《瓦斯地质图编制》

瓦斯地质图的编制

整理课件主要内容1瓦斯地质的形成和发展

2瓦斯地质规律分析

3煤矿三级瓦斯地质图的作用

4矿区矿井采掘工作面瓦斯地质图编制方法

5河南省瓦斯地质规律研究及煤矿瓦斯地质图编制

整理课件1瓦斯地质的形成和发展

1.1瓦斯地质的形成1.2瓦斯地质研究得到各级领导的支持和重视1.3瓦斯地质的发展整理课件1.1瓦斯地质的形成

河南理工大学已故著名安全专家杨力生教授1948年从美国回国后，数十年如一日的致力于中国煤矿通风安全研究，他发现治理瓦斯必须走瓦斯地质研究的道路。1964年，他在焦作矿务局焦西矿跟踪掘进巷道瓦斯变化规律时，就发现瓦斯突出与断层有密切关系。70年代他就提出了编制矿井瓦斯地质图的想法。1983年，他与张子敏、陈名强、张克树等一起，在煤炭部领导的大力支持下，建立了“编制全国煤矿瓦斯地质图”煤炭工业部重大项目。全国25个省(区)煤炭厅(局)、矿务局、矿都成立了以总工程师为组长的编图领导小组，动员了3000多名工程技术和科研人员，自下而上的整理矿井、矿区瓦斯地质资料，编制了500余套矿井瓦斯地质图、125套矿区瓦斯地质图和25套省(区)瓦斯地质图。1990年，由张祖银、张子敏共同负责完成了《1∶200万的中国煤层瓦斯地质图和说明书》的编制和出版任务。整理课件1.1瓦斯地质的形成

此项工作的开展，在全国煤矿首次系统地整理了瓦斯地质资料，最大范围地获取了全国煤矿瓦斯地质信息，广泛地宣传和普及了瓦斯地质知识，开创性地推动了瓦斯地质学科的发展；1963年，周世宁院士就提出了煤矿瓦斯地质的8项基本因素；1977年彭立世、袁崇孚在煤炭工业部建立了“湘、赣、豫煤与瓦斯突出带地质构造特征研究”课题。这些都为瓦斯地质的深入研究奠定了基础。1993年，“《瓦斯地质》新学科与课程建设”获优秀教学成果国家级二等奖。1985年，中国煤炭学会瓦斯地质专业委员会宣告成立，并创办了《瓦斯地质》期刊，每年举办一次全国性的学术年会。1994年，《瓦斯地质》被批准为煤炭工业部重点学科。从1990年以来，先后出版了《瓦斯地质概论》、《1∶200万中国煤层地质图》、《1∶200万中国煤层瓦斯地质图编制》、《中国煤层瓦斯分布特征》、《瓦斯突出地球物理研究》、《煤层瓦斯赋存与流动理论》、《瓦斯地质新进展》等专著和《瓦斯地质》统编教材。整理课件整理课件1.2瓦斯地质研究得到各级领导的支持和重视

前国家主席江泽民观看《中国煤层瓦斯地质图》整理课件

国家煤矿安全监察局局长王显政到瓦斯地质研究所指导工作整理课件

1998年5月18日原国家煤炭工业局局长张宝明给张子敏教授写信，指出：“焦作工学院瓦斯地质研究所编制瓦斯地质图，并进行了全国煤矿瓦斯地质研究工作，既具提高控制瓦斯事故各项工作的前瞻性和计划性，又指导现场安全技术措施，是一项重要的安全基础。国家煤炭工业局支持你们的研究工作。”同年6月13日，中国煤炭报、煤炭教育信息报头版头条刊登。张宝明局长对瓦斯地质编图十分重视整理课件

河南省副省长陈全国到瓦斯地质研究所指导工作整理课件1.3瓦斯地质的发展

《煤矿安全规程》第一百八十一条，突出矿井必须及时编制矿井瓦斯地质图。无论是高瓦斯矿井、突出矿井还是低瓦斯矿井，无论是瓦斯灾害防治，还是瓦斯资源开发利用，都需要编制各级瓦斯地质图。它是研究和反映瓦斯地质规律、瓦斯变化规律，指导瓦斯预测和防灾、减灾的最基础的图件。有了这种图件，才能使瓦斯地质资料和研究成果得到高度的集中，并不断地积累、补充、深化和完善；有了这种图件就可以使各级领导和管理人员对瓦斯预测和防治有了共同的语言，综合考虑瓦斯灾害防治和资源开发利用；有了这种图件更容易使瓦斯研究成果纳入到生产管理，迅速转化为生产力。1.3.1要编制煤矿各级瓦斯地质图整理课件

无论从防治瓦斯灾害还是从瓦斯资源开发利用而言，都需要设置煤矿各级瓦斯地质专职人员，更何况防治瓦斯灾害是高难度的技术和一项系统工程。瓦斯含量、瓦斯涌出量、煤与瓦斯突出灾害都是随着开采深度和采掘工艺技术的变化而不断发生变化，需要专职人员随时跟踪瓦斯地质信息，收集、分析资料，编制各级瓦斯地质图。更需要瓦斯地质专职人员不断修改和补充各级瓦斯地质图资料。1.3.2设置煤矿各级瓦斯地质专职人员整理课件瓦斯地质规律是反映煤层瓦斯形成、分布和赋存的规律，是研究煤与瓦斯突出地质原因的理论。瓦斯地质技术是煤矿安全生产和瓦斯资源开发最基本的技术。只要办煤矿，首先应该搞清瓦斯地质规律，只有如此，才能掌握瓦斯涌出和突出危险性的规律；只有如此，才能搞清把瓦斯作为资源进行开发的理论和技术。在搞清矿区、井田煤层区域构造演化历史的基础上，揭示不同期次、不同序次和不同规模的构造对瓦斯赋存的控制规律，从而搞清瓦斯突出危险性的分区分带特征。目前，运用计算机技术，建立瓦斯突出危险性预测预报的可视化技术，首先要建立准确地瓦斯地质模型。这些都必须具有详尽的第一手瓦斯地质分析资料。因此，要建立健全《矿井瓦斯地质工作规范》制度。1.3.3建立健全《矿井瓦斯地质工作规范》制度整理课件

现代化采煤技术的高速发展，生产越来越集中，采掘机械自动化程度越来越高，瓦斯集中涌出和矿山压力的急剧变化，使得原来的低瓦斯矿井也变成了高瓦斯矿井，使得影响煤与瓦斯突出的因素越来越复杂。这就需要瓦斯地质技术和采矿技术密切结合起来。1.3.4把瓦斯地质技术和采矿技术密切结合起来整理课件主要内容1瓦斯地质的形成和发展

