煤裂隙描述方法MT-T 968-2005.pdf

I CS 7 3 . 0 2 0 D1 1 备案号 . 1 7 3 6 3 -2 0 0 6 MT 中 华 人 民 共 和 国 煤 炭 行 业 标 准 MT / T 9 6 8 - 2 0 0 5 煤 裂 隙 描 述 方 法 D e s c r i p t i o n me t h o d o l o g y o f f r a c t u r e i n c o a 2 0 0 6 - 0 1 - 1 7 发布2 0 0 6 - 0 7 - 0 1 实施 中华人 民 共和 国国 家发 展和 改 革委 员会发 布 MT/ T 9 6 8 -2 0 0 5 月p青 煤裂隙是指煤受各种营力作用产生的破裂形迹。裂隙的性质、 规模、 连通性、 发育程度直接控制着 煤层渗透性， 进而影响煤层气和煤炭开采及安全生产。统一煤裂隙描述方法和评价标准对提高研究结 果的可比性及方便国内外学术交流具有重要的作用。 本标准以实用性、 可操作性为目标， 阐明了裂隙的类型， 规定了裂隙的描述内容、 方法和结果表述 方法 。 I S O和国内未制定过煤裂隙描述方法标准。 本标准由中国煤炭工业协会科技发展部提出。 本标准由全国煤炭标准化技术委员会归口。 本标准由煤炭科学研究总院西安分院负责起草。 本标准主要起草人 钟玲文、 张群、 解光新、 李小彦。 本标准委托煤炭科学研究总院西安分院负责解释。 MT / T 9 6 8 -2 0 0 5 煤 裂 隙 描 述 方 法 范围 本标准规定了煤裂隙的类型、 描述内容和方法。 本标准适用于烟煤和无烟煤的宏观和微观裂隙特征的描述， 褐煤可参照执行。 2 引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件， 其随后所有 的修改或修订版均不适用于本标准。凡是不注日 期的引用文件， 其最新版本适用于本标准。 G B / T 1 6 7 7 3 煤岩分析样品制备方法 G B / T 1 8 0 2 3 烟煤的宏观煤岩类型分类 G B / T 1 9 2 2 2 煤岩样品采取方法 3术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3 . 1 煤裂隙f r a c t u r e i n c o a l 煤裂隙是指煤受各种营力作用产生的破裂形迹 3 . 2 内 生裂隙 e n d o g e n e t i c f r a c t u r e 在煤化作用过程中， 由于煤脱水、 脱挥发分、 煤体积收缩等作用产生的裂隙; 或者煤化作用生成的 水、 气体及温度升高， 孔隙产生膨胀， 形成异常高压产生的裂隙。 3 . 3 外生裂隙 e x o g e n e t i c f r a c t u r e 煤在构造变形时期， 应力作用产生的裂隙。 3 . 4 张裂隙t e n s io n a l f r a c t u r e 由张应力形成的裂隙， 裂隙面通常垂直于最大张应力方向。 3 . 5 剪裂隙s h e a r f r a c t u r e 由剪应力形成的裂隙。 3 . 6 垂直裂隙v e r t i c a l f r a c t u r e 指垂直和近于垂直煤层层理分布的裂隙。 3 . 7 斜交裂隙in c l i n e d f r a c t u r e 指与煤层层理以不同角度斜交的裂隙。 3 . 8 顺层裂 隙la mi n a t e d f r a c t u re 沿煤层层理方向延展的裂隙。 t MT / T 9 6 8 -2 0 0 5 3 . 9 裂隙规模f r a c t u r e s i z e 指裂隙连续裂开的长度、 高度和宽度的大小。 3 . 1 0 裂隙密度f r a c t u r e d e n s i t y 指单位长度内裂隙的条数。 3 . 1 1 裂隙间距f r a c t u r e s p a c i n g 指相邻 两条裂隙之间的垂直距离 。 