接触变质带煤的物理化学结构及瓦斯赋存特征研究

平顶山煤田主要发育石炭—二叠纪含煤岩系。燕山晚期，本区构造活动强烈，有中酸性岩浆沿构造薄弱带侵入煤层，造成煤的接触变质，影响瓦斯涌出量的变化。本文在详细调研区域地质背景、煤系演化史、煤层瓦斯涌出量等资料的基础上，结合井下观测岩浆体的具体位置，采集具有代表性的序列煤样，借助光学显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射分析等方法，分析岩浆热的影响范围、岩浆影响带煤的微观结构特征及变质程度（煤的大分子结构受岩浆热影响的变化规律），并就巷道掘进期间煤层瓦斯涌出量进行对比分析，得出如下结论： 第一，煤的扫描电子显微镜观察显示，受岩浆热和压力影响的煤变形强烈，孔径大、数量多，裂隙发育，渗透性好；气孔发育程度随着远离岩浆体而减少；在未受岩浆影响的区域，煤的结构以原生结构为主，同时存在深成变质作用形成的气孔和构造运动形成的裂隙。 第二，煤的X射线衍射分析表明，煤的晶体结构参数随岩浆热的影响而有规律性的变化，岩浆热的影响范围在30～40m，从与岩浆体接触部位开始，随着逐渐远离岩浆体，煤的芳香核的延展度（La）和堆砌度（Lc）显著降低，层面间距（d002）明显增大。 第三，通过对13021工作面风巷和机巷掘进期间岩浆热对煤层绝对瓦斯涌出量的分析，认为随着掘进工作面向岩浆体的方向推进，煤层瓦斯涌出量呈增大趋势，且波动幅度较大，这与煤层瓦斯含量增多、压力增大、煤的渗透性增高有关。