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一、引言 地質(zhì)構造主要通過影響煤層中瓦斯的保存條件和軟分層的發(fā)育來控制煤與瓦斯突出發(fā)生的條件。在煤炭形成的漫長地質(zhì)時期，煤層受到沉積作用、煤化作用和構造運動等影響，在煤體內(nèi)部產(chǎn)生大量的裂隙、孔隙、褶皺和斷層等構造類型。煤層的自燃主要經(jīng)過氧化放熱、蓄熱散熱和蔓延擴展等環(huán)節(jié)，裂隙、孔隙、褶皺和斷層通過影響各個環(huán)節(jié)的發(fā)展，從而影響煤層的自燃。構造應力是控制礦區(qū)采動損害的一個不容忽視的因素。 二、地質(zhì)構造對煤層自燃的影響 (一)煤層中的裂隙主要是內(nèi)生裂隙和外生裂隙。 內(nèi)生裂隙：煤層在煤化作用過程中因成本文由論文聯(lián)盟http://www.LWlM.COm收集整理煤物質(zhì)結構、構造等的變化而產(chǎn)生的裂隙，一般面平且直，一般不切入到其它煤層中。 外生裂隙：煤層形成后，由于區(qū)域構造變動而在煤層中發(fā)育的裂縫。通常成組出現(xiàn)，方向性明顯，裂隙面較平直，延伸遠，可切入其它煤層，甚至煤的頂?shù)装鍘r層。 裂隙影響煤層的供氧條件，它們的存在可以增大煤氧接觸面積， 從而導致煤層自燃初期的低溫氧化階段順利進行。 (二)孔隙對煤層自燃的影響 煤層中的孔隙主要是原生孔隙和次生孔隙。 原生孔隙：煤層在沉積時，沉積物顆粒之間生成粒間孔和植物各組織內(nèi)部的胞腔， 共同組成煤層的原生孔隙。 次生孔隙：煤層在煤化作用過程中，原生礦物結晶溶蝕而形成的孔隙，因淋濾、溶蝕等作用形成的粒間孔隙，以及煤化作用過程中因甲烷等氣體的逸出而留下的孔隙等，共同組成煤層的次生孔隙。 一般來說， 煤中的孔隙越多，氧氣越容易進入，煤氧接觸面積越大，越容易氧化升溫直至自燃。煤的孔隙會隨著煤化作用加深而不斷減少，煤級較高的煤中原生孔隙基本消失，這就可以解釋變質(zhì)程度低的煤比變質(zhì)程度高的煤更容易自燃，就是因為變質(zhì)程度低的煤孔隙度要大于變質(zhì)程度高的煤，從而使氧氣更容易進入到煤層中，增大了煤氧接觸的面積。 (三)褶皺對煤層自燃的影響 褶皺通過控制煤層氧化釋放出的熱量的運移方向和聚集狀況來影響煤層的自燃。在背斜位置，煤層低溫氧化釋放出的熱量就會運移到背斜的核部，如果核部的煤層頂板是滲透性較差的泥巖、頁巖，那么核部處就會集聚大量的熱量，從而使煤體溫度升高，繼而發(fā)生自燃。 在向斜位置，煤層中集聚的熱量向上擴散，一般不會在核部周圍發(fā)生自燃。另外，倒轉(zhuǎn)褶皺可以使煤層厚度變大，有利于熱量的集聚，并且增加了燃燒物質(zhì)的數(shù)量，容易誘發(fā)大規(guī)模的煤層自燃。 (四)斷層對煤層自燃的影響 |
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