安全学院306室,2,第一节地球的内部结构和板块构造学说第二节瓦斯赋存构造逐级控制理论第三节板块构造与中国煤层瓦斯赋存分布第四节平顶山矿区瓦斯赋存构造逐级控制特征第五节焦作矿区瓦斯赋存构造逐级控制第六节郑州矿区瓦斯赋存构造逐级控制,第三章瓦斯赋存构造逐级控制理论,6课时,3,,,,,,,,,西伯利亚板块,,印度板块,,菲律宾海板块,,太平洋板块,,,华南板块,华北板块,塔里木板块,准噶尔-兴安活动带,藏滇板块,,平顶山,一、区域大地构造位置,4,平顶山矿区位于秦岭造山带北界天水-宝鸡-潼关-渑池-鲁山-舞阳-周口盆地-谭庄凹陷南缘-淮南-定远一线,即秦岭造山带北缘边界断裂F1和洛南-栾川-方城断裂F3之间,称为秦岭造山带北缘逆冲推覆构造系。最突出的特点是中生代之前属于华北型的地壳结构,如同华北地块一样,缺失中奥陶下石炭地层。,F3,F1,二、平顶山矿区构造演化及控制特征,2.1大地构造位置-秦岭造山带北缘逆冲推覆构造系,平顶山,5,,,,,,,,,平顶山矿区构造纲要图,6,印支期,扬子地块与华北地块碰撞拼接,形成秦岭造山带北缘逆冲推覆构造系,华北板块南缘带卷入秦岭大别造山带。中生代以来受秦岭造山带构造的控制和改造。,F3,F1,,平顶山,2.2区域构造演化及控制特征印支期,7,2.2区域构造演化及控制特征,图2-1秦岭造山带北缘逆冲推覆各地段构造剖面(据张国伟,2001),1.宝鸡李家楞,2.渑池,3.宜阳,主要表现各主干断裂发生强烈的逆冲推覆构造,位于后陆区的秦岭造山带北缘边界断裂发生由南向北指向造山带外侧的逆冲推覆。,8,2.2区域构造演化及控制特征,图2-1秦岭造山带北缘逆冲推覆各地段构造剖面(据张国伟,2001),4.鲁山,5.舞阳,6.周口盆地南缘,7.淮南,,,,,,,,,,,,,,,9,,,,,,,,西伯利亚板块,印度板块,菲律宾海板块,,太平洋板块,,,华南板块,华北板块,塔里木板块,准噶尔-兴安活动带,藏滇板块,,平顶山,燕山早期受太平洋板块北北西向俯冲,北北东向断裂主要表现为左行压扭性活动。北西北西西向构造表现为差异升降活动,一系列断层反转为正断层。,燕山晚期-喜山早期(晚白垩世-古近纪),太平洋板块俯冲方向,由原来的北北西转为北西西向,同时随着印度板块挤压应力的增强,影响到华北板块不断向东蠕散,华北板块处于引张、裂陷、伸展的地球动力学背景,北北东、北东向断裂表现为右旋拉张的受力状态,并形成一系列北北东北东向展布的裂陷带。平顶山矿区北北东向的正断层郏县断裂、洛岗断裂是此时形成的。此时,北西西北西向构造表现为逆冲推覆等压扭性活动。,2.2矿区构造演化及控制特征-燕山-喜山期,10,平顶山矿区在原来北西西-北西向构造的基础上叠加了北北东-北东向构造,矿区内的一些部位同时受到北西、北西西向构造与北北东向构造复合作用。,2.2区域构造演化及控制特征,三期地质构造作用,煤层受到大规模的挤压、剪切活动,使得煤层结构严重破坏,构造煤发育,是造成平顶山矿区发生严重的煤与瓦斯突出的主要原因之一。,11,11,平顶山矿区受秦岭造山带北缘逆冲推覆构造系的控制,形成了平顶山矿区一系列北西-北西西向逆冲推覆和褶皱构造,瓦斯地质条件复杂,为严重的煤与瓦斯突出矿区。实测最大瓦斯压力为6.60MPa,实测最大瓦斯含量为27.2m3/t。属于秦岭造山带北缘逆冲推覆构造系高突瓦斯带,属于华北板块南缘高突瓦斯区。