影响煤炭分布的基本要素(形成煤炭的条件)
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影响煤矿开采的主要地质因素
煤层厚度变化
地质构造
煤层顶底板条件
岩浆侵入煤层
矿井水
喀斯特陷落
矿井瓦斯
地压
地热.1.2 危害情况
采空区地面塌陷主要是由于地下煤矿体开采,造成大范围采空,导致地面塌陷及变形,危害对象主要为耕地、农作物及民房,危害严重地段造成部分农田因地面沉陷而积水成潭或成沼泽地,农作物被毁坏或整块田地无法耕作而丢荒。至1999年矿山停产,地面沉陷累计影响面积约133 340 m2。目前姑占岭煤矿矿区需处理复垦的农田塌陷面积约68 000 m2。煤矿塌陷不仅破坏了土地、植被资源,而且对周围群众的生产生活带来严重的影响。
1.1.3 成因及发展趋势
姑占岭煤矿由于各矿段含煤地质条件、开采技术工艺、开采规模、开采年代与开采深度的差异,形成面积大小不等的采空区,煤矿采空区地面塌陷是由于煤层采出后,开采区域周围岩体的原始地应力平衡遭到破坏,随着开采工程活动进行,采空区上方岩层在重力作用下发生弯曲、离层以致冒落而形成。姑占岭煤矿采空地面塌陷多为缓变型,平面形态一般呈圆形、椭圆形盆状。其发生发展过程及地表形态特征主要取决于煤层埋藏深度、开采厚度、顶板岩性、工程地质特征等。姑占岭煤矿采煤历史长、强度大,伴随着采空范围的不断扩大,采空地面塌陷不断发生(主要发生在矿山开采过程和开采后一段时间)。1999年底停产后,地下水位开始恢复,采空区塌陷积水成塘。由于矿山已停采十多年,现塌陷已相对稳定,近期未见继续发展趋势。
1.2 排土场边坡失稳
煤炭开采中矸石固体废弃物堆放于石鼓砖厂一带,分布长160 m,宽70 m,体积161 146 m3,形成周边长约460 m的边坡,高约10 m,坡度60~70°,结构松散。由于排土场未作有效的防护处理,每年汛期一到都会出现滑坡、崩塌等现象,堵塞乡村道路,加剧水土流失,并破坏地形地貌景观而引起生态环境恶化。目前边坡失稳灾害稳定性较好,潜在危害小,危险性小。
1.3 排土场水土流失
煤矿石固体废弃物堆土占地面积约16 292 m2,土质疏松而未经压实,植被稀少,坡顶和坡面在雨水冲刷作用下,易产生水土流失。水土流失主要造成排土场坡顶和边坡面受破坏,堵塞排水沟、冲淤农田,破坏生态环境,影响自然景观等。
1.4 环境水污染
煤炭开采中有矸石固体废弃物堆放于矿区周围公路及水塘边,由于未及时处理,煤矸石遭受长期降雨淋滤时,其中有毒、有害组分迁移到附近的水体中,造成地表水体污染。矿渣污水流入附近鱼塘、农田会造成鱼塘、农田污染,使鱼塘和农田减产;由于地表水受污染,渗入地下也会造成地下水受污染。此外,矿渣污染也会造成生态环境恶化。
1.5 固体废弃物占用破坏土地
由于煤矿开采中矿石固体废弃物不合理堆放,占用了大量肥沃农田、林地、居民地和工矿用地等土地资源,并破坏地形地貌和生态环境。同时废弃厂房也压占土地,破坏植被,使区内本来不多的土地资源变得更加紧缺。目前,姑占岭煤矿渣石堆占用土地约13 334 m2,废弃物总积存量达5万t。大量堆放的废矿渣不仅对土地资源和地貌景观造成破坏,而且给重力地质灾害及其它灾害的发生留下隐患。
1.6 煤矿渣污染大气环境
煤矿渣露天堆放对大气环境的影响主要有两方面:一是煤矸石风化扬尘增加了大气中的总悬浮物粒;二是矸石堆燃烧释放出大量有害气体。处于自然干燥状态下的煤矸石堆,在长期的风化作用下,矸石表面易形成大量细小颗粒,在一定的风速下,这些细小颗粒可通过风的作用进入大气中,增加了大气中的总悬浮物微粒浓度。此外,矸石燃烧造成矸石堆表面温度升高,并释放出大量的SO2、CO2、CO、H2S等有害气体,造成附近居民患上呼吸道疾病;当大气中的硫化物达到一定浓度时,形成酸雨危害。
我国煤炭资源分布和开采条件特征?
