窑街矿区浅层CO₂突出灾害与成藏机制关联性

摘要

甘肃窑街矿区受其特殊的成藏结构条件控制，在浅层空间内积聚了大量CO₂,开采扰动导致CO₂突出灾害频发，成为煤矿浅层CO₂突出灾害的典型案例。为剖析浅层CO₂突出灾害与成藏地质机制的内在关联，在窑街矿区井田地质特征分析的基础上，探索了CO₂突出灾害的分布特征及潜在规律，并研究了矿区内CO₂的来源、运移和赋存特征。结果表明：窑街矿区存在四大CO₂突出灾害高发或高风险区域，均为高压力、高浓度、大存量的CO₂富集区，且均靠近F₁₉大断裂；断层是影响窑街矿区CO₂成藏和突出灾害成生的主控要素，既是CO₂的运移通道、储存空间和封存基础，又造成了CO₂突出灾害的局部性和分散性；烧变岩潜水在CO₂长期安全地质封存中起到了水力封闭、溶解封存、矿化封存的辅助作用；开采扰动破坏了CO₂积聚区的应力平衡和封闭条件，是造成浅层CO₂突出的诱因。研究可为矿区CO₂突出灾害防治与浅层大规模地质封存提供借鉴。

关键词

CO₂突出 / 浅层 / 成藏机制 / CO₂地质封存 / 窑街矿区