,三、平顶山矿区瓦斯赋存构造逐级控制规律,12,(1)NWW-NW向构造与NNE、NE向构造相比受挤压作用时间长、活动剧烈,遍及整个矿区,是平顶山矿区瓦斯赋存的主控构造,控制着平顶山矿区瓦斯赋存分区分带。,三、平顶山矿区瓦斯赋存构造逐级控制规律,13,(2)矿区东部NWW-NW向构造尤其是褶曲构造较西部发育,是矿区瓦斯赋存表现为东高西低的主要原因。,三、平顶山矿区瓦斯赋存构造逐级控制规律,李口向斜是控制矿区瓦斯赋存的主体构造,两翼基本对称。李口向斜轴部,煤层埋深及上覆基岩厚度较大,有利于瓦斯赋存。平顶山矿区东部的十矿、十二矿、八矿和首山一矿深部为李口向斜轴部,受其控制,次级褶曲发育,受挤压剪切作用强烈,构造煤发育,瓦斯保存条件好;矿区西部矿井距李口向斜轴部较远受其控制较小,褶曲不发育。造成了矿区东部煤与瓦斯突出严重,东部煤层瓦斯含量明显大于西部煤层瓦斯含量的矿区瓦斯赋存分布规律。,14,西半部,15,西半部,,,锅底山断裂,控制性断层,,,锅底山断层控制着矿区西半部锅底山断层上、下盘矿井瓦斯赋存分布特征,断层南西盘(上盘)北西和北西西向的次级断裂比较发育,且南西盘为形成早期逆断层的上升盘,后期遭受拉张形成正断层的下降盘,造成断层附近煤体破碎,构造煤较发育;断层北东盘(下盘)煤层遭受挤压破坏比南西盘相对较弱,为相对构造简单区,煤层破坏轻微。,16,西半部,,,锅底山断裂,控制性构造,,,断层南西盘(上盘)五矿(己二扩大)、七矿、九矿、十一矿和香山矿,构造复杂,临近断层南西盘的区域,煤与瓦斯突出严重,为严重突出区。例如五矿13次煤与瓦斯突出,12次发生在该区,己组实测最大瓦斯含量为14.03m3/t,梯度4.76m/t/100m,最大瓦斯压力1.7Mpa。逐渐远离断层的九矿、十一矿和香山矿受锅底山断层影响依次减小,瓦斯含量逐渐降低,实测己组瓦斯含量最大值依次为10.48m3/t、9.24m3/t和2.95m3/t。,,,17,西半部,,,锅底山断裂,控制性构造,,,断层北东盘(下盘)一矿、二矿、三矿、四矿、五矿(己三、己四)、六矿和先锋矿,位于锅底山断层以东、李口向斜南翼、郭庄背斜以西,是矿区构造相对简单区,区域内无大的控制性构造,煤层瓦斯主要受埋藏深度和上覆基岩控制。其中,一矿、二矿、四矿、五矿、六矿已过渡到煤与瓦斯突出矿井,但突出严重程度相对较弱。,18,东半部,NWW-NW逆冲推覆断裂褶皱,控制性构造,受李口向斜、郭庄背斜、牛庄向斜、十矿向斜、牛庄逆断层、原十一矿逆断层、白石山背斜、灵武山向斜、襄郏背斜等所组成的NWW-NW向展布为主的逆冲推覆断裂褶皱构造带控制,构造复杂,煤层破坏强烈,构造煤极为发育,厚度一般1m以上,瓦斯含量高,煤与瓦斯突出严重,该区发生煤与瓦斯突出122次,占总突出次数的79.7。,,,19,东半部,NWW-NW逆冲推覆断裂褶皱,控制性构造,十矿、十二矿井田受李口向斜、郭庄背斜等挤压构造带控制,瓦斯赋存构造复杂,瓦斯含量高,构造煤极为发育,煤与瓦斯突出严重。如十矿实测最大瓦斯含量27.2m3/t,最大瓦斯压力3.5Mpa,十矿、十二矿已发生突出70余次。预测李口向斜轴部深部将为该区瓦斯含量较高,预测瓦斯含量达30m3/t以上。