毕业论文开题报告-岩浆侵入对煤层的影响分析—以卧龙湖煤矿为例.docx

采矿工程专业本科生毕业论文开题报告 题 目：岩浆侵入对煤层的影响分析 以卧龙湖煤矿为例 班 级： 2012级采矿本科班 姓 名： 指导教师： 日 期： 2015.11.30 能源工程学院一、选题目的及意义我国煤炭资源丰富，煤炭资源总量和产量均居世界的前列。而煤炭现在仍是我国能源结构中的主要能源，在经济建设中扮演着重要的角色。煤炭资源的开发与地质构造有着密不可分的诸多关联。而岩浆侵入煤层是在矿井生产之中一种常见的地质构造现象，而岩浆侵入煤层会对煤层产生较大的影响。主要表现在对煤层厚度的影响，减少了煤炭的储量，破坏了煤层的完整性；对煤质的影响，使煤的灰分增高，煤质变差，甚至变成天然焦，降低了煤的工业价值；对煤层的连续性的影响和对煤层瓦斯赋存的影响，直接影响开采难度；同时，侵入煤层的岩浆岩硬度大，影响掘进工程的进行，增加成本。而这些对煤层的影响会增加矿井的开采难度，以及煤质的变化、煤量的减少和煤厚的稳定性，从而严重影响矿井的安全高效生产。因此，进行井田岩浆侵入特征及其对煤层的影响研究，对在岩浆侵入区寻找煤炭资源，合理部署生产巷道，避免盲目的开采，以及提高矿井的经济效益和安全生产具有重要的理论和实际意义。岩浆侵入对煤矿生产影响极大，卧龙湖煤矿位于安徽省濉溪县铁佛、岳集境内，位于淮北煤田的西北部，主要可采煤层为6、7、8、10煤层，且主采煤层均受岩浆侵入严重，淮北煤田卧龙湖煤矿是受岩浆侵入较严重的矿井之一,卧龙湖煤矿自侏罗纪以来岩浆活动剧烈，发生了岩浆的侵入,多以岩床形式顺层侵入煤层顶底板及煤层中间。岩浆侵入煤层能使煤层结构发生剧烈变化，破坏连续性和完整性；煤变质还能使煤的灰分增高，煤质变差，降低工业利用价值；岩浆侵蚀煤层可使煤层厚度变薄，分布不均，还会使瓦斯赋存量发生变化。本论文对岩浆侵入卧龙湖矿对煤层的煤厚、煤质、煤层结构以及瓦斯赋存的影响而进行研究,通过研究表明，卧龙湖矿岩浆侵入程度严重，破坏了煤层的原生结构，使煤层结构变得复杂；煤层厚度出现局部变厚，局部变薄的情况，影响找煤采煤工作；煤层受到叠加变质作用而使变质程度加剧；而岩浆侵入使瓦斯赋存情况不规律，严重威胁安全生产。因此，探明岩浆侵入煤层后的影响和破坏程度，预测岩浆分布情况，总结岩浆的影响规律对矿井的生产具有重要的实际意义。二、国内外研究动态（一)国外研究动态 在岩浆侵入对煤层的影响研究领域，多国学者对其进行了研究。在国外，例如Sachsenhofer 等人分析了构造对岩浆侵入俄罗斯顿巴斯煤田的影响1；Golab 分析了澳大利亚上猎人矿区岩浆侵入对煤变质的影响2；Stewart 等人研究了构造对岩浆侵入美国斯普林菲尔德煤田煤质分区的控制作用3；Ashok 等人分析了岩浆侵入对印度煤田的煤变质作用。Murchison等人对苏格兰米德兰瓦煤田的岩浆活动进行了研究4；Petmecky等人分析了岩浆侵入对德国萨克森煤田的控制作用5。多数研究者分析了岩浆侵入煤层时对煤质、煤层结构的影响，对于煤层厚度及瓦斯赋存的研究较少。（2） 国内研究动态 近半个世纪来，国内许多学者就岩浆侵入对煤层、煤质的影响进行了研究。岩浆侵入煤层使煤层厚度变薄，煤层结构复杂化，可采性变差，破坏了煤层的连续性和完整性，减少了煤炭的可采储量，而且由于接触变质的影响，使煤的灰分、水分和密度显著增高，挥发分、发热量和粘结性显著降低，煤质变差，甚至变成天然焦，降低了煤的工业利用价值。在国内，杨起院士从宏观角度分析了区域岩浆活动对中国的煤变质作用6。提出了“中国煤的多热源叠加变质”观点，并提出区域岩浆热变质是中国另一类型的煤变质作用。1996年提出了中国煤变质具有多阶段演化与多热源叠加变质特点7。其中在以岩浆为热源的煤变质作用中主要有两种情况，一是岩浆直接侵入煤层，形成岩墙、岩脉、岩床等浅成岩体。岩浆及其挥发性气体的高温促使煤发生变质作用，但一般侵入岩浆规模小，冷却快，影响煤的范围有限。二是在煤盆地中发育了强烈的岩浆活动，以酸性为主的岩浆成岩后形成花岗岩、花岗闪长岩、石英闪长岩。丁立峰通过对岩浆岩侵入规律的深入研究，成功预测井田岩床的分布范围和面积对区域找煤有一定的指导作用8。王恩营研究了岩浆岩厚度变化及其侵入的方向性对煤层赋存的控制作用，发现矿区找煤的重要靶区9。金法礼采用趋势面分析方法通过对淮北煤田闸河矿区永固井田岩浆岩发育特征的剖析，预测了厚煤区的展布位置10。近半个世纪以来，另外有其他学者研究了岩浆侵入对煤层、煤质、煤层厚度的影响，张克涛利用瓦斯涌出量变异系数预测煤矿瓦斯涌出规律，同时提出用煤层厚度变异系数可以评价该煤层的稳定程度，确定勘探类型。岩浆侵入能使煤层厚度变薄，煤层结构变复杂，可采性降低，还能使煤质变差，甚至变为天然焦，降低经济效益和利用价值。