瓦斯地质汇总

瓦斯地质汇总第一章绪论1.瓦斯地质学是运用地质学的基本原理、方法以及煤矿开采方面的技术理论，研究瓦斯的形成、运移、赋存和发生瓦斯灾害的地质控制理论的一门交叉学科2.构造煤是煤层受地质构造挤压剪切破坏作用的产物。

3.瓦斯突出煤体是指含高能瓦斯的构造煤体。

4. 构造煤和瓦斯突出煤体基础理论研究实践表明：构造煤控制着瓦斯灾害的发生，影响着瓦斯的治理，亦控制着煤层气的地面开发。

构造煤和瓦斯突出煤体基础理论，主要是指运用构造地质学、地球物理学、流体力学、量子化学、力化学等相关学科知识，研究构造煤力化学成烃作用、构造煤瓦斯多场多相耦合作用、构造煤探测理论和技术等，为瓦斯突出煤体预测、瓦斯治理和煤层气开发提供理论基础。

5. 瓦斯（煤层气）抽采地质控制机理研究瓦斯（煤层气）的高效抽采是瓦斯灾害治理的根本性措施之一。

1.地质条件复杂2.煤层透气性低3.抽采难度大第二章含煤盆地和瓦斯形成理论1.含煤盆地是指赋存煤炭的沉积构造盆地。

2.世界范围内先后产生了5个主要聚煤期：石炭纪聚煤期、二叠纪聚煤期、早中侏罗世聚煤期、晚侏罗至早白垩世聚煤期、晚白垩至始新世聚煤期，其中石炭纪和二叠纪聚煤期成煤量最多。

3.瓦斯成因类型:生物成因（原生生物成因、次生生物成因）和热成因（热解成因、裂解成因）两类。

4. 煤层气发生率——指从泥炭到特定煤级瓦斯气体产生的总量。

视煤气发生率——指从褐煤到特定煤级瓦斯气体产生的量。

阶段生气率——指煤化过程特定阶段瓦斯气体产生的量。

5. 地质构造演化对煤层瓦斯保存的影响：瓦斯是气质地质体；中国的石炭二叠纪含煤地层形成后主要经历了印支运动、燕山运动和喜马拉雅运动等。

每次构造运动的规模、涉及范围、构造应力场等均不尽相同；煤层形成后在历经构造运动中拉张裂陷、隆起剥蚀会使煤层瓦斯大量逸散；煤层形成后在历经构造运动中挤压拗陷有利于瓦斯保存，挤压剪切易于形成构造煤、同时形成好的封闭条件；6.不同地质构造类型对瓦斯保存的影响：1.向斜构造2. 背斜构造3.推覆构造对瓦斯保存的影响4. 伸展构造对瓦斯保存的影响7.沉积作用对瓦斯保存的影响瓦斯形成于煤层，储于煤层；沉积环境、沉积作用在很大程度上决定了瓦斯生成的物质基础以及煤储层、盖层的几何和物性特征。

通过煤层与围岩之间的组合关系影响到瓦斯的保存条件。

（2）聚煤期前后沉积环境演化对瓦斯保存的影响环境演化决定下伏、上覆地层厚度、岩性组合和厚度，关系到岩层的透气性。

(1)聚煤期前后平静水体环境有利瓦斯赋存(2)聚煤期前后冲积环境沉积不利于瓦斯赋存8.煤层厚度对瓦斯保存的影响瓦斯的逸散以扩散方式为主，空间两点之间的浓度差是其扩散的主要动力。

在其他初始条件相似的情况下，煤储层厚度越大，达到中值浓度或者扩散终止所需要的时间就越长。

煤储层本身是一种高度致密的低渗透性岩层，上部分层和下部分层对中部分层有强烈的封盖作用，煤储层厚度越大，中部分层中煤层气向顶底板扩散的路径就越长，扩散阻力就越大，对瓦斯的保存就越有利。

9.水文地质对瓦斯保存的影响一是水力运移逸散作用；二是水力封闭作用；三是水力封堵作用。

第三章瓦斯赋存构造逐级控制理论板块构造与中国煤矿地质构造特征（了解）（一）华北地区印支期主要受西伯利亚板块由北向南和扬子地块由南向北推挤作用，形成近东西向的宽缓褶皱和断裂，但不剧烈。

燕山早、中期受太平洋库拉板块俯冲碰撞作用，活动剧烈，形成一系列北北东、北东向的大规模隆起和拗陷，伴随剧烈的岩浆活动，如太行山隆起、贺兰山隆起、鄂尔多斯盆地拗陷、沁水盆地拗陷等。

