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2013-12-12
(三)褶皱对煤层自燃的影响
褶皱通过控制煤层氧化释放出的热量的运移方向和聚集状况来影响煤层的自燃。在背斜位置,煤层低温氧化释放出的热量就会运移到背斜的核部,如果核部的煤层顶板是渗透性较差的泥岩、页岩,那么核部处就会集聚大量的热量,从而使煤体温度升高,继而发生自燃。
在向斜位置,煤层中集聚的热量向上扩散,一般不会在核部周围发生自燃。另外,倒转褶皱可以使煤层厚度变大,有利于热量的集聚,并且增加了燃烧物质的数量,容易诱发大规模的煤层自燃。
(四)断层对煤层自燃的影响
在没有受到采动影响的煤层中,断层的数量、规模、性质和走向对煤层通气供氧影响很大,直接影响到煤层的自燃。煤层自燃后,火焰蔓延的方向受断层的性质和断距大小的影响。在正断层位置,煤层被断开,阻止了火焰向煤层深部蔓延。当火焰蔓延到正断层处时,由于煤层已经被断层切断,火焰在此结束蔓延趋势。当正断层完全切断煤层时,断层位置成为天然的防火墙。在逆断层附近,一旦断距较小,就会使煤层发生重复,煤层厚度增大,而厚度又是煤层自燃的一个必不可少的条件,所以煤层自燃会在逆断层处发展和蔓延。当有多个煤层且间距较小时,断层的存在则会引起不同煤层之间的煤火相互贯通,燃烧煤层可导致不同层的煤燃烧。
另外,由于断层的存在,使得在选择开采方法时必须采取工作面过断层的种种措施,从而严重影响采煤和掘进的速度,给采空区中遗煤的自燃争取了时间,加大了自燃的几率。
总之,地质构造对煤层自燃的影响很大。裂隙、孔隙、褶皱和断层的数量、规模影响煤层的供氧条件,它们的存在可以增大煤氧接触面积,从而导致煤层自燃初期的低温氧化阶段顺利进行;裂隙和断层也是煤火燃烧过程中物质和能量的喷出通道;断层的性质可决定煤火是否继续向煤层深部发展;褶皱可控制煤低温氧化释放出的热量聚集,如果背斜核部有封闭性好、导热性差的煤层顶板,那么此处是煤层聚热增温的良好场所,也是易于自燃的地方。
标签:地质学论文
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