煤及煤层顶底板的孔隙结构特征_张井
主要可采煤层岩石顶底板特征及矿体特征
井田内可采煤层共8层，分别为山西组的3-2-1、3-2号煤层，太原组的4-1、4-2、5-1、5-2、8、11号煤层。
1. 3-2-1号煤层位于山西组中下部，煤层厚度变化较大，0～3.60m，平均1.56m,结构简单，含夹石0-2层，夹矸厚度0.25-0.57m。
煤层中部、南部、东南部大面积尖灭，属赋存区局部不稳定可采煤层。
该煤层井田内未被开采，但因4-2号煤层大面积采空赋煤区大面积蹬空。
煤层顶板岩性泥岩、砂质泥岩和粉、细砂岩；底板泥岩、砂质泥岩、高岭土及粉砂质泥岩。
2. 3-2号煤层位于山西组下部，上距3-2-1号煤层1.58-20.00m，平均13.37m，煤层厚度为0-4.00m，平均2.38m，结构简单，一般含2层夹矸，夹矸厚度0.20-0.70m,岩性为炭质泥岩、泥岩。
煤层较稳定，赋存区大部可采。
该煤矿井田内未被开采，但因4-2号煤层大面积采空赋煤区大面积蹬空。
煤层顶板为砂质泥岩、泥岩、粉砂质泥岩，局部为粗砂岩；底板为泥岩、细砂质泥岩，局部为铝土岩。
3. 4-1号煤层位于太原组顶部，上距3-2号煤层5.50-26.25m，平均10.95m，煤层厚度0-4.40m，平均1.12m，结构简单，一般不含夹矸或含1层夹矸，局部含2层夹矸，夹矸厚度0.20-0.50m，局部达1.00m，岩性为炭质泥岩、泥岩。
该煤层中部以南、东南部大范围尖灭，属不稳定赋存区局部可采煤层。
井田内未被开采，但因4-2号煤层大面积采空赋煤区大面积蹬空。
煤层顶板为粉细砂岩、粉砂质泥岩，局部为泥岩；底板为泥岩、高岭质泥岩及粉砂质泥岩。
4. 4-2号煤层位于太原组上部，上距4-1号煤层4.60-16.78m，平均9.99m，煤层厚度2.45-8.80m，平均5.82m，结构简单－复杂，一般含夹矸2-4层，局部不含夹矸，夹矸厚度0.25-0.65m，岩性为炭质泥岩、泥岩。
煤层稳定赋存区全区可采。
井田内煤层厚度西北最薄，东南部次之，西南部ZK2-1孔一带变薄，其余部分厚度较均匀。
平煤股份八矿煤层顶底板岩石物理学性质试验表
0.71
细砂岩
3.4~8.6
75°58′~83°3′8
33.12~84.18
1.53~7.45
5.1
老
顶
中砂岩
5.5~10.2
80°32′~84°18′
53.90~99.86
5.1
粗砂岩
4.6~13.1
45.08~128.48
4.31~5.68
己16-17煤层
直接顶
砂质泥岩
1.0~3.8
5.9
80°32′
57.53
4.02
泥岩
0.7~3.0
38°48′~75°58′
7.06~29.30
砂质泥岩
2.0~2.5
63°25′
19.40~24.01
细砂岩
3.0`4.6
71°34′~78°40′
28.91~45.47
0.57~2.11
老
顶
中粒砂岩
81°52′~85°12′
69.97~114.27
平煤股份八矿煤层顶底板岩石物理学性质试验表
煤层
顶板或底板
岩石名称
普氏系数
岩石内摩擦角
抗压强度
mpa/cm²
抗拉强度
mpa/cm²
抗剪力强度kg/c㎡
名称
丁5-6煤层
直
接
顶
砂质泥岩
0.8~1.5
38°40′~56°19′
7.94~15.09
4.02
细砂岩
2.1~4.3
63°25′~75°58′
20.29~42.53
粗砂岩
13
85°35′
96.53
33.03
山西省不同煤级煤的孔隙特征
山西省不同煤级煤的孔隙特征张俊凡;傅雪海;罗斌;张馨元;张宏燕【摘要】对山西省长焰煤到无烟煤煤样进行了压汞试验,得到了不同煤级煤的比孔容/比表面积数据,并分析了比孔容/比表面积随煤级的分布变化规律.【期刊名称】《煤》【年(卷),期】2011(020)009【总页数】4页(P1-3,12)【关键词】孔隙特征;压汞试验;煤级;山西省【作者】张俊凡;傅雪海;罗斌;张馨元;张宏燕【作者单位】煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室,江苏徐州221008;中国矿业大学资源与地球科学学院,江苏徐州221116;煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室,江苏徐州221008;中国矿业大学资源与地球科学学院,江苏徐州221116;煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室,江苏徐州221008;中国矿业大学资源与地球科学学院,江苏徐州221116;煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室,江苏徐州221008;中国矿业大学资源与地球科学学院,江苏徐州221116;煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室,江苏徐州221008;中国矿业大学资源与地球科学学院,江苏徐州221116【正文语种】中文【中图分类】P618.11山西作为煤炭大省，煤层气资源十分丰富，约占全国煤层气总量的近1/3［1］，沁水煤田南部现已进入商业开采阶段。