对于卧龙湖矿的研究，许多学者研究了岩浆侵入煤层的构造控制，偏重于研究区构造与煤层对岩浆活动的控制和导向作用；还有学者研究了岩浆的侵入特征和控制因素，以岩浆侵入井田煤系建造的规律分析为目标，从构造逐级控制的角度加以分析。三、论文研究的基本框架和内容 （一）论本文主要研究岩浆侵入煤层后对煤厚、煤质、煤层结构以及瓦斯赋存的影响。淮北卧龙湖煤矿受岩浆侵入的煤层侵蚀较为严重，对煤层的煤厚、煤质、煤层结构和瓦斯赋存都有着较大的影响。对煤层厚度的影响体现在两方面，一是煤层在岩浆活动的强大推力下发生位移，使煤层厚度出现局部变厚，局部变薄的情况；二是由于煤层与岩浆的接触，使得煤层被岩浆侵蚀或吞蚀。对煤质的影响主要由于煤层发生了深成变质与接触变质的叠加作用，煤的变质程度增加，对煤的物理化学性质以及工艺性都有较大的影响，如煤质变差，灰分增高，挥发分减小，发热量降低，等等。对煤层结构的影响，岩浆侵入会破坏煤层连续性、完整性，主要有两种影响方式，一是岩浆侵入体分成若干分支，夹于煤层中间，或以不规则形状侵入煤层，使煤层分叉或被吞蚀；二是岩浆侵入产生推力，使煤层发生位移，破坏煤层原有的稳定结构。对瓦斯赋存的影响，岩浆侵入煤层时会产生高温、高压的环境，这样的环境下，煤体内的有机质发生热解成烃的作用会迅速加快，从而使煤层中瓦斯含量增大，同时，侵入的岩浆岩体会在煤层周围形成致密的封闭层，成为天然的赋存箱，使瓦斯得到更好的保存和积累，对矿井安全生产产生严重威胁。 （二）拟采用的研究方法与手段 收集矿区区域和矿区地质资料。 对各个主采煤层的岩浆侵入情况进行分析，对数据进行归纳总结。 对各煤层的数据进行对比分析，以及与未侵蚀区煤层进行比较。 通过对比侵蚀区与非侵蚀区和各个煤层的侵蚀情况，总结出对煤层的影响规律。四、论文完成的计划与进度安排（一）2015年12月开始收集卧龙湖煤矿区域地质和矿区地质资料以及岩浆活动资料，总结研究矿区内岩浆岩的地质特征以及岩浆侵入程度，确定矿区主采煤层的岩浆侵入情况及煤层可采性，各主采煤层与岩浆体之间的侵入关系。（二）根据收集的资料，从2016年2月开始到2016年3月，编写论文第一章绪论和第二章矿区地质概况。 (三）从2016年3月开始编写论文的核心内容第三章。（四）2016年4月中，根据第三章分析总结的内容，编写论文第四章结论以及提出有可行性的建议。（五）2016年5月开始准备答辩。五、参考文献1SACHSENHOFER R F, PRIVALOV V A, ZHYKALYAK M V, et al. The donets basin (Ukraine/Russia): coalification and ther-mal history J. International Journal of Coal Geology,2002,49(1)：3355.2GOLAB A. The impact of igneous intrusions on coal, cleat car-bonate, and groundwater composition D. Wolongong: Univer-sity of Wollongong,2003.3STEWART A K, MASSEY M, PADGETT P L, et al. Influence of a basic intrusion on the vitrinite reflectance and chemistry of the Springfield (No.5) coal, Harrisburg, Illinois J. International Journal of Coal Geology,2005, 63: 5867.4MURCHISON D G, RAYMOND A C. Igneous activity and or-ganic maturation in the Midland Valley in Scotland J. Interna-tional Journal of Coal Geology,1989,14：4782.5PETMECKY S, MEIER L, REISER H, et al. High thermal ma-turity in the Lower Saxony basin: intrusion or deep burialJ. Tectonophysics,1999, 304(4)：317344.6杨起，等.中国煤变质作用M.北京：煤炭工业出版社，1996：8-55.7杨起中国煤的叠加变质作用J地学前沿,1999，6（增）:1-88丁立峰.开滦林南仓井田岩浆岩侵入规律及找煤方向探讨J.中国煤田质,2004,16(增）：