馬健

[摘要]隨著我國煤礦開采業(yè)的不斷發(fā)展，煤礦開采工作的標(biāo)準(zhǔn)和要求有了進(jìn)一步的提高。煤礦開采中巖漿侵入的區(qū)域是煤層瓦斯較為突出的危險(xiǎn)區(qū)域之一，我國煤礦開采中礦井受地質(zhì)條件的影響，常常會(huì)受到巖漿的侵入而形成很大的危害。本文主要對(duì)巖漿侵入對(duì)于煤層及瓦斯成藏的影響進(jìn)行了分析探討。

[關(guān)鍵詞]巖漿侵入 煤層 瓦斯成藏

[中圖分類號(hào)] F407.1 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X（2015）-9-122-1

我國的煤礦礦井較多且分布均勻，地質(zhì)條件又較為復(fù)雜，煤礦開采很容易受到巖漿侵入的影響。巖漿侵入會(huì)對(duì)煤層的變質(zhì)程度、裂隙發(fā)育等特性造成很大的影響，同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致煤層及煤層中瓦斯的突出參數(shù)發(fā)生改變，對(duì)于巖漿侵入的規(guī)律以及對(duì)煤層的影響研究工作可以對(duì)煤礦開采提供科學(xué)的參考依據(jù)，有利于煤礦開采工作的順利進(jìn)行。

1巖漿侵入的綜合分析

1.1巖漿侵入的通道分析

巖漿是地球上地幔產(chǎn)生的物質(zhì)，它的溫度和壓力都比較高，它的侵入方式一般是向上侵入，大多數(shù)情況下，它的侵入通道是褶皺和斷層以及軟弱煤層，一般是按照壓力最小的方向運(yùn)動(dòng)的。通常情況下，作為巖漿上升通道的斷層越大，那么巖漿來源就越豐富，沿著斷層傾向侵入煤層的巖漿深入的越遠(yuǎn)，其分布的面積就越大；巖漿沿?cái)鄬油ǖ狼秩朊簩?，向煤層上山方向比下山方向易于擴(kuò)散。

1.2巖漿侵入的產(chǎn)狀分析

巖漿的侵入產(chǎn)狀主要有巖墻、巖床、巖蓋、巖脈、巖株、巖基等形式。而在實(shí)際的煤礦開采中，巖墻和巖床是最常見的兩種，前者是以斷層或者是節(jié)理來作為侵入的通道，斜交或垂直于煤層，穿插在煤系中，它在平面是以條帶狀出現(xiàn)的，寬度是幾十厘米到幾米不等；后者主要是沿煤層頂板或者是煤層的底板侵入的，但是也可以沿煤層中間侵入或吞蝕整個(gè)煤層，它的形態(tài)主要有層狀、串珠狀、渾圓狀、樹枝狀等。

1.3巖漿選層侵入的特征分析

相對(duì)于其他巖層來說，煤層具有硬度小、孔隙度大的物理特性，對(duì)于巖漿的侵入防御能力較低，頂部和底部密封性較好，加上煤層的導(dǎo)熱性比較差，巖漿侵入的熱量和氣體不容易及時(shí)的向外散發(fā)。而煤層之外的其他巖石一般都相對(duì)致密，在受熱后，體積會(huì)發(fā)生膨脹，對(duì)巖漿的侵入有很好的防御效果，因此在含煤地層中，巖漿的侵入會(huì)首先選擇煤層侵入。

1.4巖漿侵入體的巖性和構(gòu)造分析

侵入到煤系地層巖體的巖性可以分為三種類型，即中性巖、基性巖、酸性巖。中性巖侵入體主要有閃長巖、閃長玢巖、石英閃長玢巖等；基性巖侵入體主要有輝綠玢巖、輝綠巖以及煌斑巖等；而酸性巖侵入體主要有花崗巖、花崗斑巖等。

從巖體形成的周期來看，早期主要是以巖漿的流動(dòng)為主，在流動(dòng)的過程中形成了原生流動(dòng)構(gòu)造，在后期主要是以巖漿的凝固為主，這一過程會(huì)出現(xiàn)一系列的原生斷裂構(gòu)造。