2瓦斯地质规律分析

3煤矿三级瓦斯地质图的作用

4矿区矿井采掘工作面瓦斯地质图编制方法

5河南省瓦斯地质规律研究及煤矿瓦斯地质图编制

整理课件2瓦斯地质规律分析2.1瓦斯是特殊的地质体2.2瓦斯生成理论2.3瓦斯运移、赋存和分布2.4瓦斯地质规律的意义2.5瓦斯地质规律与中国的煤与瓦斯突出2.6中国不同地质时代的煤层瓦斯区域分布特征2.7中国煤层高瓦斯赋存、高瓦斯涌出量区域分布规律

2.8中国煤层低瓦斯赋存、低瓦斯涌出量区域分布规律

整理课件2.1瓦斯是特殊的地质体

2.1.1瓦斯是气体地质体

瓦斯生于煤层，储存于煤层，只要开采煤炭就会有瓦斯涌出来。瓦斯是地质成因的，它是在数千万年至数亿年前由煤的变质作用形成的，它是生于煤层、储存于煤层或围岩中的气体地质体，它的生成条件、运移规律、赋存和分布规律都受着极其复杂的地质作用控制，它在煤层中的赋存状态与煤颗粒、煤分子之间的关系经历过极其复杂的地质历史演化过程，涉及到复杂的区域地质学、煤田地质学、煤化学等知识；它的运移、流动规律涉及到流体力学等知识；它在煤炭开采过程中的涌出和突出规律又涉及到地球动力学、构造地质学、岩体力学、采矿学等知识，所以我们称瓦斯是气体地质体。整理课件2.1.2瓦斯受控于地质作用

瓦斯是地质作用的产物，现今煤层瓦斯的赋存状态是含煤地层经受复杂地质历史演化作用的结果，受着瓦斯生成、运移、保存条件综合地质作用的控制。瓦斯的生成、运移、保存条件和赋存以及煤与瓦斯突出动力现象都是地质作用的结果，存在着瓦斯地质规律。瓦斯抽放的难易程度与煤层结构破坏程度密切相关，尤其是煤层气开发工艺技术与煤层结构受强构造挤压、剪切形成构造煤的发育程度(软煤分层厚度)密切相关。瓦斯地质研究从宏观上涉及到板块构造运动；从微观上涉及到煤的化学结构。无论从赋存、分布的地质原因和规律，还是从瓦斯涌出、瓦斯突出的原因和规律，都涉及到极其复杂的地质条件、地质理论、地质测试手段。整理课件2.1.3瓦斯灾害预测和防治是国际性的技术难题

瓦斯是无色、无味的气体，在矿井空间几乎无处不有，所有的采矿活动，每时每刻都能扰动它，涉及到它。瓦斯涌出聚集、瓦斯突出、瓦斯灾害的预测和防治，瓦斯灾害的发生，都涉及到复杂的地质因素、开采因素和人为因素。这些因素往往具有模糊性和随机性，既有静态特征，更具有千钧一发的动态特征。从管理上讲，人们的认识能力和快速反应能力往往处于被动状态。瓦斯事故发生的规律不同于水、火、顶板冒落等事故那样直观，而显得很抽象，容易引起作业时的疏忽。据统计，我国煤矿事故每年伤亡6000人以上，瓦斯伤亡人数占总数的40%以上。防治瓦斯灾害是煤矿安全生产的首要任务。整理课件2.2瓦斯生成理论

煤的变质作用可分为深成变质作用和岩浆热变质作用。瓦斯生成量随着煤的埋藏深度的增加而增加。表2-1每形成一吨煤的产气量

褐煤

肥煤

瘦煤

无烟煤

68m3

230m3

330m3

400m3以上

表2-2各煤化阶段生气量

煤化气体阶段

每个煤化阶段最终残留-吨煤的生气量，m3

泥炭－褐煤褐煤－烟煤烟煤－无烟煤甲烷

68.3161.6192.9

二氧化碳

167.3

124.9

23.4

整理课件2.3瓦斯运移、赋存和分布

煤化作用生成瓦斯经历数千万年至数亿年的地壳构造运动的作用，80%左右的气体都逸散掉了，因此瓦斯的运移和赋存规律极其复杂。只有搞清煤田、矿区地质构造演化历史，在历次构造运动中含煤地层隆起、剥蚀和沉积、拗陷的特征，才能搞清煤层瓦斯的保存条件，同样是石炭二叠系煤层，在山东省鲁西断隆控制的石炭二叠纪煤田，由于隆起较早，上覆普遍缺失三叠系地层，煤层长期遭受风化剥蚀作用，大量瓦斯逸散，埋深600-700m仍属瓦斯风化带，目前山东省范围内90%的矿井都属于低瓦斯矿井；而河南豫西煤田石炭二叠系煤层，上覆沉积了数千米厚的三叠系的地层，因此瓦斯保存条件较好，焦作、鹤壁、郑州、平顶山矿区都属于高瓦斯、突出矿区。只有搞清矿区、矿井地质构造及其构造应力场在历次构造运动中经受挤压、拉张和剪切作用的演化历史，才能搞清矿井、采区、采面煤层瓦斯的保存和赋存特征；只有如此，也才能搞清矿区、井田的构造挤压、剪切带的分布和构造煤的发育特征。在此基础上，搞清煤与瓦斯突出危险性的分区、分带特征，同时，也才能搞清煤层瓦斯抽放的难易程度和应采取的对策和技术。整理课件2.4瓦斯地质规律的意义

瓦斯地质规律包括瓦斯生成的地质条件，瓦斯保存的地质条件，瓦斯赋存特征，矿区、井田构造变形特征及复杂程度，不同方向的断裂、褶皱类型及发育特征，构造挤压、拉张、剪切应力场的演化历史，煤层结构破坏及构造煤的发育程度等。这些都是影响煤层瓦斯含量、矿井瓦斯涌出量和煤与瓦斯突出危险性、煤与瓦斯突出强度和瓦斯抽放利用条件的主要地质因素。搞清它们之间的关系就搞清了瓦斯地质规律。整理课件2.5瓦斯地质规律与中国的煤与瓦斯突出

