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盘江矿区瓦斯地质规律及影响因素研究

盘江矿区瓦斯地质规律及影响因素研究

作者：田焕志贵州大学

学位级别：硕士

盘江矿区位于贵州省西部地区,其区域构造演化对煤层发育具有显著的控制作用,而矿井构造的发育程度对煤矿安全高效生产具有深刻影响。本文在矿井地质资料系统收集、整理和区域地质构造特征及演化分析的基础上,收集整理盘江矿区土城向斜... 详细信息

盘江矿区位于贵州省西部地区,其区域构造演化对煤层发育具有显著的控制作用,而矿井构造的发育程度对煤矿安全高效生产具有深刻影响。本文在矿井地质资料系统收集、整理和区域地质构造特征及演化分析的基础上,收集整理盘江矿区土城向斜、照子河向斜、盘关向斜、盘南背斜等构造所含矿井煤层厚度、瓦斯含量、瓦斯压力、顶底板等基础资料,深入研究了盘江矿区区域性瓦斯赋存规律,并在此基础上对断层、煤层厚度、煤层埋深、顶底板等影响因素进行分析,确定其权重影响,最终通过模糊聚类分析方法对煤层突出危险性做出评价,以期为该区域矿井安全生产及瓦斯治理中提供指导性意见。取得研究成果如下:(1)以区域构造背景为基础,探讨了盘江矿区构造变形特征及形成机制。在海西期主要受到NE-SW向的拉升作用,形成了较多大断层;在印支期,研究区处于地壳沉降,并在三叠系末期受构造作用影响开始回返,在N向的强烈挤压作用下,贵州西部板块内部发生隆起;在燕山期,受挤压构造作用进一步加强,发育了一系列褶皱、断层;在喜马拉雅期,主要受到EW方向的水平挤压应力,褶皱、断层进一步发育。(2)土城向斜北西翼煤层瓦斯含量主要集中在4 m/t～9 m/t这个范围区间内,南东翼煤层瓦斯含量主要集中在4 m/t～12 m/t这个范围内,其中超过8 m/t占比63.6%,整体呈现土城矿、松河煤矿至昌兴煤矿逐渐递减,又至杨山煤矿、羊场煤矿逐渐递增的趋势,即两端高、中间低的赋存规律。(3)照子河向斜煤层厚度呈北西翼高,南东翼低的趋势。整体呈先北西翼煤层瓦斯含量高、南东翼低的赋存规律。(4)盘关向斜煤层瓦斯含量在向斜北西翼(毛寨煤矿-山角树矿)呈递增趋势,主要集中在8-10 m·t左右。南西翼煤层(火果煤矿-火烧铺煤矿)瓦斯含量主要集中在9-14 m·t范围内,相对南西翼矿井瓦斯含量较高,且煤层瓦斯含量呈递增趋势。向斜南东翼(老洼地煤矿-金佳矿)瓦斯含量由祥兴煤矿沿北东方向逐渐递增。(5)盘南背斜煤层瓦斯含量集中在4 m/t～10 m/t这个范围区间内,占总数的约79%,煤层厚度整体呈现沿背斜南西方向逐渐递增。且煤层瓦斯含量南西方向递增,靠近轴部煤层瓦斯含量反而减小。(6)应用分形理论,通过MATLAB编程对盘江矿区主采12号及3号煤层分块段进行分维分级,发现断层分形高值区主要分布于土城向斜、盘关向斜、盘南背斜,并通过熵权-TOPSIS及灰色关联度方法对煤层埋深、煤层厚度、断层、顶底板权重分析,得到煤层瓦斯含量主要受煤层埋深和断层影响为主。(7)通过模糊聚类分析,取λ=0.7～0.8时,得到较为合适的模糊聚类分类结果,可分为2类:一类为羊场煤矿X1、松河煤矿X2、土城矿X3、老沙田煤矿X4、月亮田煤矿X5、金佳矿X6、蝾螈煤矿X8、响水煤矿X9、马依西一井X10、吉源煤矿X11,煤层突出危险性高,洪兴煤矿X7为一类,突出危险性低。

关键词：瓦斯构造演化赋存规律权重模糊聚类分析

格目底向斜地质构造特征及其对瓦斯赋存的影响研究

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煤矿安全 2022年第8期53卷 149-154页

作者：田焕志江明泉余照阳李薇贵州大学矿业学院贵州贵阳550025

为探明贵州水城县格目底向斜构造特征及其对瓦斯赋存控制影响,通过收集整理格目底向斜矿井瓦斯地质资料和生产资料,深入分析格目底向斜构造特征及其对矿井瓦斯赋存影响,并总结了该区域瓦斯赋存规律。结果表明:格目底向斜是1个呈NW走向... 详细信息