2巖漿侵入對(duì)煤層的影響分析

2.1對(duì)煤層的破壞作用

巖漿具有高溫高壓的特性，直接侵入煤層會(huì)對(duì)煤層產(chǎn)生很大的破壞作用，主要有三種，即機(jī)械破壞、吞蝕破壞、烘烤變質(zhì)。巖漿在溢出時(shí)會(huì)產(chǎn)生一種向上的拱力，破壞了煤層的完整性，不利于煤層的開采工作順利進(jìn)行；巖漿在順著煤層的頂板流動(dòng)時(shí)，會(huì)熔蝕部分煤層，造成煤層夾矸增多、可采厚度減小，局部地區(qū)出現(xiàn)無煤區(qū)或無煤點(diǎn)現(xiàn)象，嚴(yán)重破壞了煤層的連續(xù)性和完整性，減少了煤炭的可采儲(chǔ)量；巖漿在侵入的過程中會(huì)對(duì)煤層產(chǎn)生接觸變質(zhì)的作用，使煤的灰分增高，粘結(jié)性減弱，煤質(zhì)變劣，產(chǎn)生天然焦，降低煤的工業(yè)價(jià)值。

2.2對(duì)煤層的變質(zhì)作用的影響

巖漿的高溫會(huì)對(duì)煤層造成不可避免的變質(zhì)作用，在巖漿侵入的作用下會(huì)使煤層的變質(zhì)程度進(jìn)一步加深，煤的變質(zhì)程度越高，它的熱解溫度就越高。另外，煤的變質(zhì)程度決定于侵入體的大小以及煤層與侵入體距離的遠(yuǎn)近，一般侵入體越大，煤的變質(zhì)程度越高，距侵入體近的煤變質(zhì)程度高，遠(yuǎn)離侵入體則變質(zhì)程度較低。

2.3對(duì)煤層的孔隙結(jié)構(gòu)變化

巖漿在侵入煤層的過程中，它所產(chǎn)生的區(qū)域熱變質(zhì)以及動(dòng)力擠壓作用，會(huì)使煤層中的孔隙數(shù)量增加，巖漿的高溫也加深了煤的變質(zhì)程度從而提高了煤層對(duì)瓦斯的吸附能力。從一些煤礦的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)中可以看出，受到巖漿侵入破壞的煤層的孔隙率大約是沒有受到巖漿侵入影響煤層的2倍，且被侵入煤層的中孔和大孔較發(fā)育。

3巖漿侵入對(duì)瓦斯成藏的影響

3.1對(duì)于瓦斯的生成作用

現(xiàn)在大多數(shù)的煤礦開采中，多數(shù)煤層在煤化作用和變質(zhì)作用下產(chǎn)生的瓦斯保存量較小。煤層在巖漿侵入的作用下，巖漿的高溫?zé)嵋簳?huì)對(duì)煤層產(chǎn)生變質(zhì)作用，在高溫和高壓的作用下，煤的分子組成結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變化，芳香族稠環(huán)的縮合程度得到了提高，烷基側(cè)鏈和含氧官能團(tuán)會(huì)脫落分解，這樣會(huì)使煤的鏡質(zhì)組反射率得到提高，從而增加了煤的變質(zhì)程度，造成煤的二次生烴，產(chǎn)生大量的瓦斯。

3.2對(duì)瓦斯的圈閉作用

煤層的底板、頂板對(duì)于煤層中瓦斯的運(yùn)移有天然的圈閉作用，使瓦斯不容易向外散發(fā)，當(dāng)巖漿侵入煤層時(shí)，主要沿煤層侵入，巖漿侵入體可直接形成煤層的頂板或底板，而巖漿巖結(jié)構(gòu)致密，透氣性差，可以對(duì)煤層中的瓦斯起到很好的圈閉作用，在這一區(qū)域內(nèi)，瓦斯如果缺少散發(fā)條件就會(huì)聚集在煤層之中，形成瓦斯的聚集區(qū)。

4結(jié)語

巖漿侵入破壞了煤的結(jié)構(gòu)，改變了煤層的厚度、物性和頂?shù)装鍘r性，造成了煤的二次生烴和強(qiáng)烈變質(zhì)，影響了煤的開采利用價(jià)值高效發(fā)揮，而且會(huì)對(duì)煤層中的瓦斯起到圈閉作用。因此在煤礦開采中，應(yīng)十分重視礦區(qū)是否有巖漿侵入活動(dòng)，以防由于巖漿侵入導(dǎo)致的瓦斯高異常區(qū)在開采過程中的潛在危害。

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