2.5.1中国发生煤与瓦斯突出的基本情况

自1834年3月22日法国鲁尔煤田伊萨克矿井在急倾斜厚煤层平巷掘进工作面发生了世界上第一次有记载的瓦斯突出至今的一个半多世纪中，世界各主要产煤国如俄罗斯、波兰、澳大利亚、德国、英国、日本等都发生过程度不同的瓦斯突出。瓦斯突出一直是世界各产煤国突出矿井安全和减灾防灾工作的主体。我国是世界上发生瓦斯突出最为严重的国家之一，据不完全统计，目前我国有瓦斯突出矿井270余对，已发生煤与瓦斯突出12000余次。近年来，随着煤炭工业的迅猛发展，瓦斯突出对煤矿安全生产的威胁与日俱增。整理课件2.5.1我国发生煤与瓦斯突出的基本情况中国煤矿发生瓦斯突出97%以上都发生在高瓦斯矿井，仅开滦的赵各庄、张家口的前山矿、鹤岗的南山矿和新一矿、抚顺的南昌井、盘江的火铺井和云南的蚂蝗庆矿为低瓦斯矿井。瓦斯突出矿井的分布以华南地区最多，为181余对，占全国瓦斯突出矿井总数的66.3%；其次为华北地区和东北地区各为60余对和20余对，分别占全国瓦斯突出矿井总数的24.1%和7.6%；西北地区为5对，占全国瓦斯突出矿井总数的2%。从含煤地层时代来看，开采石炭、二叠纪煤层的突出矿井最多为230余对，占全国瓦斯突出矿井总数的83.7%；其次是开采早、中侏罗世和晚三叠世煤层的矿井为20余对，占8.5%；开采晚侏罗世—早白垩世煤层的矿井为20余对，占6.3%；开采第三纪煤层的矿井为4对，仅占1.2%。整理课件2.5.1我国发生煤与瓦斯突出的基本情况中国煤与瓦斯突出的始突深度在不同矿区、不同矿井相差甚大。始突深度最小的不到40m，如湖南红卫里王庙矿为35m；最大的达到600m以上，如抚顺老虎台矿为640m，郑煤集团大平矿为612m。华南地区东部的湘、赣、粤始突深度最小，一般为数十米到200m；华南地区西部的川、黔、滇始突深度一般为100m～400m；华北地区的始突深度约为200m～650m；东北地区的始突深度在100m～650m。

整理课件2.5.2煤层瓦斯含量高是瓦斯突出发生的基础瓦斯突出集中分布在煤层瓦斯含量相对富集的地带，全国30对特大型瓦斯突出矿井中煤层瓦斯含量一般都在20m3/t左右，从而不少矿区把煤层瓦斯含量作为评价瓦斯突出的标准。如湖南的涟邵矿区煤层瓦斯含量大于15m3/t为严重突出煤层；瓦斯含量9～15m3/t为一般突出煤层；煤层瓦斯含量小于9m3/t不发生瓦斯突出。四川南桐矿区、天府矿区和焦作矿区发生瓦斯突出煤层的瓦斯含量临界值分别为6m3/t、8m3/t和10m3/t。煤层瓦斯含量不仅决定着发生瓦斯突出的难易程度，而且还影响瓦斯突出的强度，如江西乐平矿区的涌山煤矿煤层瓦斯含量为17.01m3/t，最大突出强度为2200t；而该矿区的仙槎矿煤层瓦斯含量相对较小，瓦斯突出的最大强度100t左右。整理课件2.5.3煤体结构的破坏是发生瓦斯突出的必要条件国内外不少研究者都把煤体结构的破坏程度作为预测瓦斯突出危险性的指标。煤体结构破坏是煤层受到构造强烈挤压和剪切破坏作用的产物。由于受力大小、作用范围和受力状态的非均衡性，煤层中范围和厚度大小不同的自然分层发生变形，丧失了原来的均质、层理清晰的条带状结构，而形成破碎的颗粒或粉状的构造破坏煤。焦作工学院称其为构造煤，并根据煤体宏观和微观结构特征，把构造煤划分成碎裂煤、碎粒煤、粉粒煤和糜棱煤4种类型。

整理课件2.5.3煤体结构的破坏是发生瓦斯突出的必要条件构造破坏煤常常发育在压性、压扭性或剪切构造发育区域内构造应力比较集中的地带，由于煤层物质组成和受力状态的不同，构造破坏煤往往呈夹层状或透镜体状分布于煤层中的不同部位。国内外大量观测表明，在瓦斯突出地点的煤层中都存在有煤质松软、层理紊乱、原生结构遭到严重破坏、呈层状或透镜状分布的软分层，所有的瓦斯突出都发生在构造破坏煤发育的地带。焦作工学院把受构造破坏严重的煤层，并具有发生瓦斯突出的瓦斯能（即高压瓦斯）介质条件的煤体称作瓦斯突出煤体，把原生结构煤称作非突出煤体。瓦斯突出煤体从理论上是瓦斯突出各项参数的综合反映，反过来瓦斯突出参数也从本质上确定了瓦斯突出煤体的易突性。整理课件2.5.3煤体结构的破坏是发生瓦斯突出的必要条件构造破坏煤的厚度也是影响瓦斯突出的重要地质因素。如果厚度较薄，在0.1m或0.15m以下时，一般情况下不管其它条件如何变化都不会发生瓦斯突出。因此，不少矿区都提出了以构造破坏煤的厚度作为预测瓦斯突出危险性的指标。如阳泉3号煤层发生瓦斯突出的构造煤厚度为0.45m，安阳龙山矿为0.1m。南桐矿区4号煤层的构造煤厚度1.6m～2.0m发生瓦斯突出次数占全矿区瓦斯突出总数的48.3%，平均突出强度为110t；5号煤层的构造煤厚度0.04m～0.3m发生瓦斯突出次数占全矿区瓦斯突出总数的23.6%，平均突出强度为31.6t；6号煤层的构造煤厚度0.1m～0.40m发生瓦斯突出次数占全矿区瓦斯突出总数的24.8%，平均突出强度为37.1t。