,,,20,东半部,NWW-NW逆冲推覆断裂褶皱,控制性构造,(1)牛庄向斜南翼区属单斜构造,煤层埋藏浅,易于瓦斯的排放,瓦斯较小;(2)牛庄向斜和郭庄背斜的共翼区受牛庄向斜、郭庄背斜、原十一矿逆断层和牛庄逆断层的控制,构造复杂,构造煤较发育,己组瓦斯含量高,瓦斯压力大。(3)郭庄背斜北翼区在-300m以深,受埋藏深度和郭庄背斜、李口向斜的控制,煤层埋藏深度深,上覆基岩厚度大,瓦斯含量、瓦斯涌出量和煤与瓦斯突出危险性大。,,,划分3个瓦斯地质单元,21,东半部,NWW-NW逆冲推覆断裂褶皱,控制性构造,(3)郭庄背斜北翼区尤其在煤层底板标高-350~-550范围内,煤层厚度大,瓦斯含量高、瓦斯压力大,煤与瓦斯突出严重,在该区已发生煤与瓦斯突出50余次。,,,戊9-10煤层总煤厚等值线,22,东半部,李口向斜控制区,控制性构造,八矿位于李口向斜轴的南东转折仰起端,北西向构造与北东向构造交汇复合、联合部位,既有北西向展布的任庄断裂、张湾断裂,又有北东向展布的辛店断裂,井田构造极为复杂,煤层破坏强裂,构造煤极其发育,八矿戊、己组煤层已发生煤与瓦斯突出40次,占东半部突出总次数的32.8;八矿己15煤层实测最大瓦斯含量21.4m3/t,最大瓦斯压力2.5Mpa。,,,四采区突出带平面位置图,辛店断层突出带平面图,23,东半部,李口向斜控制区,控制性构造,首山一矿位于矿区东半部李口向斜北翼,井田为受北西西向展布的白石山背斜和灵武山向斜控制的褶皱带,煤层埋藏深,瓦斯压力大,实测最大压力为6.61Mpa,为矿区压力最大值,最大实测瓦斯含量19.5m3/t。预测深部李口向斜轴部瓦斯含量30m3/t以上。,,,24,东半部,李口向斜控制区,控制性构造,十三矿位于李口向斜北翼西部,受北西西向展布的白石山背斜、灵武山向斜和兴国寺断层、张庄断层的控制,井田煤层瓦斯东南部大、西北部小,浅部低、深部高,发生的4次煤与瓦斯突出全部位于东南部,分析主要受褶曲构造的控制;实测己组最大瓦斯含量18.71m/t,瓦斯压力3.6Mpa,预测井田范围内深部最大瓦斯含量约20m/t,该区煤层瓦斯含量较高,仅次于李口向斜南、北翼的八矿、十矿、十二矿和首山一矿。,,,,,,,,,,瓦斯地质特征表,,26,东半部,瓦斯赋存特征对比分析,西半部,,,,,,分析矿区671个实测瓦斯含量,结论东部矿井明显比西部矿井瓦斯含量大,十矿瓦斯含量最大,最高达27.2m3/t。其次八矿、十三矿、十二矿。,27,东半部,瓦斯突出分布特征,西半部,,,,,,分析全矿区煤与瓦斯突出资料,结论东部强度远远大于西部,东部所有矿井都发生过突出,主要集中十矿、十二矿和八矿井田;西部突出发生在九矿、五矿、六矿、四矿、二矿、一矿,主要集中在五矿、四矿。,,矿区东西部突出煤量对比图,28,东半部,丁组突出分布特征,西半部,,,,,,分析全矿区煤与瓦斯突出资料,结论丁组煤层四矿,十矿突出明显。丁组煤层,最大突出煤量60t,平均14.78t/次。丁组煤层突出煤量总体在60t以下,突出瓦斯在0.1万m3以下。丁组煤层突出强度比戊组、己组小的多。,,29,东半部,戊组突出分布特征,西半部,,,,,,分析全矿区煤与瓦斯突出资料,结论戊组煤层八矿、十矿、首一矿发生了突出。首一1次,八矿21次,十矿18次。西部矿区戊组煤层没有发生突出。戊组40次突出统计中平均突出煤量49.76t/次,总体在100t以下,突出瓦斯总体在1.0万m3以下。