为探明贵州水城县格目底向斜构造特征及其对瓦斯赋存控制影响,通过收集整理格目底向斜矿井瓦斯地质资料和生产资料,深入分析格目底向斜构造特征及其对矿井瓦斯赋存影响,并总结了该区域瓦斯赋存规律。结果表明:格目底向斜是1个呈NW走向的不对称向斜;北东翼地层倾角陡立,向东端地层倾角由85°逐渐减小为45°,南西翼地层相对平缓一般在15°~25°之间;煤层经历多起瓦斯生成过程,且受构造综合作用影响,煤层分化情况严重,造成含煤层数多,可采煤层数少,以薄煤层及中厚煤层为主;北东翼煤层瓦斯含量要高于南西翼,且同一瓦斯区及同一矿井中,由于次级褶皱、压性逆断层及张性正断层等局部构造不同,导致瓦斯赋存状态也存在差异。

关键词：格目底向斜地质构造瓦斯赋存构造演化瓦斯含量

基于AHP-灰色评价法的煤矿瓦斯防治管理投入评价体系构建

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项目管理技术 2022年第9期20卷 39-43页

作者：田焕志余照阳贵州大学矿业学院贵州贵阳550025

针对当前煤矿瓦斯防治管理投入在结构、体系等方面存在的问题,利用层次分析法(AHP)建立多层次评价指标体系,从专业人员、设备资源和瓦斯防治安全培训等方面进行分析。构建贵州中小型煤矿瓦斯防治管理投入评价指标体系,并计算各因素的权... 详细信息

针对当前煤矿瓦斯防治管理投入在结构、体系等方面存在的问题,利用层次分析法(AHP)建立多层次评价指标体系,从专业人员、设备资源和瓦斯防治安全培训等方面进行分析。构建贵州中小型煤矿瓦斯防治管理投入评价指标体系,并计算各因素的权重向量,通过灰色评价法对贵州中小型煤矿瓦斯防治投入系统安全等级进行评价。研究结果表明:应加强瓦斯防治技术人员配备率、瓦斯防治检测检验费用投入及瓦斯防治科研人才投入;2018—2020年,煤矿A瓦斯防治安全投入梯度指数呈下降趋势;通过安全等级评价验证可知,煤矿A瓦斯防治管理体系评价结果为一般安全。

关键词：瓦斯防治管理投入 AHP-灰色评价法判断矩阵评价梯度指数

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基于叠加效应顺层瓦斯抽采布孔间距优化研究

煤炭技术 2022年第5期41卷 92-96页

作者：衡献伟李青松田焕志龙祖根付金磊贵州省矿山安全科学研究院有限公司贵阳550025 贵州省煤矿设计研究院有限公司瓦斯研究分院贵阳550025 贵州省煤矿设计研究院有限公司贵阳550025 贵州大学矿业学院贵阳550025

针对顺层瓦斯抽采钻孔布孔间距存在的盲从性与模糊性等问题,通过数值模拟软件,研究分析相同布孔间距和不同布孔间距条件下受抽采叠加效应影响煤层瓦斯压力变化,并推导布孔间距与单钻孔抽采半径的关系式,以此确定合理布孔间距。结果表明... 详细信息

针对顺层瓦斯抽采钻孔布孔间距存在的盲从性与模糊性等问题,通过数值模拟软件,研究分析相同布孔间距和不同布孔间距条件下受抽采叠加效应影响煤层瓦斯压力变化,并推导布孔间距与单钻孔抽采半径的关系式,以此确定合理布孔间距。结果表明:受抽采叠加效应影响,相邻钻孔内测瓦斯压力低于外侧同距离处瓦斯压力;随布孔间距的增加,相同位置处受抽采叠加影响逐渐减弱;以某矿M12煤层11122运输巷为考察地点,得出120 d的预抽期有效抽采半径为2.2 m,多孔抽采的布置间距为4.4~6 m,并验证了布孔间距与单钻孔抽采半径关系式的正确性,为现场瓦斯抽采治理提供一定的理论依据。

关键词：抽采叠加效应钻孔抽采半径布孔间距

盘江矿区盘关向斜煤系地层及瓦斯地质规律研究

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煤炭技术 2023年第5期42卷 139-143页

作者：李桂明冯冰李绍鹏姜海申田焕志贵州能源产业研究院有限公司贵阳550025 贵州页岩气勘探开发有限责任公司贵州遵义563499

鉴于盘关向斜构造所属矿井煤系地层及瓦斯地质规律存在区域上的模糊性等问题,对该区域22处生产矿井的地质条件进行统计分析,研究地质构造、可采煤层数、煤层厚度、煤层倾角、煤层层间距等地质因素对瓦斯赋存的影响。研究表明:该区域受... 详细信息

鉴于盘关向斜构造所属矿井煤系地层及瓦斯地质规律存在区域上的模糊性等问题,对该区域22处生产矿井的地质条件进行统计分析,研究地质构造、可采煤层数、煤层厚度、煤层倾角、煤层层间距等地质因素对瓦斯赋存的影响。研究表明:该区域受向斜构造作用,煤层主要分布在二叠系上统龙潭组;煤层分化严重,薄煤层和中厚煤层占比98.5%,倾斜和缓倾斜煤层占比95.3%,煤层层间距近81.7%集中在0~20 m内;盘关向斜所属矿井普遍为突出矿井,松软煤层瓦斯灾害严重,测点瓦斯含量超过8 m^(3)/t占总数的55.1%,北西翼及南东翼矿井瓦斯含量梯度存在一定差异,南西翼矿井瓦斯含量主要集中在8.5 m^(3)/t左右;瓦斯含量有随煤层埋深、煤层厚度增加而增大趋势。