整理课件2.5.4构造应力相对集中的地带是瓦斯突出发生的主要位置瓦斯地质研究表明，瓦斯突出分布是不均衡的，在平面和空间上具有分区分带的特征，地质条件对瓦斯突出的分区分带具有明显的控制作用。特别是压性、压扭性构造与瓦斯突出息息相连。究其原因，一方面是这些构造有利于造成构造煤形成和发育；另一方面是在这些构造发育的地带构造应力比较集中，使煤层处于强挤压状态，从而有利于在煤层中赋存高压瓦斯。我国华南地区在地质历史演变过程中压性和压扭性构造作用时间较长，这无疑是瓦斯突出的频率和强度都比其它地区严重的重要原因。况且从现今的构造应力场来看，华南地区的地应力作用仍然比华北地区高。国家地震局地壳应力所测定的中国东部大陆地表100m以上的构造应力状态表明，华北地区平均水平主应力为3.3MPa，平均水平应力差为1.8MPa；而华南地区平均水平主应力为8MPa，平均水平应力差为4.8MPa。整理课件2.5.5压性、压扭性构造是发生煤与瓦斯突出的有利地带瓦斯突出主要与压性、压扭性断裂有关，有时断距只有几m甚至几dm的小型逆断层或平移断层就会导致强烈的瓦斯突出。这在我国华南地区的一些突出矿井中是很常见的。如天府矿区的刘家沟矿和磨心坡矿的瓦斯突出主要发生在小型逆断层附近，如图2－33所示。广东的梅田矿区有70余次瓦斯突出与小型的压性和扭性断层有关。整理课件图2－33天府背斜刘、磨两矿煤与瓦斯突出点与断层的关系整理课件2.5.5压性、压扭性构造是发生煤与瓦斯突出的有利地带湖南的洪山殿蛇形山井有56次瓦斯突出发生在断距小于5m的压性和压扭性断层附近。马田桐子山井南大巷有4条小型逆断层的70m距离内掘进中发生了5次瓦斯突出。六枝矿区NE向展布的梅子关背斜上发育的一系列NNE向的压扭性小断层控制着该矿区的瓦斯突出分布。天府矿区三汇一矿突出煤量达12780t和2807t的两次特大型瓦斯突出分别发生在华蓥山深断裂的低级断裂F14-4逆断层的下盘和上盘；

整理课件2.5.5压性、压扭性构造是发生煤与瓦斯突出的有利地带抚顺矿区的瓦斯突出也主要发生在抚顺—密山断裂的次级断裂逆掩断层的下盘。在一些正断层部位发生的煤与瓦斯突出，多数是由于这些断层开始时是逆断层，后来构造应力场改变，逆冲推覆变为重力滑脱而成为正断层。如太行山东麓的焦作、安阳、鹤壁等矿区的NNE向的正断层；平顶山矿区北西西向的正断层，在这些断层附近，常常分布有发育的构造煤，也是造成这些断层附近发生突出的原因。整理课件2.5.5压性、压扭性构造是发生煤与瓦斯突出的有利地带瓦斯突出与褶皱构造的关系也是极其密切的。煤层在褶皱形成过程中由于韧性剪切、塑性流动而形成构造煤的“煤包”通常是发生严重瓦斯突出的部位，这种情况在中国华南地区的矿井中比较常见。如江西的新华煤矿为一褶皱构造，在向斜轴部形成的厚度较大的4个“煤包”，自1961～1981短短的20年间仅一号矿井就发生瓦斯突出103次，其中位于矿井东部的第二个“煤包”，由于厚度比较大，突出次数最多，占该矿井总突出次数的75%以上。此外在褶皱构造中由于在背斜构造的轴部及其附近，有利于瓦斯的积聚，易于发生瓦斯突出，如图2－34所示。整理课件图2－34某矿南五采区煤与瓦斯突出点的分布与断层牵引形成的背斜和构造煤煤包的关系整理课件2.5.5压性、压扭性构造是发生煤与瓦斯突出的有利地带当背斜的轴部及其附近张性断裂比较发育，或者当背斜的轴部受到侵蚀时，则成为煤层瓦斯排放的通道。这时在褶皱构造的翼部和向斜的轴部煤层的瓦斯含量就比较高，易于发生瓦斯突出。由于平行煤层及围岩层面方向的渗透性能远大于垂直层面方向，因而倾角比较平缓的褶皱一翼比倾角陡急一翼煤层瓦斯含量高，瓦斯突出危险性也就比较大。如广西的红茂煤田总体构造格局为一背斜构造，西翼的茂兰矿区距背斜轴部较远，压性和压扭性断层较发育，瓦斯风化带很浅，仅有47m，矿井瓦斯涌出量为30～106m3/t，为高瓦斯和瓦斯突出矿井；而东翼的红山矿区距背斜轴部较近，张性断裂比较发育，瓦斯风化带深达125m以上，矿井瓦斯涌出量较低，为低瓦斯矿井。整理课件2.5.5压性、压扭性构造是发生煤与瓦斯突出的有利地带河南理工大学对湘、赣、豫三省区域瓦斯地质特征进行了研究，把瓦斯突出危险带划分为7种构造类型，如图2－35所示。值得注意的是在这7种瓦斯突出构造类型中，都分布着发育的构造煤。因此，可以认为地质构造通过对煤体结构的控制来控制瓦斯突出分布，研究瓦斯突出的地质条件和瓦斯突出煤体结构破坏是实现瓦斯突出预测的技术途径。整理课件图2－35煤与瓦斯突出危险带地质构造类型图示（据焦作矿业学院瓦斯地质课题组）整理课件2.5.6中国煤与瓦斯突出矿区、矿井分布的区域构造控制2.5.6.1深层构造陡变带是煤与瓦斯突出的敏感地带

中国的深层构造呈东西向和南北－北北东向分带，以南北－北北东向带最为显著。贺兰山－龙门山南北向陡变带上分布着石嘴山，龙门山，雅荣，渡口等高瓦斯突出矿区，共有11对高突矿井；太行山—武陵山陡变带上分布着南桐、松藻、焦作、鹤壁、安阳等高瓦斯突出矿区，共有30余对高突矿井。近东西向的陡变带有两条：天山－赤峰陡变带上分布有包头，下花园，北票等高瓦斯突出矿区，共有10余对高突矿井；华南地区的萍乡－郴州也是一个深层构造带，分布有萍乡，乐平，英岗岭、丰城、白沙、梅田、南岭等高瓦斯突出矿区，共有70余对高突矿井，共发生突出2000余次。深层构造陡变带也是中新生以来构造活动最为强烈的地带，也是陆内造山带，有着特殊的地球物理场。整理课件2.5.6.2深层活动断裂带是煤与瓦斯突出的敏感地带华北板块北缘断裂带、鄂尔多斯西缘断裂带，太行山断裂带分别与上述深层构造陡变带相一致。华北板块南缘龙首山－固始断裂带，分布着靖远，宜洛、平顶山、淮南等高瓦斯突出矿区，有近20对突出矿井。华南地区，沿华蓥山断裂带上有华蓥山、天府、中梁山高瓦斯突出矿区，共有13对突出矿井。沿南丹—紫云断裂带上分布有水城、六枝、红茂高瓦斯突出矿区，有10余对突出矿井。宜春－柳州断裂带和萍乡－郴州陡变带一致。在扬子陆块北缘断裂带上分布有黄石高瓦斯突出矿区。在金沙江－红河断裂带上有一个低瓦斯突出矿井蚂蝗庆矿。东北地区，沿牡丹江－鹤岗断裂带上分布有鹤岗瓦斯突出矿区和延边和龙二氧化碳突出矿区，有2对瓦斯突出矿井和2对二氧化碳突出矿井。