华北地区煤层主要发育近东西向、北北东向、北东向的褶皱和断裂及其叠加和复合构造。

（二）华南地区华南地区地质构造比华北地区复杂，北面受华北板块的碰撞挤压，西面受藏滇板块的推挤，南面受印支板块的作用，东面受太平洋菲律宾板块长时期的碰撞挤压作用。

华南板块既发育有近东西向构造，又发育有北西向构造和北北东向、北东、北东东向构造，使华南地区煤层构造破坏严重，构造极为复杂，煤层厚度变化大，构造煤发育。

（三）西北地区中国大陆西部受印度板块由南向北挤压、西伯利亚板块相对阻挡，地壳大幅度隆起，使得塔里木盆地、准噶尔盆地的早、中侏罗统煤层抬起，大面积煤层距地表很浅。

从新疆天山山脉到内蒙古中部的阴山山脉，山体表现为东西向延展；盆地表现为压陷盆地；煤田地质构造主要表现为压性、压扭性断裂和褶皱，多为逆冲推覆构造。

（四）东北地区主要受天山——兴安活动带和滨太平洋构造域构造演化的控制。

位于东段的东北黑、吉、辽三省地区，自印支运动以来受西伯利亚板块自北而南和太平洋板块自南东向北西的双向挤压，呈现着东西向构造与北东、北北东向构造相互复合的格局。

燕山期以来，主要表现为大兴安岭隆起、松辽盆地拗陷大范围的岩浆喷发等活动，晚侏罗—早白垩统煤系地层以火山碎屑岩沉积为主。

板块构造与中国煤层瓦斯赋存分布特征（一）华北地区普遍沉积了中国较老的石炭二叠系含煤地层以中高变质烟煤、无烟煤为主煤层瓦斯生成条件比较优越，是我国高瓦斯矿井、矿区主要分布区（二）华南地区华南地区煤层煤化程度高，多为无烟煤和高变质烟煤，在闽、浙、粤东沿海一带，主要为高阶无烟煤。

华南地区除高阶无烟煤矿井之外，80%以上的矿井为高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井。

（三）西北地区塔里木盆地，准噶尔盆地向东到内蒙中部，都沉积了中国煤炭资源量最大的早、中侏罗世的煤层。

由于受印度板块由南向北推挤和西伯利亚板块阻挡南北挤压作用，盆地大范围的抬升，煤层距地表浅，并受到风化剥蚀作用.目前80%以上的矿井为低瓦斯矿井。

但是深部高瓦斯矿井将逐渐增加，局部地带也将会有煤与瓦斯突出危险突出矿井6对、高瓦斯矿井13对，共发生瓦斯突出6次。

（四）东北地区沉积于松辽盆地以东，黑龙江鸡西、双鸭山、鹤岗，吉林辽源、通化，辽宁阜新等矿区的晚侏罗—早白垩世的煤层，松辽盆地的晚侏罗-早白垩世的煤层，由于受大范围岩浆活动的作用，煤化程度增高，多为中高变质烟煤，加上煤系地层普遍沉积厚层火山凝灰岩和火山碎屑岩，透气性低，对煤层瓦斯保存具有封盖作用，因此多为高瓦斯突出矿井、矿区分布。

抚顺矿区早第三系抚顺组煤层也为高瓦斯突出煤层。

沉积于大兴安岭东侧的早、中侏罗世的煤层，煤化程度低，以褐煤为主，并遭受风化剥蚀作用，90%以上的矿井为低瓦斯。

中国煤与瓦斯突出动力灾害特征1、中国是世界上煤与瓦斯突出动力灾害最严重的国家；2、含有高能瓦斯的构造煤是煤与瓦斯突出发生的基础；3、煤与瓦斯突出发生在构造挤压剪切破坏带板块构造对中国煤与瓦斯突出区域分布的控制（重点）板缘构造带控制着煤与瓦斯突出的敏感地带。

板内造山带控制着煤与瓦斯突出的敏感地带。

深层构造陡变带是影响煤与瓦斯突出的敏感地带。

深层活动断裂带是影响煤与瓦斯突出的敏感地带。

推覆构造带是煤与瓦斯突出的敏感地带。

强变形带是控制煤与瓦斯突出的敏感地带瓦斯赋存构造逐级控制理论内涵（重点）区域地质构造演化现今煤矿瓦斯分布和赋存状态是含煤盆地经历了印支运动、燕山运动、喜马拉雅运动和现今地球构造应力场演化作用的结果，都可归结为挤压剪切构造活动或拉张裂陷构造活动作用的结果。