从一定意义上来讲，山西省的煤层气开采程度代表着全国煤层气开采水平。
山西省煤类齐全，从褐煤到无烟煤均有分布，因此研究山西省不同煤级煤的孔隙特征对进一步研究煤储层的解吸、扩散及渗流具有指导作用。
山西省地层属华北地层区，除缺失志留系、泥盆系和上奥陶统、下石炭统外，其它地层均有分布和出露。
含煤地层主要有石炭—二叠系的太原组、山西组，侏罗系的大同组。
按断块学说的观点，山西省境内断块的区划是以中生代以来形成的断块为基础，将山西省主要构造区划为最北部的右玉、左云、大同、阳高一带内蒙断块的南缘;广灵、灵丘一带燕山断块西端;鄂尔多斯断块黄河东部;山西省主体包括吕梁山、云中山、垣山、五台山、太行山和其之间的广大地域以及偏关—神池、桑干河盆地等在内的吕梁—太行断块;晋南中条山区和王屋山区的豫皖断块北缘。
张集井田13—1煤层顶板砂岩裂隙水含水特征及防治对策
２ ０ 年第 ３ ０２ 期
矿 业 科 学 技 术
・ １・
张 集 井 田 １ 一煤 层 顶 板 ３ 砂 岩 裂 隙 水 含 水 特 征 及 防 治 对 策
张 国 明 邱ห้องสมุดไป่ตู้志 城 倪 有 斌
（ 南 矿 业 集 团张 集 煤 矿 ） 淮 摘 要 ： 文 系统 地 分 析 了张 集 煤 矿 １ 一 煤 层 顶 板 砂 岩 裂 隙 含 水 层 的 水 文 地 质 特 征 ， 出 了一 系 列 的 防 治 措 本 ３。 提
１ 井 田地 质概 况
１ １ 地 质 特 征 ．
１ １ １ 地 层 ．．
该 含水 层分 布于煤 层 与 泥岩 、 质 泥岩 之 间 ， 砂 岩
性 为 中 细 砂 岩 、 砂 、 英 砂 岩 ， 般 为 独 立 的 含 水 粗 石 一 单元 ， 补给来 源有 限 ， 储存 量 为 主 。 其 以
１２ １ 松 散 层 含 隔 水 层 （ ） ．． 组
根 据沉 积 环境 和 岩性 特 征 ， 生 界 地 层 从上 到 新 下 可 分 为 上 含 上 段 （ ） 上 段 隔 、 含 下 段 、 含 下 Ｑ 、 上 上
段 、 三 系上隔 、 含 、 隔和 红层 。 层岩性 为紫红 第 中 中 红 色 砂岩 或砂 砾 ， 据邻 矿谢 桥 矿 对 红 层 进 行 补勘 认 根 为 红 层 不 含 水 ， 隔 水 层 。 １ 一煤 露 头 附 近 中 隔 厚 是 在 ３。 度一 般为 １． Ｏ ５．ｍ， 层 厚度 为 ０ ２ ． １ ， ８０～ ０ ３ 红 ～ ９２ ｍ 两 者组 成 巨厚 的复合 隔水层 阻 隔 中含 下段 以上 的水 体 溃 入 工 作 面 ， 此 新 生 界 砂 层 水 在 留 有 一 定 的 防 水 因 煤 柱 的情 况下对 矿井 开采 不 会造 成威 胁 。 １２２ 二叠 系煤 系砂岩 裂 隙含 水层 ．．
块煤的孔隙特征及其影响因素
块煤的孔隙特征及其影响因素
吕志发;张新民;钟铃文;张遂安;朱兆英;李静
【期刊名称】《中国矿业大学学报》
【年(卷),期】1991(20)3
【摘要】根据47个煤样的压汞实验、扫描电子显微镜观测,以及显微煤岩组份定量等手段,作者首次系统地研究了块煤的孔隙特征。
研究表明:煤的孔隙特征主要取决于煤化程度、显微煤岩组份、矿物质含量和断裂破坏强度。
该项研究对于探讨煤层甲烷开发、煤的地下气化以及煤与瓦斯突出具有重要意义。
【总页数】10页(P45-54)
【关键词】煤;块煤;孔隙;影响因素
【作者】吕志发;张新民;钟铃文;张遂安;朱兆英;李静
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】TQ531.1
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煤中储集层的孔隙特征