我国煤类齐全。按国家现行的煤炭分类标准,将自然界的煤划分为14大类,即褐煤、长焰煤、不黏煤、弱黏煤、1/2中黏煤、气煤、肥煤、气肥煤、1/3焦煤、焦煤、瘦煤、贫瘦煤、贫煤、无烟煤等。这14类煤种在我国成煤区域中均有赋存,只是有丰有欠之别。中国煤炭资源在成矿空间上展现出西部多、东部少;北部多、南部少的成矿地质特征。
从煤的基本用途上看,通常将煤炭资源划为炼焦用煤和非炼焦用煤两大部分。从煤炭资源富有程度上看,我国非炼焦用煤很丰富,而优质炼焦用煤较少。
无烟煤是非炼焦用煤的主要品种之一,是成矿煤化程度最高的煤,具有挥发分低、密度大、硬度高、火力强等优点,用途广泛,通常作民用和动力燃料,也可加工成无烟煤滤料做水处理使用。主要分布在山西、贵州、河南、四川、宁夏、湖北等省(区)。
我国炼焦用煤(气煤、肥煤、焦煤和瘦煤),占全国煤炭查明资源储量的22%,不仅所占比重不大,而且品种也不均衡。其中,气煤占炼焦用煤的40.6%,而且肥煤、焦煤和瘦煤三个炼焦基础煤,分别仅占18.0%、23.5%和15.8%。炼焦用煤的原煤灰分一般在20%以上,多属中灰煤,基本上没有低灰和特低灰煤,且硫分偏高,不具优势。我国煤类品种虽全,但有丰有欠。真正具有优势的和勘査开发有潜力、有后劲的是低变质烟煤,而优质无烟煤和优质炼焦用煤都不多,属于稀缺煤种。
综上所述,我国煤炭资源适合露天开采的煤田(或矿区)少,适宜地下开采的煤田多,非炼焦用煤储量丰富,特别是其中的低变质烟煤规模大、煤质好、储量多,约占全国煤炭储量的40%以上。因此,应根据我国煤炭资源特点和成矿地质条件,发挥自有资源优势,扬长避短,开发好、保护好、利用好,以保障我国经济社会可持续发展所需要的煤炭资源。
中国煤炭资源分布及分布特点
中国煤炭资源分布极不平衡,北多南少,西多东少。在昆仑山—秦岭—大别山一线以北地区,煤炭资源量占全国的90.3%,其中太行山—贺兰山之间地区占北方地区的65%;昆仑山—秦岭—大别山一线以南的地区,只占全国的9.7%,其中90.6%又集中在川、云、贵、渝等省市。
在大兴安岭—太行山—雪峰山一线以西地区煤炭资源量占全国的89%,该线以东地区仅占全国的11%,是煤炭贫乏地区。中国煤炭基础储量3261.44亿吨。
中国煤炭资源总量虽然较多,但探明程度低,人均占有储量较少。根据BP2009世界能源统计评论,2008年底中国煤炭探明可采储量为1145亿吨,占世界比例的13.9%,人均储量约86.4吨,约为世界人均可采储量的69%。
中国煤炭资源和现有生产力呈逆向分布,从而形成了“北煤南运”和“西煤东调”的基本格局。大量煤炭自北向南、由西到东长距离运输,给煤炭生产和运输造成很大压力。
扩展资料
煤炭可分为褐煤和硬煤两大类,硬煤包括烟煤和无烟煤。烟煤包括:长焰煤,不粘煤,弱粘煤,气煤,肥煤,焦煤,瘦煤,贫煤。硬煤按碳化程度从低到高分为:低变质烟煤(长焰煤,不粘煤,弱粘煤),中变质烟煤(气煤,肥煤,焦煤,瘦煤),高变质煤(贫煤,无烟煤)
煤炭的演变是逐级进行的:褐煤-低变质烟煤-气煤-肥煤-焦煤-瘦煤-贫煤-无烟煤。煤的碳化程度与成煤时间,所处地层的压力和温度有关.时间越长,压力越大,温度越高,则碳化程度越高。