瓦斯赋存地质构造逐级控制理论研究路线运用板块构造理论，区域地质构造演化理论深入地研究区域地质构造，从而深入地研究瓦斯赋存地质构造逐级控制规律，逐级缩小范围，揭示不同级别范围的瓦斯地质规律，有的放矢的预测防治瓦斯灾害。

瓦斯赋存地质构造逐级控制规律瓦斯分布、赋存状态存在着地质构造逐级控制规律，板块构造控制区域地质构造，区域地质构造控制矿区，矿区构造控制矿井、采掘工作面。

通过构造逐级控制,可以逐级缩小范围，最后圈定瓦斯富集区和煤与瓦斯突出危险区。

瓦斯赋存地质构造逐级控制机理只有运用区域地质构造演化理论和瓦斯赋存地质构造逐级控制理论才能厘清不同级别的挤压剪切构造和拉张裂陷构造，才能厘清瓦斯富集区、煤与瓦斯突出煤层、突出矿井、煤与瓦斯突出危险区的分布。

第四章煤层瓦斯赋存与煤储层物性特征吸收瓦斯：进入煤体内部的瓦斯吸着瓦斯：吸附在煤体表面的瓦斯吸附瓦斯：吸收瓦斯和吸着瓦斯的统称游离瓦斯：在气饱和情况下，煤的孔隙和裂隙中充满着处于游离状态的瓦斯。

影响煤吸附性的因素煤吸附性大小主要取决于3个方面的因素：①煤结构、煤的有机组成和煤的变质程度；②被吸附物质的性质；③煤体吸附所处的环境条件。

解吸：煤层压力降低到一定程度，煤中被吸附的甲烷开始从微孔表面分离，即发生解吸。

解吸率：损失气量与解吸气量之和与总含气量之比。

解吸量：损失气量与现场两小时解吸气量之和，即解吸率与实测含气量的乘积。

影响煤层瓦斯含量的因素：主要地质因素包括：煤的变质程度、围岩条件、地质构造、煤层埋藏深度、煤田的暴露程度、地下水活动和岩浆活动。

地质构造类型及组合对瓦斯保存的影响不同类型的地质构造在其形成过程中，由于构造应力场及其内部应力状态的不同，导致煤层和盖层的产状、结构、物性、裂隙发育状况及地下水径流等条件出现差异，进而影响到煤层瓦斯的保存。

褶皱构造影响煤层瓦斯的保存为多数研究者所承认，也是煤矿开采实际所证明背斜和向斜特别是它们的轴部及其附近, 既有煤层瓦斯含量较高、或者发生瓦斯涌出或发生煤与瓦斯突出的现象, 也有煤层瓦斯含量较低或不发生集中瓦斯涌出或煤与瓦斯突出褶皱构造控制煤层瓦斯的基本类型背斜上层逸散型背斜下层聚集型向斜上层聚集型向斜下层逸散型断裂构造对瓦斯保存的影响断裂构造破坏了煤层的连续完整性，使煤层瓦斯运移条件发生变化。

有的断层有利于瓦斯排放，有的断层对抑制瓦斯排放而成为逸散的屏障。

前者称为开放型断层、后者称为封闭型断层断层的开放性与封闭性取决于下列条件：断层属性和力学性质，一般张性正断层属开放型，而压性或压扭性逆断层通常具有封闭性；断层与地表或与冲积层的连通情况，规模大且与地表相通或与冲积层相连的断层一般为开放型；断层将煤层断开后，煤层与断层另一盘接触的岩层性质有关，若透气性好则利于瓦斯排放；断层带的特征、断层带的充填情况、紧闭程度、裂隙发育情况等都会影响到断层的开放性或封闭性。

岩浆活动的影响岩浆侵入含煤岩系或煤层，在岩浆热变质和接触变质的影响下，煤的变质程度升高，瓦斯的生成量和吸附能力增大。

在缺少隔气盖层或封闭条件不好时，岩浆的高温作用可以强化煤层瓦斯排放，使煤层瓦斯含量减小。

岩浆岩体有时会使煤层局部被覆盖或封闭，形成隔气盖层，瓦斯得以保存但在某些情况下，由于岩脉蚀变带裂隙增加，造成风化作用加强，可逐渐形成裂隙通道，有利于瓦斯的排放。

岩浆活动对瓦斯赋存既有生成和保存作用，在某些条件下又会增加瓦斯逸散的可能性。

因此，在研究岩浆活动对煤层瓦斯的影响时，要结合地质背景作具体分析。

总的来看，岩浆侵入煤层有利于瓦斯生成和保存的现象比较普遍。

煤层瓦斯垂向分带：二氧化碳－氮气带、氮气带、氮气－甲烷带、甲烷带。