煤中集气层孔隙的特征煤中储集层的孔隙特征摘要：煤层气储集层即煤层本身, 它是一种双孔隙岩石, 由基质孔隙和裂隙组成, 二者对煤层气赋存、运移和产出起决定作用.关键词：煤层气基质孔隙裂隙1 煤中孔隙研究概况煤层既是煤层气的源岩, 又是其储层. 作为储层, 它有着与常规天然储层明显不同的特征. 最重要的区别在于煤储层是一种双孔隙岩石, 由基质孔隙和裂隙组成, 二者对煤层气的赋存、运移和产出起不同作用. 因此系统研究和正确认识煤中的孔隙, 对煤层气的勘探开发至关重要. 从人们认识到煤中裂隙的存在, 至今已有百余年. 在这一漫长的历史进程中, 煤中裂隙的研究逐渐分化为两个领域: 煤田地质学领域和煤层气领域. 这两个领域因研究的出发点和目的不同而各具特色.2 煤中孔隙的分类与成因作为煤层气储集层的煤层是一种双孔隙岩石, 由基质孔隙和裂隙组成. 所谓裂隙是指煤中自然形成的裂缝. 由这些裂缝围限的基质块内的微孔隙称基质孔隙. 裂隙对煤层气的运移和产出起决定作用, 基质孔隙主要影响煤层气的赋存.2. 1 基质孔隙的分类基质孔隙可定义为煤的基质块体单元中未被固态物质充填的空间, 由孔隙和通道组成. 一般将较大空间称孔隙, 其间连通的狭窄部分称通道.基质孔隙可根据成因和大小进行分类. 按成因可将孔隙区分为气孔、残留植物组织孔、溶蚀孔、晶间孔、原生粒间孔等. 可按多孔介质孔隙大小进行的分类虽有多种方案. 但因研究对象、目的不同而有所差别, 分类方案如表1 所示.表1 煤孔隙分类方案中孔大孔研究者微孔小孔小孔(或过度孔)< 100 100～1 000 1 000～10 000 > 10 000B. B. 霍多特(1961)Gan 等(1972) < 12 12～300 > 300抚顺所(1985) < 80 80～1 000 > 1 000Girish 等< 8 (亚微孔) 8～20 (微孔) 20～500 > 500 (1987)其中Girish 等人的分类是依据煤的等温吸附特性进行的, 并得到国际理论与应用化学联合会的认可. 霍多特的分类是依工业吸附剂研究提出的, 认为微孔构成煤的吸附容积, 小孔构成煤层气毛细凝结和扩散区域, 中孔构成煤层气缓慢层流渗透区域, 而大孔则构成剧烈层流渗透区域, 这是目前煤层气领域普遍采用的方案.2. 2 基质孔隙的影响因素2. 2. 1 煤化程度煤的基质孔隙特征与煤化程度有着密切关系. 随煤化程度升高, 基质孔隙的总孔容、孔面积和孔径分布出现有规律的变化. 在Romax < 1. 5 %时, 该阶段内随煤化程度升高, 总孔容、孔面积和各级孔隙体积均急剧下降, 尤其是大中孔隙体积减小更为迅速. 在Romax = 1. 0 %～ 5. 0 %时变动较大, 可能是煤中内生裂隙发育的影响. 在Romax = 1. 5 %～5. 0 %时, 该区间内小孔体积和微孔体积随Romax 增高而增大. 在Romax = 5. 0 %时形成第2 高峰, 但大、中孔的关系体积仍持续下降. 在Romax > 5. 0 %时,小孔、微孔面积、孔面积又开始下降, 大、中孔体积持续缓慢下降.煤的基质孔隙结构特征的变化, 是煤在温度、压力作用下长时间内部结构物理化学变化的结果.因此, 其变化与煤化作用跃变有着良好的对应关系. 这种现象可从煤在外部因素作用下, 内部分子结构重组变化的角度来解释。
煤体孔隙结构特征及其对含气性的影响
煤体孔隙结构特征及其对含气性的影响
煤体孔隙结构特征是指煤体内部的孔隙及其型态。
它主要包括比表面积、孔隙率、孔径分布等指标，影响煤体含气量大小。
1. 比表面积：比表面积指单位质量煤样中孔隙表面总积与其质量之比，它是衡量煤体孔隙结构的重要参数，比表面积越大，孔隙结构越松散，空气的进入和煤中气态物质的扩散更加方便，煤体的含气性也就越好。
2. 孔隙率：孔隙率指煤体总孔隙体积与其实体体积之比，孔隙率越高，孔隙性越好，空气的进入和煤中气态物质的扩散也就越方便，煤体的含气性也就越好。
3. 孔径分布：孔径分布反映了煤体内部孔隙的大小，有利于气体流动的孔隙一般在0.02~0.2μm范围内，如果煤体内部孔径较大，有利于气体的进入，同时也有利于煤体的含气性。
煤的多尺度孔隙结构特征及其对渗透率的影响
煤的多尺度孔隙结构特征及其对渗透率的影响潘结南1,2 张召召1,2 李猛1,2 毋亚文1,2 王凯1,21. 河南理工大学资源环境学院2. 中原经济区煤层(页岩)气河南省协同创新中心摘 要 煤中孔隙大小分布不均且分布范围较广，因而利用单一的方法难以对煤的多尺度孔隙结构进行有效地表征。
为此，综合运用扫描电镜、低温液氮吸附、高压压汞、恒速压汞等实验方法，对煤的多尺度孔隙结构特征进行综合分析，并揭示变质作用对煤孔体积、孔比表面积的影响，以及煤岩渗透率与孔隙结构特征参数的关系。