,30,第一节地球的内部结构和板块构造学说第二节瓦斯赋存构造逐级控制理论第三节板块构造与中国煤层瓦斯赋存分布第四节平顶山矿区瓦斯赋存构造逐级控制特征第五节焦作矿区瓦斯赋存构造逐级控制第六节郑州矿区瓦斯赋存构造逐级控制,第三章瓦斯赋存构造逐级控制理论,6课时,31,,,,,,,,,西伯利亚板块,,印度板块,,菲律宾海板块,,太平洋板块,,,华南板块,华北板块,塔里木板块,准噶尔-兴安活动带,藏滇板块,,一、区域大地构造位置及构造演化特征,,,焦作,平顶山,新密,鹤壁,,,安阳,32,33,区域构造特征,焦作矿区大地构造位置,焦作矿区位于华北板块、太行山隆起带南段由近南北向(NNE向)向东西方向弧形转折部位,同时也是太行山造山带向南华北构造带过渡的地带。,一、焦作矿区瓦斯赋存构造逐级控制特征,燕山期,随同太行山隆起,形成北东-北北东向的断裂和褶皱,主要表现为以挤压构造作用为主,也是形成构造煤的重要原因。,焦作矿区石炭一二叠系含煤地层沉积之后,主要经历了印支期,燕山期和新生代四川期、华北期、喜马拉雅期等多次构造运动。,印支期,如同华北地台其他煤田一样,主要受南北方向挤压,形成近东西向的断裂和宽缓的褶皱构造。,34,,,,,,,,焦作矿区总体为走向北东,倾向南东的单斜构造,主要发育有NE向、NW向、近EW向三组高角度正断层。走向近EW向的凤凰岭断层和走向NW向的峪河断层将矿区煤田分割成三大断块,凤凰岭断层为该矿区分划性断裂。,,,,,35,36,(1)印支期华北板块受到北缘的西伯利亚板块以及南缘的杨子板块的俯冲碰撞作用,东秦岭洋封闭,使华北古大陆板块与华南古大陆板块完全对接,造成区域性主压应力为SN向,使区内EW向大断裂形成。(2)燕山期由于东部太平洋板块对华北板块的俯冲,区域主压应力为NW-SE向,太行山主体隆起,同时也使凤凰岭断层以北隆起区形成NE向挤压逆断层。(3)古近纪和新近纪以NW-SE向拉张为主的新生代裂陷作用,使原来的NE向逆断层反转为现如今的反向正断层,且伴有NW向断裂生成,NE向断裂被NW向断裂截切或封闭,共同发育并围限了一系列地堑、地垒或阶梯式断块。(4)新构造时期中更新世以来,太行山南缘构造应力场以NEE-SWW向挤压和NNW-SSE向引张力占主导地位。从而造成EW走向断裂的反扭和NE走向断裂的顺向压扭。,37,38,,,,40,矿井地质构造特征,九里山矿井瓦斯地质规律,九里山构造纲要图,,受区域构造的控制,井田内发育有NE、NNE、NW向和近EW向高角度正断层,大、中型断层主要是NE向和NW向。整体为一走向N40E,倾向SE的单斜构造,地层倾角平缓,10~15。井田构造以断裂为主,褶曲不发育,局部受断裂影响,形成宽缓的褶曲,41,矿井地质构造(断层)对瓦斯的影响九里山井田主要有NE、NNE、NW、近EW向断裂,其中NE、NW向为边界大断裂,而EW主要为小断层。这几组断裂都经过了多次的构造演化及区域应力场的改变,这使的断层力学性质发生了改变,NE、NNE、NW向断层都经历了不同程度的释放气体的阶段。,42,矿井地质构造(褶皱)对瓦斯的影响,,九里山矿井褶皱构造比较微弱,但对瓦斯的控制比较明显。东部11采区为向斜区,应力比较集中,小断层成组发育,实测瓦斯含量达到20m3/t,回采过程中发生很多次的突出,瓦斯涌出量较大。