整理课件2.5.6.2深层活动断裂带是煤与瓦斯突出的敏感地带在敦化－密山断裂带上有抚顺、鸡西高瓦斯突出矿区，有8对瓦斯突出矿井。在伊兰—舒兰断裂带上有营城二氧化碳突出矿井。几乎所有的煤与瓦斯突出矿井都与深断裂有关。深断裂大多是板块结合带或地体的拼接带,且往往是一些“复性”,“长寿”断裂；深断裂带多是重力梯度带,壳、幔物质陡变带,地球物理场变化带。深层活动控制浅层活动，深层构造控制浅层构造。燕山期以来，中国大陆进入板块活动期，东部受滨太平洋构造域控制,西部受特提斯构造域控制。东部壳幔物质调整，陆壳活化，隆拗分异，新生代向洋伸展；西部印度板块持续北推，藏滇板块隆升，西伯利亚板块对挤。现代板块活动，使得深断裂成为构造活动的剧烈带，深断裂的挤压、剪切活动，控制着周围块段发生同动力体系的挤压；使那里的煤层发生构造变形，破坏，应力集中，瓦斯聚积同时发生。整理课件2.5.6.3推覆构造带是煤与瓦斯突出的多发地带中国多期、多层次的推覆构造十分发育，规模大者，推覆距离达数十千米。在四川盆地的西侧发育的龙门山－菁河推覆构造带，逆冲推覆指向盆地中心，如（图2－36）。沿推覆构造带上分布着龙门山、雅荣高瓦斯突出矿区，有7对突出矿井；在盆地的东侧发育的武陵山、华蓥山推覆构造，逆冲推覆指向盆地中心，分布着松藻、南桐、天府、华蓥山、中梁山高瓦斯突出矿区，有突出矿井26对。在江南古陆与华夏古陆之间形成的湘桂、乐平－萍乡，浙西“s”型和反“s”伸展向北西凸出的弧形褶皱带，伴有向南东倾斜逆冲推覆和多层次滑脱。这一地区的涟邵高瓦斯带到萍乡—乐平高瓦斯带（包括萍乡、丰城、英岗岭、乐平高突矿区）中，共有63对突出矿井，发生煤与瓦斯突出2500余次，是我国煤与瓦斯突出最严重的地区之一。

整理课件图2－36四川彭县推覆构造剖面图(据四川第二区测队)整理课件2.5.6.3推覆构造带是煤与瓦斯突出的多发地带淮南煤田受大别山造山带的控制，矿区内逆冲推覆断裂发育，该矿区有8对煤与瓦斯突出矿井。北票矿区处于大型推覆构造部位，是华北煤田最严重的突出矿区之一，有6对矿井全是突出矿井，共发生突出1500余次，最大的突出1894t/次，也是华北强度最大的。逆冲推覆作用与平移断裂往往互相联系。逆冲推覆构造与重力滑覆构造也有规律性的联系，逆冲推覆往往出现于造山期的早中期，重力滑覆多见于造山期后的构造调整阶段。太行山东麓焦作、鹤壁、安阳等高瓦斯突出矿区，煤层挤压破坏强烈，“构造煤”极为发育，矿区内主体构造为一系列北北东向的正断层，舒缓波状，表现了强烈的压扭性质。这是由于燕山早、中期伴随着太行山北北东向的隆升，发育了一系列北北东向的逆冲推覆断层；晚白垩世至早第三纪，构造应力场的主压应力方向由原来的NWW—SEE向改变为NE—SW向，构造变形为松弛伸展，又加上太行山东麓临近华北裂陷盆地，原来逆冲推覆构造变成为阶梯状的重力滑覆构造，在煤与瓦斯突出矿井中，滑脱构造比较发育。整理课件2.5.6.4中国的强变形带是控制煤与瓦斯突出的敏感地带在华北板块南缘和华南板块北缘受东秦岭变形带和大别山变形带控制的华北平顶山、宜洛、荥巩、偃龙、淮南煤田和华南黄石煤田，都是具有煤与瓦斯突出危险的煤田。整理课件2.6中国不同地质时代的煤层瓦斯区域分布特征2.6.1石炭－二叠纪煤层瓦斯区域分布特征(1)在我国煤炭资源中，石炭一二叠纪煤炭总量为22000亿t，占全国总量的35.48%,而煤层瓦斯资源量为17.037426万亿m3，占全国瓦斯资源总量的52.13%。中国煤层气的开发利用，一类有利选区有9个，属于石炭一二叠纪煤田的有7个，分别是河东、淮南、淮北、西山、韩城、晋城、屯留;二类有利选区9个.属于石炭一二叠纪煤田的有7个.分别是六盘水、阳泉、焦作、平顶山、鹤壁、开滦、松藻;三类有利选区有6个，属于石炭一二叠纪煤田的有2个，分别是南桐、中梁山。整理课件2.6.1石炭－二叠纪煤层瓦斯区域分布特征(2)石炭一二叠纪含煤地层的聚煤作用主要发生在华北陆块和华南板块，称为华北聚煤盆地、华南聚煤盆地。煤炭资源量分别是18778亿t和3249亿t，前者占总量的85.30%，后者占14.70%。我国煤矿共有高瓦斯矿井825对(国有统配矿和国有地方矿)，属于石炭一二叠纪煤层的有537对，占总数的65.1%。其中华北聚煤盆地有131对，占华北高瓦斯矿井总数173对的75.7%;华南聚煤盆地有406对，占华南高瓦斯矿井总数516对的78.68%。全国煤矿有煤与瓦斯突出矿井274对，属于石炭一二叠纪煤层的有207对，占总数的75.55%。其中属于华北的有53对，占华北突出矿井总数67对的79.1%;属于华南的有154对，占华南突出矿井总数181对的85.1%。我国是世界上发生煤与瓦斯突出次数最多的国家，已突出11500余次，石炭一二叠纪煤层突出8000余次，占突出总次数70%左右。其中华北突出2000余次，占25%左右;华南突出6000余次，占75%左右。其余大地构造单元的石炭一二叠纪煤层赋存条件差，全为低瓦斯矿井。整理课件2.6.1石炭－二叠纪煤层瓦斯区域分布特征

