海石灣井田油頁巖特征及防滅火技術研究.pdf

1、民和盆地海石灣井田是一個多種礦產資源共生的礦床,不僅富集大量煤炭,更是有油頁巖、油砂層等多種資源。油頁巖層的安全開采不僅受到下伏特厚煤二層開采的影響,而且受到上覆油砂層中油氣的影響。本文以海石灣井田油頁巖為研究對象,開展了油頁巖的賦存分布規(guī)律、多元物性參數(shù)以及特厚煤二層開采對上覆油頁巖層的影響研究;對可能引起油頁巖工作面火災的三要素展開分析;最后提出了防治油頁巖工作面火災的總體思路。主要得到以下結論:
　　(1)海石灣井田油頁巖有

2、機顯微組分以腐泥組為主,鏡質組反射率 Ro,max為0.542~0.635％,變質程度低;有機碳含量為27.8~38.6%,有機質含量較高;平均含油率為17.0%,品質較好;干酪根屬腐殖腐泥Ⅱ1型;是一種低灰分、高品位、低硫的優(yōu)質油頁巖。分析認為,海石灣井田油頁巖成礦受構造特征、沉積環(huán)境以及古氣候特征綜合作用的影響。
　　(2)根據(jù)氣體吸附法,得出<10nm的孔隙貢獻了油頁巖納米級孔隙主要的孔體積和比表面積。油頁巖的微孔及介孔孔容

3、和比表面積與有機碳含量呈正相關,有機質是影響油頁巖微孔結構的顯著內在因素。液氮吸附滯后環(huán)的特征表明油頁巖孔隙中以平行板狹縫形孔為主要孔結構,并含其他孔形態(tài),具有不規(guī)則的孔隙結構特征。油頁巖的CH4吸附常數(shù)a為6.49~7.71m3/t,吸附常數(shù)a與有機碳含量呈正相關,因為有機質是微孔的載體,為CH4吸附提供了更多的吸附位。
　　(3)數(shù)值模擬結果表明,特厚煤二層采空區(qū)與油頁巖工作面之間礦柱的失穩(wěn)破壞是兩側工作面開采活動共同作用的結

4、果;認為礦柱的破壞形成了連通特厚煤二層采空區(qū)和油頁巖層的采動裂隙;溝通的裂隙為特厚煤二層采空區(qū)向油頁巖層的漏風以及熱量的傳遞提供了通道;頂部油砂層中的油氣受采動影響可滲流至油頁巖層采空區(qū),與遺落的油頁巖共同構成了可燃物,從而形成了氧氣、熱源及可燃物三要素共存的條件,在良好的蓄熱環(huán)境中,極易造成采空區(qū)發(fā)火。
　　(4)基于以上分析,提出了防治油頁巖工作面火災的總體思路,即為消除特厚煤二層采動作用的影響,正在開采的保護層(油頁巖層)工