关闭煤矿倾斜煤层裂隙场模拟与遗留煤层气资源评价摘要
随“双碳”目标的提出,重庆市煤炭行业整体退出,关闭煤矿中赋存大量的煤层气资源,其资源和安全属性逐渐受到关注。为摸清松藻煤矿遗留煤层气的资源潜力,利用UDEC软件模拟了倾斜煤层群采空区覆岩裂隙场的空间分布特征,在此基础上构建了倾斜煤层采空区体积计算方法和关闭煤矿遗留煤层气资源的评价方法。倾斜煤层群重复采动覆岩裂隙呈非对称非等腰梯形,采空区中部被压实裂隙闭合,采动裂隙主要分布在工作面两端,且工作面顶端采动裂隙的规模、开度及连通性远高于工作面底端,采空区四周形成了“O”形圈,其顶部是遗留煤层气的富集区域;随煤厚的增加,K2B、K1和K3B煤层的采动裂隙率(2.28%、2.60%和3.09%)和分形维数(1.087、1.202和1.458)整体增大;基于构建的倾斜煤层采空区体积计算模型评估松藻煤矿采空区体积共4175.41万m3,主要分布在采空区中部的矩形体区域,工作面顶端终采线一侧的楔形五面体垮落带和裂隙带体积是底端楔形五面体的1.40倍和1.36倍;构建了松藻煤矿遗留煤层气资源“分类-分区(分水平)-分源叠加”的评价流程,估算了松藻煤矿遗留煤层气资源总量129906.21万m3,原位区、采空区和积水区占比为91.11%、7.84%和1.05%;K1、K2B和K3B煤层占比35.58%、3.21%和61.21%;原位区和采空区煤层气以吸附态为主(92.34%和78.73%),主要赋存在K3B煤层(60.97%和52.09%),采空区遗留煤层气主要分布在一水平(47.38%)和二水平(38.06%),游离煤层气主要分布在采空区裂隙带中(82.55%)。
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