(3)1:200万中国煤层瓦斯地质图将中国煤层瓦斯分布划分为88个瓦斯带，有37个高瓦斯带，51个低瓦斯带。在高瓦斯带中属于石炭一二叠纪煤层的有19个，占总数的51.4%.19个高瓦斯带中属于华北聚煤盆地的有8个:通化一红阳、太行山东麓、阳泉一晋城、桌子山一贺兰山、宜洛一荣巩、临汝一平顶山一郑州、临涣一宿县、淮南一潘谢;属于华南的有11个:郴资一连曲、涟邵一兴贺、苏南一皖南一浙北、鄂东南一赣北、赣南一翁源、红茂一罗城一柳州、华莹山一永荣、芙蓉一绮连、川南一黔北一滇东、六枝一盘县一水城、威宁一宜威一圭山。前述高瓦斯矿井和煤与瓦斯突出矿井主要分布在高瓦斯带上(图2－38)。整理课件整理课件2.6.2晚三叠世煤层瓦斯区域分布特征

晚三叠世含煤地层主要分布在华南板块川、滇、赣、湘、粤等省，其次分布在鄂尔多斯盆地的东北部以及西藏昌都、羌塘和塔里木盆地的北缘，煤炭资源总量为100亿t，以四川盆地的须家河组、赣中萍乡一乐平煤田的安源组煤层瓦斯生成和保存条件比较好。晚三叠世以中、高变质烟煤为主，煤层形成条件虽远不如石炭一二叠纪含煤地层，但多为高瓦斯带和高瓦斯矿井分布。全国共有6个高瓦斯带，全部分布在华南板块上，分别是龙门山、华莹山一永荣、雅荣一乐威、荆当一株归、萍乡一乐平一茶酸、广花一高要一阳春6个高瓦斯带(图2－38)。有高瓦斯矿井106对，占全国总数的12.8%;有煤与瓦斯突出矿井27对，占全国总数的9.85%;发生煤与瓦斯突出572次，占全国突出总次数的5.47%。整理课件

2.6.3早、中侏罗世煤层瓦斯区域分布特征早、中侏罗世含煤地层主要分布于西北地区的吐鲁番一哈密盆地、塔里木盆地北缘、准噶尔盆地和华北的鄂尔多斯盆地，其次分布于华北陆块的大同、京西、辽西的北票等煤田。分布面积仅次于石炭一二叠纪含煤地层，煤炭资源总量共为30000亿t，占全国煤炭资源总量的48.39%，居诸含煤地层资源量之首。煤化程度:在华北陆块北缘的包头、下花园、北票等煤田主要为中、高变质烟煤，京西煤田为高阶无烟煤，大同、鄂尔多斯盆地和西北新疆等地区以低变质烟煤为主。早、中侏罗世含煤地层多为低瓦斯带、低瓦斯矿井分布。全国仅有6个高瓦斯带，其中大青山一乌拉山、宣化一兴隆一承德、北票一柳江这3个高瓦斯带均位于华北陆块北缘。另外3个高瓦斯带分别是甘肃靖远一宝积山、青海大通河中上游、新疆准南高瓦斯带(图2－38)。早、中侏罗世含煤地层有58对高瓦斯矿井，占全国总数的7%;有煤与瓦斯突出矿井19对，占全国总数的6.9%;发生煤与瓦斯突出1584次，占全国突出总次数的15.14%。

整理课件2.6.4晚侏罗－早白垩世煤层瓦斯区域分布特征晚侏罗一早白垩世含煤地层主要分布于东北地区辽、吉、黑3省和内蒙古东部，多为分散而成群的小型含煤盆地，大大小小有上百个。煤炭资源总量有8000余亿t，其中最大的为海拉尔一二连盆地，煤炭资源量2000亿t。煤化程度:在内蒙东部大兴安岭主要为低变质烟煤，以褐煤为主，瓦斯赋存量较低;在松辽盆地及其附近地带主要为中变质烟煤，加上煤系岩性中有大量的火山碎屑物质，厚度大，封闭性能较好;在黑龙江鸡西、双鸭山等煤田以中、高变质烟煤为主，煤层瓦斯生成和保存条件都较好。整理课件

2.6.4晚侏罗－早白垩世煤层瓦斯区域分布特征晚侏罗一早白垩世含煤地层共有5个高瓦斯带。分别是黑龙江的三江一穆棱、吉林的营城一长春、蛟河一辽源，辽宁的铁岭一阜新和大兴安岭东侧高瓦斯带(图2－38)。晚侏罗一早白垩世含煤地层有高瓦斯矿井108对，占全国总数的13.1%，主要分布在以上5个高瓦斯带中;有煤与瓦斯突出矿井17对，占全国总数的6.2%;发生煤与瓦斯突出926次，占全国突出总次数的8.85%。

整理课件2.6.5第三纪煤层瓦斯区域分布特征第三纪含煤地层可分为老第三纪和新第三纪。老第三纪煤层主要分布于我国东部滨太平洋沿海地区，少数隐伏于东海、南海水域之下;新第三纪含煤地层主要分布在滇西、滇东和台湾地区。煤化程度以褐煤为主，也有局部范围受岩浆热变质作用为低中变质烟煤。分布于敦化一密山断陷盆地中的抚顺、梅河口等煤田的老第三纪煤层受岩浆热变质作用为长焰煤、气煤，煤层瓦斯含量较高。台湾的新第三纪石底组、木山组和南庄组煤层受岩浆热变质作用为低、中变质烟煤。广东茂名、广西百色煤田老第三纪煤中含有油气和油页岩，使得矿井为高瓦斯涌出。第三纪煤炭资源总量200亿t，有18对高瓦斯矿井，占全国总数的2.2%;有煤与瓦斯突出矿井4对，共发生突出17次。以上数据均不包括台湾。整理课件2.7中国煤层高瓦斯赋存、高瓦斯涌出量区域分布规律