关键词：盘关向斜地质构造煤系地层瓦斯赋存

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张家岩水库大坝渗流稳定分析

四川水利 2024年第2期45卷 100-102页

作者：田焕中四川省都江堰水利发展中心东风渠管理处成都610081

张家岩水库已运行超40 a,需定期开展大坝的安全评价和除险加固。文章采用Autobank软件建立计算模型,分析了不同运行工况下张家岩水库主坝的渗流量、浸润线、渗透坡降及上下游坝坡的安全系数。结果表明:各运行工况下,张家岩水库主坝单宽... 详细信息

张家岩水库已运行超40 a,需定期开展大坝的安全评价和除险加固。文章采用Autobank软件建立计算模型,分析了不同运行工况下张家岩水库主坝的渗流量、浸润线、渗透坡降及上下游坝坡的安全系数。结果表明:各运行工况下,张家岩水库主坝单宽渗流量很小,渗透坡降小于允许值,渗流出逸点未超出反滤排水设施顶高程,大坝不会发生渗透破坏和渗透变形,上下游坝坡最小抗滑稳定安全系数均大于规范最小允许值和实际允许值。说明张家岩水库大坝目前渗流安全和坝坡稳定性良好,能够满足水库的正常运行要求。

关键词：土石坝 Autobank 浸润线稳定计算渗流量安全系数

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土城向斜地质构造特征及瓦斯赋存规律研究

煤炭与化工 2022年第7期45卷 113-118页

作者：黄兴刘玉锋田焕志贵州安和永驻科技有限公司贵州贵阳550000 贵州贵煤矿山技术咨询有限公司贵州贵阳550000 贵州能源产业研究院贵州贵阳550000

为探明贵州省六盘水土城向斜构造特征及瓦斯赋存控制影响,以土城向斜煤田地质勘探及矿井实测数据为基础资料,分析向斜构造特征及矿井瓦斯赋存影响,并对影响该区域瓦斯赋存因素进行分析。结果表明,土城向斜向斜总体呈NW-SE向展布,轴线向... 详细信息

为探明贵州省六盘水土城向斜构造特征及瓦斯赋存控制影响,以土城向斜煤田地质勘探及矿井实测数据为基础资料,分析向斜构造特征及矿井瓦斯赋存影响,并对影响该区域瓦斯赋存因素进行分析。结果表明,土城向斜向斜总体呈NW-SE向展布,轴线向南突出成弧形,长50 km,宽2~8 km;煤系地层受多期构造综合作用影响,煤层分化情况严重以薄煤层及中厚煤层为主,向斜北西翼煤层厚度沿向斜南东方向逐渐变薄,而向斜南东翼煤层厚度则沿南东方向逐渐变厚;煤层瓦斯含量主要集中在4~12 m^(3)/t,且煤层瓦斯含量赋存沿南东向呈现先减后增、两端大中间小的赋存规律;煤层埋藏深度、煤层顶底板岩性、岩层厚度及矿井断层构造特征等因素均在一定程度上影响着煤层瓦斯的含量。

关键词：土城向斜构造特征瓦斯赋存影响因素

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基于生态系统服务流的东北地区水安全格局

水资源保护 2024年第3期40卷 11-19,27页

作者：孙才志安志英辽宁师范大学海洋可持续发展研究院辽宁大连116029 辽宁师范大学地理科学学院辽宁大连116029

基于供水服务“供流需”(供给流动需求)的研究思路构建水安全框架,采用水生态系统服务供需比测度水生态系统供需服务盈余和赤字状态,提取水生态“源”“汇”区,采用最小累计阻力模型识别“源汇”廊道和脆弱节点,进而分析东北地区水安全... 详细信息

基于供水服务“供流需”(供给流动需求)的研究思路构建水安全框架,采用水生态系统服务供需比测度水生态系统供需服务盈余和赤字状态,提取水生态“源”“汇”区,采用最小累计阻力模型识别“源汇”廊道和脆弱节点,进而分析东北地区水安全格局。结果表明:2000—2020年东北地区产水量和需水量均呈增加态势,空间上产水量大致呈东多西少分布,需水量的空间分布与人口密度、社会经济发展程度高度一致;整体而言,研究期内水生态系统供需服务主要表现为盈余状态,且盈余面积逐渐增加;水生态“源”区主要分布在东部及中部地区的耕地和林地,水生态“汇”区主要集中在西部地区的耕地、林地和未利用地;东北地区的水生态“源汇”廊道主要为松花江、绥芬河、辽河、图们江、大凌河、太子河等河流及其支流;辽宁中部、长春、哈尔滨等地多个供水节点较为脆弱,黑龙江中部的供水节点需要加强保护。

关键词：水资源生态系统服务流产水量需水量东北地区

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环保工程水处理过程中的超滤膜技术应用