研究结果表明：①随煤变质程度增强，煤中纳米孔体积及孔比表面积均呈现先减小后增大的趋势，并且在R o,max为1.8%左右时达到最小值；②煤样孔隙半径、喉道半径整体均呈现正态分布，并且随着煤变质程度的增加，最大分布频率对应的孔隙半径增大；③低煤阶烟煤煤样的喉道半径分布范围最宽，最大连通喉道半径及喉道半径平均值均最大；④无烟煤煤样的喉道半径分布范围最窄且最大连通喉道半径最小；⑤低、中煤阶烟煤煤样的孔喉比分布存在着单一主峰，并且主峰对应孔喉比相对较小；⑥煤岩渗透率与孔隙度、喉道半径平均值表现出了较好的正相关关系，其与孔喉比平均值呈负相关关系，而与孔隙半径平均值的关系则不明显。
关键词 煤 多尺度孔隙结构 扫描电镜 液氮—压汞联合实验 恒速压汞 渗透率 变质程度DOI: 10.3787/j.issn.1000-0976.2019.01.007Characteristics of multi-scale pore structure of coal and its influence on permeability Pan Jienan1,2, Zhang Zhaozhao1,2, Li Meng1,2, Wu Yawen1,2 & Wang Kai1,2(1. Institute of Resources & Environment, Henan Polytechnic University, Jiaozuo, Henan 454000, China; 2. Henan Col-laborative Innovation Center of Coalbed Methane and Shale Gas for Central Plains Economic Region, Jiaozuo, Henan 454000, China)NATUR. GAS IND. VOLUME 39, ISSUE 1, pp.64-73, 1/25/2019. (ISSN 1000-0976; In Chinese)Abstract: Due to the uneven distribution of pore size in coal and its wide distribution range, it is difficult to effectively characterize the multi-scale pore structure of coal by a single method. In this paper, the multi-scale pore structure characteristics of coal were analyzed comprehensively by using scanning electron microscope, low-temperature liquid nitrogen adsorption, high-pressure mercury intrusion and constant-rate mercury intrusion. In addition, the effects of metamorphism on the volume and specific surface area of pores in coal were revealed, and the relationships between coal rock permeability and pore structure characteristic parameters were described. And the fol-lowing research results were obtained. First, with the increase of coal metamorphism, the volume and specific surface area of nanopores in coal decrease first and then increase, and they reach the minimum value when Ro,max is about 1.8%. Second, the pore and throat radii of coal samples are overall in the form of normal distribution. And with the increase of coal metamorphism, the