（1）以深成煤化作用为主的中、高变质烟煤、无烟煤带，又是地层连续沉积的拗陷带，控制了煤层高瓦斯赋存、高瓦斯涌出量分布区、分布带。属于这种类型的有山西沁水盆地石炭—二叠纪煤层；鄂尔多斯盆地东缘石炭—二叠纪煤层；东北松嫩盆地晚侏罗—早白垩世煤层；四川盆地龙潭组和须家河组煤层；川南、黔西（六盘水等地）滇东龙潭组煤层；湘中、湘南测水组和龙潭组煤层。（2）以深成煤化作用为主的中、高变质烟煤、无烟煤带，构造上以挤压作用为主，控制了煤层高瓦斯赋存，高瓦斯涌出量分布带。属于这种类型的有太行山东麓山西组煤层，如焦作、鹤壁、安阳等煤田，阳泉煤田也属于此类；豫西平顶山、宜洛、荥巩等煤田的山西组、下石盒子组煤层；淮南煤田二叠纪煤层等。整理课件2.7中国煤层高瓦斯赋存、高瓦斯涌出量区域分布规律

（3）以岩浆热变质煤化作用为主的中、高变质烟煤、无烟煤带（超高变质无烟煤除外），构造上以挤压、褶皱、逆冲推覆为主，控制了煤层高瓦斯赋存、高瓦斯涌出量分布带。属于这种类型的有华北板块北缘隆起带早、中侏罗世煤层，由西至东包头、下花园、北票等矿区；东北地区鸡西、双鸭山等煤田晚侏罗—早白垩世煤层；华南地区萍乡—乐平一带的安源组煤层；粤北南岭等矿区的艮口群煤层。整理课件2.7中国煤层高瓦斯赋存、高瓦斯涌出量区域分布规律

（4）以含有多层油页岩为特征的早第三纪煤层，分别有东北地区抚顺、梅河口早第三纪煤层；华南地区茂名煤田、百色煤田早第三纪煤层。（5）以含有油气涌出为特征的矿区，鄂尔多斯盆地南部焦坪等矿区早、中侏罗世煤层。

整理课件2.8中国煤层低瓦斯赋存、低瓦斯涌出量区域分布规律（1）以强风化剥蚀作用为主控制的煤层低瓦斯赋存、低瓦斯涌出量分布区、分布带。属于这种类型的有鲁淮断隆控制的山东、苏北石炭—二叠纪煤层低瓦斯分布区，石炭—二叠纪煤层形成后，隆起的早、隆起的时间长，瓦斯大量释放；东北地区大兴安岭隆起带晚侏罗—早白垩世煤层，煤层形成不久大兴安岭隆起，煤化程度低，距地表浅；西北地区早、中侏罗世煤层，大范围的低瓦斯涌出矿井，与中、新生代以来受印度板块快速北进，青藏及其一系列山系隆起引起的煤层距地表浅、遭受强风化剥蚀作用有关。华北板块靠近北缘隆起带的石炭—二叠纪煤层，如内蒙准格尔等煤田也属于此类型。整理课件2.8中国煤层低瓦斯赋存、低瓦斯涌出量区域分布规律（2）以拉张活动为主控制的煤层低瓦斯赋存、低瓦斯涌出分布区、分布带。属于这种类型的有下辽河—华北盆地石炭—二叠纪煤层；汾渭盆地石炭—二叠纪煤层等。（3）以浅海碳酸盐岩相沉积为主的石炭—二叠纪煤层，由于含煤地层中岩溶裂隙发育，致使煤层瓦斯大量逸散，控制了煤层的低瓦斯赋存和低瓦斯涌出。属于这种类型的最典型的是广西合山等煤田的合山组煤层；黔东、湘西、鄂西南等地的吴家坪组煤层；华北地区有关煤田中的太原组煤层的低瓦斯赋存、低瓦斯涌出，也是此因。整理课件2.8中国煤层低瓦斯赋存、低瓦斯涌出量区域分布规律（4）超高变质无烟煤低瓦斯带。属于这种类型的有华北地区京西煤田；华南地区闽西、粤东等地高阶无烟煤。（5）晚第三纪、早第三纪褐煤低瓦斯赋存、低瓦斯涌出分布带。属于这种类型的有滇西新第三纪褐煤；广西南宁、扶绥、明江等地老第三纪褐煤；东北地区沈北等煤田老第三纪褐煤，依兰煤田老第三纪长焰煤等整理课件2.9地质构造演化

一般把从晚二叠世开绐到三叠纪末期的地质构造事件，都统称为印支期构造事件。印支期是华北板块和扬子板块沉积盖层第一次大范围的褶皱事件。都是轴向近东西的，大致走向为NW300°～SE120°左右的。在华北地区，褶皱变形相当微弱。最大主压应力轴的（σ1）优先产状为SE174°。在南北缩短作用下，近南北向的古弱化带此时呈现出走滑断层的活动，如郯城—庐江左行走滑断层带。2.9.1．印支期（257～205Ma）构造演化

整理课件从印支期，华北板块与扬子板块碰撞，在郯城断裂所在的位置，于郯城­—庐江之间，扬子板块向华北板块最先俯冲，并形成了徐淮前陆褶皱冲断带（徐淮弧形构造带），宿县矿区西寺坡断裂、宿东向斜就是位于徐淮褶皱冲断带的南翼。

2.9.1．印支期（257～205Ma）构造演化

整理课件印支期，扬子板块与华北板块碰撞拼接，大别山造山带隆起，由南向北挤压，华北板块内早先的古构造活动带重新活动，蚌埠一带，新的东西向隆起再度形成。蚌埠隆起南带受到的挤压作用，南带褶皱隆起，风化剥蚀作用强于北带。2.9.1．印支期（257～205Ma）构造演化

整理课件我国许多地质工作者把早侏罗世到早白垩世早期的构造事件定义为燕山期。燕山期，侏罗纪NE—NNE向构造是以挤压为主的，形成NE—NNE向褶皱，逆断层带，NWW向带主要为走滑的正断层，岩浆活动以钙碱性系列为主；而白垩纪的NE向构造则以拉张为主的，形成NE——NNE向正断层带，褶皱主要以NWW为主，岩浆活动则以富碱的、酸性系列为特征的。2.9.2.燕山期（205～135Ma）构造演化

整理课件燕山期板内变形的典型特征，也即新华夏构造体系，为形成的系列NNE或NE向纵弯褶皱、逆断层或逆掩断层，NW—NWW向的横张断层或走滑断层。燕山期的褶皱轴向可以随时间而变化，早侏罗世末期的轴向一般为NEE向；中侏罗世未期常为NE向；晚侏罗世末期主要为NNE向。2.9.2.燕山期（205～135Ma）构造演化

整理课件在印支期发育的近东西向逆断层，到燕山期，转变为以走滑—正断层为主的特征。在燕山期上述近东西向的断层与区域最大主压应力方向几乎平行，受到NWW－SEE向的缩短和NNE－SSW的伸展作用，都表现为正断层的活动，并略带走滑。2.9.2.燕山期（205～135Ma）构造演化

