含水层与水动力对煤层瓦斯逸散及赋存影响研究

"含水性及水动力条件对煤层瓦斯逸散与赋存的控制作用" 这篇研究文章深入探讨了地层含水性及水动力条件如何影响煤层瓦斯的逸散模式、赋存规律以及煤层的变质程度。在二郎矿区的案例研究中，研究人员基于大量的瓦斯基础参数测试和瓦斯地质资料分析，揭示了含水层的特性对煤层瓦斯行为的重要影响。 首先，5号和8号煤层的瓦斯主要以垂直向上的方式逸散，其中8号煤层的逸散量相对较少。这种现象表明，这两个煤层的瓦斯排放主要受到地层结构和上方压力的影响。相比之下，位于下部的12号煤层由于受到二叠系下统茅口组(P2m)高含水性的含水层影响，瓦斯则倾向于向下逸散。这一过程涉及瓦斯首先穿过煤层的直接底板，然后通过地下水动力活跃的茅口灰岩含水层进一步扩散。 其次，研究发现12号煤层的瓦斯含量和压力都低于5号和8号煤层，这导致其瓦斯梯度和突出危险性也相应较低。这些差异反映了含水层对煤层内瓦斯压力的调节作用，以及地下水动力条件如何影响瓦斯的储存和释放。 此外，12号煤层的下部含水层持续的流动性使得该煤层的储存温度（古地温）比上部的5号和8号煤层稍低。较低的温度意味着更慢的煤变质速度，因此12号煤层的变质程度和瓦斯放散能力都相对较弱。煤的变质程度直接影响其含气量和瓦斯的可释放性，这也是影响煤矿瓦斯灾害风险的重要因素。 该研究强调了含水性和水动力条件在煤层瓦斯地质学中的关键角色，它们不仅决定了瓦斯的逸散路径，还影响着煤层的瓦斯赋存状态和煤的物理特性。对于煤矿安全管理和瓦斯防治工作来说，理解这些地质因素的作用至关重要，可以为制定更有效的瓦斯控制策略提供科学依据。此外，这些研究成果对于具有类似地质条件的其他矿区也有重要的参考价值。