pore radius correspond-ing to the maximum distribution frequency increases. Third, the samples of low-rank bituminous coal are the highest in throat radius distribution range, connected throat radius and average throat radius. Fourth, the samples of anthracite coal are the lowest in throat radius distribution range and connected throat radius. Fifth, there is a single main peak in the distribution of pore throat ratios of low- and me-dium-rank bituminous coal samples, and the pore throat ratios corresponding to the main peak is relatively low. Sixth, the permeability of coal is in a positive correlation with porosity and an average throat radius, and in a negative correlation with an average pore throat ratio, but in no obvious correlation with an average pore radius.Keywords:Coal; Multi-scale pore structure; Scanning electron microscope; Combined liquid nitrogen adsorption and high-pressure mer-cury intrusion; Constant-rate mercury intrusion; Permeability; Degree of metamorphism基金项目：国家自然科学基金项目“构造煤微裂隙结构演化特征及对煤储层渗透性控制”（编号：41772162）、河南省高校科技创新团队支持计划项目“煤层气储层物性及其地质控制”（编号：17IRTSTHN025）。
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煤及煤层顶底板的孔隙结构特征*张 井 韩宝平 唐家祥 冯启言(中国矿业大学资环学院 徐州 221008) 摘要 使用9310型微孔结构分析仪,对煤和煤层顶、底板岩石的孔隙特征作了系统研究,取得下列结论:煤的孔隙发育主要受煤的变质程度、煤岩组分及成煤植物和后期构造破坏等因素的综合控制;碎屑岩的孔隙发育主要受岩石粒度和充填胶结程度控制;灰岩孔隙发育特征主要受溶蚀作用强度控制。
关键词 孔隙度 测量 煤 岩石中国图书资料分类法分类号 P 583作者简介 张 井 男 46岁 工程师 煤油气地质1 引言煤及其顶、底板岩石的孔隙是煤层气和地下水储集运移的场所。
它们的结构特征和连通程度,对瓦斯突出、瓦斯抽放和顶、底板突水起着重要作用,本文利用美国9310型微孔结构分析仪,系统地研究了一些矿区的煤层及其顶、底板岩石的孔隙特征及其控制因素。
2 测试仪器与方法9310型微孔结构分析仪(又称压汞仪),系美国佐治亚州Micro merities 仪器公司产品,工作压力范围0.0M Pa ～207M Pa,低压分辨率为±0.001M Pa,*煤炭基金资助项目高压分辨率为±0.01M Pa ,测定孔径范围为0.006～360μm 。
根据不同压力下汞液进入煤和岩石中的数量可求出岩石的孔隙度及各种直径的孔隙在总孔隙所占的比例。
测定方法:首先将试样置于70～80℃的烘箱内烘干10h,然后装入膨胀计中抽真空,当真空度达到50μm 汞柱以下时,将汞液注入膨胀计中。
通过逐步加压,使汞液进入所测样品的孔隙中,压入孔隙中汞的体积由露出汞液面的铂电阻丝的变化求出。
孔隙度可通过下式求出:最大累计进汞体积/岩样体积×100%。
3 煤的孔隙特征煤岩中既有在沉积成煤过程中形成的原生孔隙,又有成煤后受构造破坏所形成的次生孔隙。