3 . 1 2 裂隙的连通性f r a c t u re c o n n e c t i v i t y 指裂 隙之间的连通状况 。 3 . 1 3 裂隙长度f r a c t u r e l e n g t h 裂 隙沿走向连续延伸的距离 。 裂隙高度f r a c t u r e h e i g h t 指剖 面上切割的距离 。 裂口宽度w i d t h o f f r a c t u r e g a p 指裂 隙张开的平均距离 。 4裂隙类型 4 . 1 煤裂隙的成因分类 a 内生裂隙; b 外生裂隙。 4 . 2 煤裂隙的力学性质分类 a 张裂隙; b 剪裂隙 图2 a 。 4 . 3 煤裂隙的几何形态及组合关系分类 a 垂直裂隙 图 1 ; b 斜交裂隙 图2 b ; c 顺层裂隙。 主 要垂 直裂 隙 及 长度 次要垂直裂隙 及长 度 层 理 高度 裂 口宽度 图 1 垂直裂隙系统 MT/ T 9 6 8 -2 0 0 5 图 2剪裂隙 a 和斜 交裂隙 b 系统 4 . 4 裂隙规模分类 裂隙规模分类见表 表 1 煤裂隙规模类型划分方案及特征简述 规 模 类 型特征 巨 型 裂隙可切穿若干个宏观煤岩类型分层或切穿整个煤层。一般长度数米， 高度大于1 m， 裂 口宽度数毫米 大 型 裂隙可切穿一个以上煤岩类型分层一般长度几十厘米至大于 1 m， 高度几厘米至 1 m, 裂口宽度微米一毫米级 中型裂隙限于一个煤岩类型分层内.一般长几厘米至 1 m, 高度厘米级， 裂口宽度微米级 小 型裂隙仅发育在单一煤岩成分条带中。一般长几毫米至 1m。 高度毫米级， 裂口宽度微米级 微 型借助显微镜才可见的裂隙 5 裂隙描迷内容 5 . 1 裂隙的类型 见第 4章， 包括裂隙互相接触关系。 5 . 2 裂隙的规模 见表 1 e 5 . 3 裂隙的产状 裂隙产状及与煤层产状的关系。 5 . 4 裂隙的密度或者间距 按裂隙类型分别 根据需要也可按裂隙规模或煤岩类型或成分 统计裂隙的密度或者间距。裂隙的 密度划分为 3 个级别 密， 较密， 稀疏 见表 2 表 2 裂隙密度级别划分方案 研究方法 裂隙级别及密度 密较 密稀 疏 肉眼 条// c m 11 一 0 . 3 1 01 0 - - 31 0 0 0 p m , 1 0 0 0 k m - 1 0 0 p m, 1 0 0 p m -1 0 p m, 1 0 p m o 裂隙面平整度分 为 平整 、 较平整和不平整 MT/ T 9 6 8 -2 0 0 5 5 . 6 矿物充填情况 裂隙中矿物充填情况分3类 无充填， 少部分充填， 大部分充填。并鉴定充填物质。 5 . 7 裂隙的连通性 根据裂隙之间的连通关系， 将连通性划分为 3 级 见表 3 表 3 裂隙连通性划分方案 裂隙组合形态矿物充填情况连通性级别 网状无 充 填好 一组平行排列裂隙为主， 部分与次要裂隙相交 无充填， 少部分充填 中 短裂纹状， 孤立分散无充填， 少部分和大部分充填差 5 . 8 裂隙的发育程度 根据裂隙的密度和连通性将裂隙的发育程度分为4类 极发育， 发育， 较发育和不发育 见表4 . 表 4裂隙发育程度评价方案 裂 隙 连 通 性 裂隙密度级别 密较 密 稀 疏 好极 发 育发 育较 发 育 中发 育发 育较 发 育 差较 发 育较 发 育不 发 育 6 裂隙描述方法 6 . 1 宏观煤裂隙描述方法 6 . 1 . 1 工具 电锯、 镐、 铁铲、 凿子、 地质锤、 罗盘、 板尺或钢卷尺、 粉笔、 记号笔、 封箱带等; 记录本、 标签、 样品袋、 包装纸等 。 6 . 1 . 2 描述点选择 描述点宜与块状煤岩裂隙样、 煤岩分析样和煤质分析用煤样的采取点相同或者邻近。 应根据研究目的选择有代表性的、 表面新鲜的、 采动影响小的描述点 6 . 1 . 