12采区东翼背斜构造明显,实测瓦斯含量8.41m3/t,回采过程中仅发生一次小型突出。马坊泉断层上盘牵引形成的向斜构造对瓦斯保存作用比较明显,瓦斯含量达27.04m3/t。,43,水文地质条件对瓦斯的影响,,九里山井田太原组L8灰岩等水位线图,九里山井田西、北部地表露头有水源补给,南部西仓上断层使煤层与对盘奥陶灰岩对接,东部北碑村断层为阻水边界,三面水势较高,一面为阻水边界,对瓦斯的保存有利。,,,,,,44,矿井瓦斯含量预测,,,煤层上覆地层厚度等值线图,45,,,,九里山矿井二1煤层瓦斯含量等值线图,九里山井田的瓦斯分布以马坊泉断层为界,西北盘瓦斯小,东南盘瓦斯大。西北盘瓦斯又为西部低东部高,这种分布规律与矿井生产过程中的实际瓦斯涌出相一致;东南盘瓦斯含量中部高,靠近马坊泉断层、西仓上断层瓦斯含量有所降低。,,,,矿井瓦斯含量预测,46,,,,煤与瓦斯突出瓦斯地质分析,,,九里山矿井北东向断层与构造煤关系图,从九里山突出情况看,多次的突出还发生在北东向、落差小于5m的小断层附近,一小部分发生于北东走向的马坊泉断层西部尖灭端。由于断层两盘沿倾斜方向的滑动和沿水平方向的扭动,使煤层发生顺煤层韧性剪切,形成构造煤,47,,48,第一节地球的内部结构和板块构造学说第二节瓦斯赋存构造逐级控制理论第三节板块构造与中国煤层瓦斯赋存分布第四节平顶山矿区瓦斯赋存构造逐级控制特征第五节焦作矿区瓦斯赋存构造逐级控制第六节郑州矿区瓦斯赋存构造逐级控制,第三章瓦斯赋存构造逐级控制理论,6课时,49,,,,,,,,,西伯利亚板块,,印度板块,,菲律宾海板块,,太平洋板块,,,华南板块,华北板块,塔里木板块,准噶尔-兴安活动带,藏滇板块,,一、区域大地构造位置及构造演化特征,,,焦作,平顶山,新密,鹤壁,,,安阳,50,也位于秦岭造山带北缘后陆逆冲推覆构造带渑池-舞阳区段的北东侧,,新密,51,图3秦岭造山带北缘逆冲推覆构造系渑池舞阳区段地质简图,,,新密矿区,52,新密矿区构造纲要,,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,1,2,3,4,高突出瓦斯矿井,告成矿,裴沟矿,超化矿,大平矿,低瓦斯矿井,5,6,7,8,9,10,11,米庄矿,芦沟矿,王庄矿,王沟矿,粱沟矿,东风矿,张沟矿,11,二新密煤田构造演化及控制特征研究,53,印支期至燕山早、中期,受秦岭造山带隆起强烈推挤作用,形成主体为一系列北西、北西西向展布的挤压断裂、褶皱构造;燕山早、中期,又受到南东-北西方向的推挤作用,在原来的北西-北西西向构造的基础上叠加了北北东-北东向构造,但强度要弱于北西-北西西向构造。这两个方向的强烈挤压作用,造成新密煤田构造复杂,使得新密煤田构造煤普遍发育。尤其是北北东-北东向构造发育的部位是在原北西西-北西向构造的基础上叠加改造而成,构造变形最为强烈。,二新密煤田构造演化及控制特征研究,54,燕山晚期至喜山早期,太平洋板块对华北板块俯冲方向改变,加上印度板块对华北板块挤压应力增强,使得华北板块不断向东向太平洋方向蠕散,华北板块处于引张、裂陷、伸展的地球动力学背景,豫西煤田发生了大规模的裂陷活动,形成了一系列北北东、北东向展布的裂陷带,引发该矿区范围的重力滑动构造活动。,二新密煤田构造演化及控制特征研究,中国中生代裂陷区,,,1.白垩纪裂陷区;2.