其孔C ONTROL FACTORS ON THE OCCURRENCE OF C OALBED METHA NEI N NI NGWU C OAL FIELD ,S HANXI PROVINC EGuo Wumei Wu Yuxiu(The Ninth petroleum Brig ade o f the Petro leum Geo logical Bureau in No rth China )Abstract In Ningw u coa l -bea ring r eaio n ,the streng ths of str uctura l stress suffer ed by v arious str uc tur e positio ns and coal seams are distinct unde r the tr ansfo rma tio ns of Indosinia n and Yansha nia n mov ements.T he tra nsfo rmed deg rees are also differ ent ,ther efo r e,the main facto rs co nt rolling the o ccur rence of coa lbed methane a re o bvio usly no t alike.Keywords co albed methane;cont rol facto r;fractur e;ga s-bea ring pro per ty;Ningw u coalfield·28·CO A L GEO LO G Y &EX P LO R AT IO N Apr.1998隙类型和连通程度变化很大,它们互相组合形成裂隙性多孔隙介质,为瓦斯的储存和运移提供了空间和通道。
对10个矿区、130余块煤样进行的系统测试,结果表明,煤岩孔隙发育特征主要受以下因素控制:a . 煤的变质程度 变质程度越高,沉积压实作用越强,其孔隙度越小;b . 煤岩组分及成煤植物 这主要与成煤植物残余孔隙和粒间孔隙有关;c . 后期构造破坏程度 构造在煤层中形成大量节理和微裂隙,增大了煤岩的孔隙性,最典型者为构造煤,其孔隙发育以微裂隙为主。
典型煤样测试结果见表1、图1。
从表1和图1可以看出,随着R o,max 的增大,其孔隙度总体趋势减小。
其中仅河南焦作无烟煤例外,其原因有二:一为煤样受九里山断层破坏影响,后生微裂隙发育,表现在进汞峰值段主要在10μm 以上,且以大于100μm 者为主;二为煤受高温高压作用,分子定向排列,促使层间微裂隙增加,即压汞曲线上反映的那些微孔。
就测试结果而言,安徽淮北的低变质烟煤与四川南桐的中变质烟煤具有相同的孔隙度(7.64%),但从压汞曲线上可以看出,两者的孔隙结构差异很大,前者小于1μm 的原生孔隙占60%以上,后者孔径大于10μm 者占65%以上,且相互间连通性较好。
这是由于后者在内生裂隙的基础上又叠加了乌龟山背斜形成时产生的构造微裂隙,所以南桐矿瓦斯抽放工作条件较好。
吉林长白山泥炭,植物碎屑呈杂乱支撑状堆积,碎屑间孔隙大,植物组织残余孔隙也多大于10～20μm [1],导致其孔隙度高达29.15%,孔径大于10μm 的孔隙也约占95%。
云南金所的褐煤主要以粒间孔隙为主,孔径为0.1～1μm 者占80%以上,因而在阶段进汞曲线上显示为单一的进汞峰值。
4 碎屑岩的孔隙结构特征我国煤层的顶、底板多为泥岩和砂岩,其孔隙发育程度常常是充水性、富水性好坏的主要控制因素。
对十余对矿井的90块岩样的分析测试表明:碎屑岩的孔隙发育特征主要受岩性、岩石粒度和胶结类型控制,其典型压汞曲线见图2。
泥岩由于致密,孔隙度一般小于2%,常发育一些不同宽度的隐裂隙,在一定压力下汞液可以侵入,故在阶段进汞曲线上显示多个孤立的进汞峰值,累计进汞曲线则呈台阶状。
粉细砂岩由于胶结程度不同,孔隙结构有较大差异,孔隙度分布在3%～12%的范围。
图2b 为胶结致密的粉细砂岩,以粒间微孔隙为主,图2c 为胶结疏松的粉细砂岩,粒间大孔隙占有很大比例。
中粗砂岩,颗粒较粗,粒间孔隙多大于10μm,孔隙度5%～25%,阶段进汞曲线显示进汞峰值主要在大孔隙段。
5 灰岩的孔隙结构特征灰岩在我国煤矿区常常是煤层的直接或间接充水含水层,其孔隙发育特征直接影响煤矿充水条件和防治水工作的难易程度。
60余块灰岩压汞测试结果表明:灰岩的孔隙发育特征主要受风化溶蚀程度和裂隙发育特征控制[2],孔隙度为0.3%～18.30%,其典型压汞曲线见图3。
图3a 样为地下500m 处太原组薄层灰岩,岩石致密,无溶蚀现象,仅有粒间超微孔发育。