3 描述步骤 a 按照 G B / T 1 8 0 2 3 进行宏观煤岩类型分层; b 确定裂隙的类型; c 分裂隙类型、 煤岩类型、 煤岩成分按照本标准第4章和第 5 章内容观察、 测量、 描述、 记录; d 裂隙平均密度的测量点应不少于3 个， 取其平均值 6 . 1 . 4 采集块煤裂隙样 按照 G B / T 1 9 2 2 2 块状煤岩样的采样方法采取。 6 . 2 光学显微镜下裂隙描述方法 6 . 2 . 1 制备块煤裂隙光片 块煤裂隙光片制作工艺与块煤光片相同， 见G B / T 1 6 7 7 3 ， 不同 之处是块 煤光片 仅抛光1 个面， 而块 煤裂隙光片是抛光 3 个面， 其中一个是煤层层面， 另两个面与层面垂直并互相垂直。 4 MT/ T 9 6 8 -2 0 0 5 6 . 2 . 2使用设备 偏光反光显微镜。干物镜一般宜用X2 0 ; 目镜用X1 0 , X1 2 . 5 ; 物镜测微尺; 目镜测微尺; 可移动 3 c mX4 c m距离的推动尺; 压平器 6 . 2 . 3 描述步骤 6 . 2 . 3 . 1 样品放置 将块煤裂隙光片压平， 放置在载物台上 6 . 2 . 3 . 2 观察裂隙特征 包括裂隙形态， 不同类型裂隙的切割关系， 发育程度与煤岩成分关系， 矿物充填情况， 连通性等。 6 . 2 . 3 . 3 统计裂隙密度或间距 光学显微镜下统计裂隙密度. 是按裂隙类型的组统计在块煤裂隙光片上的平均密度。 将抛光面置于物镜下， 使被统计的一组裂隙的走向与推动尺移动的方向垂直。从块煤光片的某一 个角开始， 从左向右 或从右向左 移动推动尺， 统计通过目镜中十字丝交点的裂隙条数， 以5 mm行距 走完光片， 记录行数及每一行的长度和总长度。 裂隙平均间距的计算公式 Z L ; 公 B ; 1 式中 S -裂隙平均间距， C -; L每行长度， C M; B ; 每行裂隙 条数， 条 裂隙平均密度的计算公式 婴 艺L , 2 式 中 d -裂隙平均密度， 条/ c me 6 . 2 . 3 . 4测A裂 口宽度 将目标裂隙的一边与目镜测微尺的小格线平行并重叠， 统计至裂隙的另一边测微尺小格个数， 从中 获得裂口宽度， 测量每种类型裂口宽度的裂隙条数不能少于 5 条。 6 . 2 . 3 . 5 测赞裂隙的长度和高度 在层面抛光面上， 将目标裂隙的一端点与 目 镜测微尺一端点重叠， 统计至裂隙的另一端点测微尺小 格的个数 ， 通过计算获得裂隙的长度。 裂隙高度是在垂直层面的抛光面上测量， 方法与测量长度的方法相同。 6 . 2 . 3 . 6 测呈裂隙走向 裂隙走向是在层面抛光面上测量。利用载物台上圆周刻度确定裂隙走向。 a 首先记录并定位块煤裂隙光片上标注的方位角。如某样品上‘ 、’ 的方位度是 3 4 0 0 ; 转动载物 台使 3 4 0 0 刻度与固定载物台的。 。 刻度对齐并定位。 b 顺时针 或逆时针 旋转载物台， 使裂隙的走向与目镜十字丝的左右方向平行， 此时， 记录载物 台圆盘上的定位刻度， 该刻度就是裂隙的走向 该光面上其他裂隙走向的测试方法与 b 相同。 注意 反光显微镜下物像与实际样品的物像是相反的 7研 究结果表示方 法 描述结果用表格 表5 ， 表 6 及必要的文字、 照片方式报出。 MT/ T 9 6 8 -2 0 0 5 表 5 宏观裂隙统计结果报表 煤 层 名 称 分 层 编 号 裂 隙 类 型 煤 岩 类 型 煤 岩 成 分 一 裂 隙 规 一 ’ 裂隙参数 裂 隙 充 填 矿 物 及 程 度 连 通 性 发 育 程 度 走 向 。 倾 向 倾 角 。 长 度 C n 〕 高 度 C 了1 1 裂 口 宽 度 拌m 密 度 条 / c m 描 述 者校 核 日期 表 6 微观裂隙统计结果报表 样 口 口口 编 号 裂 隙 类 型 煤 岩 类 型 裂 隙 参 数 裂 隙 充 填 矿 物 及 程 度 连 通 性 发 育 程 度 走 向 c 0 长 度 Cn l 高 度 C l ll 裂 口 宽 度 拜. 密 度 条 / c m 测 定 者校 核日 期