晚侏罗-早白垩世裂陷区;3.早、中侏罗世裂陷区;4.晚三叠-早侏罗世裂陷区;5.中生代内陆拗陷区;6.左晚三叠-早侏罗世海侵,中侏罗、白垩纪海侵;右白垩纪海侵;7.印支褶皱带;8.活动带;9.火山岩,不同符合代表三个岩区;10.花岗岩;11.断裂,,新密矿区,,中国新生代裂陷区(马杏垣.中国地质历史过程中的裂陷作用.国家地震局地质研究所.现代地壳运动研究.地震出版社.1985.10),,,,新密矿区,,57,新密矿区构造剖面示意图,发生在后两期(晚侏罗世至早白垩世、晚白垩世至古近纪)的伸展运动背景下的差异升降活动,主要表现为南西、北东两个方向的拉张,使得新密矿区成为以北西方向展布为主的一系列正断层所夹的地堑、地垒、掀斜构造,煤系盖层遭到强烈地风化、剥蚀,数千米厚的三叠系地层剥蚀殆尽。因此有利于煤层中瓦斯的释放。,58,(李万程.重力滑动构造的成因类型.煤田地质与勘探.1995.2第23卷第1期),,,,大平煤矿,图3-8嵩箕煤田中重力滑动构造分布图1Q;2R;3Pz2T;4Pz1;5ArPz2;6高角度正断层;7平移断层;8滑动构造;9岩体;①芦店滑动构造;②米河贾峪滑动构造;③暴马滑动构造;④龙门滑动构造;⑤龙泉寺滑动构造;⑥夹沟滑动构造;⑦庇山滑动构造;⑧白坪滑动构造;⑨朝川滑动构造;⑩平陌滑动构造;11石坡滑动构造;12杨家洼滑动构造;13曲梁滑动构造;14梁北滑动构造;15任岗滑动构造;16蔡寺白沙滑动构造;17五佛山滑动构造;18林台山滑动构造,平陌滑动构造,芦店滑动构造,告成煤矿,,,超化煤矿,59,(1)北北东-北东向构造叠加复合部位控制了构造复杂区和突出危险区,三新密煤田瓦斯地质规律,燕山早、中期,又受到南东-北西方向的推挤作用,在原来的北西-北西西向构造的基础上叠加了北北东-北东向构造。这两个方向的强烈挤压作用,使得新密煤田构造煤普遍发育。,这些部位控制了新密煤田的煤与瓦斯突出危险区,如大平煤矿、告成煤矿,超化煤矿的突出危险区也是位于井田北西西与北北东向构造叠加区。,60,现代构造应力场主应力方向为北东-南西向,正好与北西方向的构造相垂直,有利于北西方向构造对瓦斯的封闭和构造应力增强,一旦揭露,有利于瓦斯动力现象的发生。北西-北西西向小断层和北北东向小断层都有可能造成煤与瓦斯突出危险,但北西-北西西小断层更发育,尤其是逆断层突出危险性更大。如大平煤矿2004年10.20事故,就是发生在落差10m左右的走向北西向的逆断层部位。,61,62,(2)滑动构造控制了“三软”煤层的成因和构造煤的分布滑动构造虽然属于伸展构造,能使逆断层反转成正断层(如嵩山断裂,五指岭断裂、月湾断层等),但同时使得煤层大范围地剪切滑移,煤层厚度剧变,可由1m左右变为数十米,构造煤成层发育,也是导致新密煤田为“三软”煤层发育区的主要原因。,三新密煤田瓦斯地质规律,63,(3)滑动构造使得煤层瓦斯进一步释放滑动构造是在拉张背景下正断层上盘下降过程中,由于重力作用引起的煤层及其软弱岩层上冲式或下滑式滑动。滑动构造造成煤层瓦斯进一步释放。尤其是上冲式滑动构造控制的井田,由于构造掀斜作用,地层滑动翘起,煤层埋藏较浅,控制了低瓦斯矿井的分布,主要表现为以北西-北西西向正断层为主的矿井。如五指岭断层以北的王沟矿井、王庄矿井、米村矿井、芦沟矿井、张沟矿井等均为瓦斯矿井(表4-1)。