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巴拉素井田富水煤层顶底板矿物岩石特征研究

         
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陕北侏罗纪煤田内的煤层富水问题较为特殊,严重影响着矿井安全生产。针对榆横北区巴拉素煤矿2号富水煤层顶底板围岩的矿物岩石特征开展了X射线衍射、薄片分析、扫描电镜等实验研究。结合对比其他非富水煤层顶底板围岩实验结果,发现了巴拉素煤矿2号富水煤层顶底板围岩矿物岩石特征的特殊性。结果表明:富水煤层的岩性及矿物组分具有异同性。巴拉素煤矿、大海则煤矿的2号煤层顶板直罗组和延安组砂岩以长石砂岩、长石岩屑砂岩及岩屑长石砂岩为主,矿物成分主要为石英、长石、黏土矿物。但从煤层顶底板岩矿赋存情况来看,巴拉素煤矿2号煤层顶板含水岩层内的黏土矿物相对赋存含量较低,相对不易形成堵塞岩层孔隙的胶结体。由黄铁矿赋存状态可分析得出在原始沉积环境中,巴拉素井田范围的地下水流动性及富水性较好。同时,从矿物接触特征分析发现,延安组砂岩较直罗组而言,富水性相对较差,且煤层底板岩层有压实的痕迹,不利于孔隙水的继续下渗。由此导致的富水性差异较为明显,通过对比相邻大海则井田2号煤层顶底板围岩实验结果,巴拉素井田2号煤层的围岩可能为充水提供了环境条件和补给能力,并揭示了大海则井田2号煤层非富水的围岩环境特征。该研究思路、方法及成果可为榆横北区内富水煤层形成机理和展布规律研究提供基础依据和理论参考。

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