由于碳化程度受多种因素影响,因而同一成煤年代产生的煤种并不相同,相同的煤种可能来源于不同的年代.例如:侏罗纪煤普遍为低变质烟煤和气煤。
而宁夏汝箕沟的侏罗纪煤由于受到火山余热的影响,加速了碳化进程,煤种为无烟煤.辽宁抚顺的长焰煤来自第三纪,阜新的长焰煤来自白垩纪,甘肃华亭的长焰煤来自侏罗纪,内蒙古准格尔的长焰煤来自石炭二叠纪。
参考资料来源:百度百科-煤炭资源
影响煤体结构变化的主要地质因素
4.2.1 断裂构造与褶皱构造
断裂构造与褶皱构造对煤体结构的影响有着明显的差别。褶皱构造对煤体结构的影响较大,而断裂构造特别是张性断裂对煤体结构影响较小(图4.13)。如马沟渠井田中央采区200~203工作面为小断层密集区,其密度为181条/km2,在如此密集的断层带内,煤体结构多表现为碎裂煤,局部为碎粒煤。而在其北象山井田的东北位置,此处无断裂构造,仅发育两个封闭背斜,但煤体结构则表现为碎粒煤(粉末煤)(图4.14)。大型褶皱构造对煤体结构的影响更甚,如下峪口井田沿北山子向斜轴部两侧分布着大面积的碎粒煤。
图4.13 象山2313运输巷头正断层对煤体结构影响示意图
图4.14 马沟渠井田断裂与褶皱对煤体结构影响示意图
(2#煤层)
图4.15是象山矿2313工作面回风顺槽中煤体结构实测剖面中的一段,从剖面上可以清楚地看到低角度伴有层滑作用的断裂构造可造成煤层的粉末化;而高角度不伴随层滑作用的断裂构造则仅仅使煤层破裂加强。同时,断层上、下盘煤体结构的影响宽度一般也有差别,如图4.15回6点的正断层,下盘影响宽度仅0.4m,上盘影响宽度则为1.2m。
图4.15 断裂构造对煤体结构影响示意图
(象山2313工作面回风顺槽)
图4.16 挠折带煤体结构变化示意图
4.2.2 挠折构造
在煤层倾角由陡变缓的狭长挠折地带,煤体结构破坏比较严重,其变化规律为:在挠折带上部,为碎裂煤或碎粒煤;在挠折带下部多为糜棱煤或碎粒煤。在生产过程中发现,当工作面或巷道遇到这些变化带时,煤层碎裂,顶板破碎,但影响宽度不大,一般为20m左右(图4.16)。
4.2.3 层滑构造
如前所述,区内层滑构造普遍发育,尤以北区更为严重。受此影响北区的煤体结构较南区复杂得多,碎粒煤、糜棱煤十分发育。可以说,大多数粉末状煤的形成,都与煤的层间滑动有关。如在燎原井田,层滑构造发育在软硬差异较大的两煤岩分层的界面上,如2#煤层顶部护顶煤(厚0.3~0.5m)硬度较大,煤中原生层理清晰可见,中下部的半亮煤和半暗煤,硬度较小,滑动面就沿这两种煤质分界面发生,在滑动面下方有1~10cm的糜棱煤(有时为碎粒煤),糜棱煤下为碎粒煤或碎裂煤,滑动面以上多为原生结构煤。
4.2.4 冲刷带或相变边界
韩城矿区煤层受古河流冲刷比较严重,特别是3#煤层和5#煤层。沿河流冲刷带边界,煤层与砂岩直接接触,从而使边界介质条件发生变化,造成应力集中带,这些带是断裂构造发育的地带,也是煤体结构发生变化的地带。例如南区沿5#煤和3#煤无煤带边界煤体多为碎裂煤。
影响煤炭开采的主要地质因素有哪些
1,煤层厚度,能不能达到最低可采厚度,
2.煤层深度
3煤层顶底板的硬度和厚度
4有没有断层或破碎带而引起的层间透水,