,三新密煤田瓦斯地质规律,64,表4-1新密煤田矿井等级统计表,三新密煤田瓦斯地质规律,65,(4)新密煤田“三软”煤层煤与瓦斯突出的瓦斯压力临界值偏低新密煤田“三软”煤层受滑动构造的作用,煤层结构破坏强度大,IV、V类构造煤成层发育,煤的f值普遍在0.35以下,有的0.1左右。大平煤矿发生的11次煤与瓦斯突出有10次瓦斯压力都在0.64MPa以下;告成21021下付巷发生的突出,附近瓦斯压力仅0.57;超化22121上付巷发生的3次瓦斯突出,附近的瓦斯压力仅0.5MPa(图7-2)。因此,新密煤田煤与瓦斯突出危险的瓦斯压力临界值可能小于0.74MPa。,三新密煤田瓦斯地质规律,66,表4-2大平煤矿煤与瓦斯突出统计表,67,告成矿井瓦斯地质图,68,大平矿井瓦斯地质图,69,如何做节理玫瑰花图,70,节理玫瑰花图编制,一、节理玫瑰花图的构造意义二、绘制节理玫瑰花图方法,71,一、节理玫瑰花图的构造意义,能清楚地反映出主要节理的方向,有助于分析区域构造。最常用的是节理走向玫瑰花图。把节理玫瑰花图,按测点位置标绘在地质图上,可以清楚反映出不同构造部位的节理与构造(如褶皱和断层)的关系。综合分析不同构造部位节理玫瑰花图的特征,就能得出局部应力状况,甚至可以大致确定主应力轴的性质和方向。走向节理玫瑰花图多应用节理产状比较陡峻的情况,而倾向和倾角玫瑰花图多用于节理产状变化较大的情况。,72,73,二、绘制节理走向玫瑰花图的方法,1、资料的整理将节理走向,换算成北东和北西方向,然后方位角的一定间隔分组。分组间隔大小依作图要求及地质情况而定,一般采用5或10为一间隔,如分成0-9、10-19。习惯上把0归入0-9内,10归入10-19组内,以此类推。然后统计每组的节理数目,计算出每组节理平均走向,如0-9组内,有走向为6、5、4三条节理,则其平均走向为5。把统计整理好的数值填入表中(如表2)。,74,75,76,2、确定作图比例尺●根据作图的大小和各组节理数目,选取一定长度的线段代表1条节理,●以等于或稍大于按比例尺表示数目最多的一组节理的线段的长度为半径,作半圆,过圆心作南北线及东西线,在圆周上标明方位角(图23)。幻灯片,,1条,77,3、找点连线从0-9一组开始,按各组平均走向方位角在半圆周上作一记号,再从圆心向圆周该点的半径方向,按该组节理数目和所定比例尺定出一点,此点即代表该组节理平均走向和节理数目。各组的点子确定后,顺次将相邻组的点连线。如其中某组节理为零,则连线回到圆心,然后再从圆心引出与下一组相连。4、写上图名和比例尺,78,79,三、节理倾向玫瑰花图绘制,按节理倾向方位角分组,求出各组节理的平均倾向和节理数目,用圆周方位代表节理的平均倾向,用半径长度代表节理条数,作法与节理走向玫瑰花图相同,只不过用的是整个圆而已。幻灯片,80,按上述节理倾向方位角分组,求出每组的平均倾角,然后用节理的平均倾向和平均倾角作图,圆半径长度代表倾角,由圆心至圆周从0-90,找点和连线方法与倾向玫瑰花图相同。倾向、倾角玫瑰花图一般重叠画在一张图上。作图时,在平均倾向线上,可沿半径按比例找出代表节理数和平均倾角的点,将各点连成折线即得。图上用不同颜色或线条加以区别。,三、节理倾角玫瑰花图绘制,
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