b 样为表1 典型煤样孔隙测试结果煤样产地最大镜质组反射率R o ,m a x /%孔隙度/%平均孔径/μm 总孔隙表面积/m 2·g -1最大进汞量/m L ·g -1孔隙直径中值/μm 吉林长白山(现代泥炭)0.1529.1550.05230.1450 1.814052.4720云南金所(上新世)0.3824.930.0982 6.81800.16730.3828安徽淮北(二叠纪)0.857.640.0270 6.19710.04190.0666四川南桐(二叠纪) 1.247.640.0485 4.79940.058252.8448河南焦作(石炭纪)4.9310.090.04736.35420.071696.1902·29·第2期张井,韩宝平等:煤及煤层顶底板的孔隙结构特征图1 煤样典型压汞曲线图a ——长白山泥岩;b ——淮北二叠纪煤;c ——南桐二叠纪煤;d ——焦作石炭纪煤;e ——金所上新世煤图2 碎屑岩典型压汞曲线a ——泥岩;b ——胶结致密的粉细砂岩;c ——胶结疏松的粉细砂岩;d ——中粗砂岩浅埋藏风化灰岩,由于受溶蚀作用影响,各种孔径的溶孔均有发育,因此阶段进汞曲线显示多个进汞峰值段,累计进汞曲线近于一条直线,表明各种孔隙连通性较好。
c 样为南桐矿区蒲河边强烈风化的长兴灰岩,蜂窝状溶蚀孔洞发育,大于10μm 的孔隙占·30·煤田地质与勘探第26卷图3 灰岩典型压汞曲线a——晚石炭世太原组新鲜灰岩(江苏徐州);b——早二叠世山西组风化灰岩(江苏徐州);c——晚二叠世长兴组强烈溶蚀性灰岩(四川南桐);d——晚石炭世太原组裂隙性灰岩(山东兖州)。
85%以上。
由于孔隙大,连通性好,成为蒲河水渗漏补给井下的通道,汛期雨后常导致井下涌水量增大。
d样为兖州矿务局扬村矿突水断层附近的灰岩试样,由于受主断层的影响,岩样上微裂隙发育,虽然其孔隙度较小,储水空间有限,但连通性好,导水作用强,故在阶段进汞曲线上显示为不同宽度微裂隙并存的特征,累计进汞曲线呈台阶状。
综上所述,煤和岩石是具有不同直径的孔隙和不同宽度的裂隙、微裂隙的多孔介质,其孔隙发育特征既受原生沉积成岩环境和成岩过程控制,又受后生构造活动的影响,因此孔隙结构类型和连通方式复杂多变,影响着煤层气和地下水的的赋存运移特征。
参考文献1 于冰,张井等.云南第三纪浅色褐煤孔隙特征与成煤植物.中国煤田地质,1996;8(3):26～282 韩宝平,张井.碳酸盐岩风化过程中空隙结构的变化.中国岩溶,1994;13(4):375～379(收稿日期 1997—02—17)THE PORE STRUCTURAL C HARACTERISTICS IN COALS,AND ROOF AND FLOOR ROCKS Zhang J ing H a n Bao ping Tang J iaxiang Feng Qiy an (China Univ ersity o f Mining a nd Technolog y)Abstract U sing the micro po re structure analy zer of 9310ty pe,the po re char acteristics in coals and ro o f and flo o r rocks o f seams are studied systematically.It is concluded tha t por e dev elo pment in coal is contr olled co mprehensiv ely by the facto rs such as metamo r phism deg ree o f coa l,coal co mpo nent,coa l-for ming plant and po sttecto nic rupture;the po re dev elopment in detrital rocks is co ntro lled mainly by th e g r ain size of r ock and filling and cementing deg rees;and th e po re dev elopment in limesto ne is co ntro lled mainly by th e co r rosion intensity.Keywords por osity;mea sur ements;coal;rocks·31·第2期张井,韩宝平等:煤及煤层顶底板的孔隙结构特征。