整理课件按时间顺序，从早到晚，构造线呈现为逆时针的转动，反映了华北板块的逆时针旋转。燕山期中国大陆构造应力场是以NWW—SEE向近水平的缩短作及其派生的NNE—SSW向的水平伸展作用为主要特征。燕山期地壳以增厚为特征的。

2.9.2.燕山期（205～135Ma）构造演化

整理课件早中侏罗世受到大别山造山带隆起作用的控制，蚌埠东西向隆起以南，近东西向构造还是以挤压、冲断作用为主。燕山期，使得宿县矿区形成一系列NNE向的褶皱、逆断层挤压构造，并使得煤层受到挤压、剪切作用而形成构造煤。2.9.2.燕山期（205～135Ma）构造演化

整理课件四川构造期应该从早白垩世中期开始，可以延续到古新世末期，同位素年龄为135～52Ma。四川期的构造变形是以形成轴向NWW的宽缓褶皱、NWW向逆掩断层、NNE向正断层、NE或者NW向的走滑断层为特征。四川期中国大陆构造应力均是以NNE－SSW向近水平的缩短作用和SEE－NWW的水平伸展作用为主要特征的。2.9.3．四川期（135～52Ma）构造演化

整理课件中国大陆东部发育的一系列NNE向断层，燕山期基本上都是逆掩断层或逆断层，但是在四川期普遍为正断层，普遍受到区域北北东向缩短和北西西向伸展作用，断裂表现为近北西西－南东东向的拉张。中国大陆东部的NNE向正断层，主要有下列：郯庐南段右行走滑－正断层带；太行东侧右行走滑－正断层带。2.9.3四川期（135～52Ma）构造演化

整理课件华北期中国大陆最大主压应力轴（ð1）优选方位产状为SE1140<40。华北期中国大陆构造应力场是以NWW－SEE向近水平的缩短坐用和NNE－SSW向的水平伸展作用为主要特征。而走向北西的先存断层，在华北期构造应力场作用下，具有左滑特征。

2.9.4华北期（52～23.5Ma）构造演化整理课件华北期发育了一系列NNE或N－S向的褶皱，包括发育了的一系列NNE或N－S向的褶皱和逆断层，NE向右行走滑断裂，NW向左行走滑断裂，以及NWW－EW向的伸展拆离断裂带。大别山南北麓拉张断层；太行山东侧逆断层带等。2.9.4华北期（52～23.5Ma）构造演化整理课件喜马拉雅山脉的形成以及强烈的构造变形是发生在新近纪到早更新世时期，因而将这个时期称为喜马拉雅期。中国大陆地区东部地区喜马拉雅期构造变形的主要表现是使先存的近南北向的断层发生张裂，许多地方出现正南北延伸的追踪节理，太行山东侧，大兴安岭东侧正断层，郯城－庐江左行走滑正断层带。北北东向断层表现一定程度的左行走滑。2.9.5喜马拉雅期（23.5～0.78Ma）构造演化整理课件在喜马拉雅期，中国大陆的构造应力场是以南北向近水平的缩短作用和近东西向水平伸展作用为主要特征。正是在喜马拉雅期构造应力场（近南北向缩短和近东西向延伸）的作用下，近南北向的断裂带，都转变成正断层，近东西向的断层带都转变成逆断层或者逆掩断层。2.9.5喜马拉雅期（23.5～0.78Ma）构造演化整理课件

在中国大陆上把新构造定义为从中更新世开始到现代的构造时期，由于中国大陆普遍存在早更新统与中更新统之间的角度不整合，中更新世以来构造活动特征基本一致，并显得相当稳定。恰恰是这个最新的，比较微弱的构造运动，对于地表资源的找寻，环境的变化和地质灾害的发生，引起了明显的控制作用，造成了巨大的影响，从而引起了地球科学家的高度重视。2.9.6新构造期（0.78Ma以来）构造演化整理课件中更新世以来褶皱最发育的地区，主要分布在台湾西部及其附近海域，已发现新第三系和第四系都参与的105个褶皱系，它们的轴向以NNE向为主。一般轴长几千米。上述褶皱与逆断层，说明该区现代主要受到SEE—NWW向的缩短作用。东部的郯庐断裂带活动断层，则变为右行走滑逆断层。现代构造应力场中最大应力轴的方向在全国各地是不相同的，东北地区以NEE向，华北地区为主要NEE向，山东—河南——陕西为近EW向，华南地区主要为NW向。2.9.6新构造期（0.78Ma以来）构造演化整理课件在新构造期应力场的作用下，华北与东北地区的NNE向断层普遍发生右行走滑活动，流过这些断层的河流大多向右偏转。在太行山前断裂带附近，晚更新世以来右行走滑断距约600m。穿过北西向活动断层的河流则大多向左偏转。秦岭北侧的铁炉子断裂左行走滑断距500m。2.9.6新构造期（0.78Ma以来）构造演化整理课件一、矿井及事故概况(一)矿井概况大平煤矿隶属于郑州煤业（集团）有限责任公司，属国有企业。矿井位于河南省登封市与新密市交界处（郑州市西南60km）。井田东西走向长5km，南北倾斜宽2km，面积10km2。1982年开始建井，1986年建成投产，原矿井设计生产能力60万吨/年。2000年、2001年分别进行了矿井通风系统、提升系统改造，2003年矿井核定生产能力130万吨/年。

2.10—《大平10.20事故》整理课件主要内容1瓦斯地质的形成和发展

2瓦斯地质规律分析

3煤矿三级瓦斯地质图的作用

4矿区矿井采掘工作面瓦斯地质图编制方法

5河南省瓦斯地质规律研究及煤矿瓦斯地质图编制整理课件3.煤矿三级瓦斯地质图的作用3.1矿区瓦斯地质图的作用3.2矿井瓦斯地质图的作用3.3采掘工作面瓦斯地质图的作用3.4编好三级瓦斯地质图，有利于瓦斯综合治理整理课件3.1矿区瓦斯地质图的作用矿区瓦斯地质图是以矿区主采煤层底板等高线图为地理底图，主要反映矿区构造演化作用对瓦斯保存、赋存的控制；不同方向的断裂受构造演化对煤与瓦斯突出危险性的控制；各个井田在矿区构造中所处的构造位置；压扭性构造带以及挤压、剪切作用形成构造煤造成构造复杂区的划分；煤与瓦斯突出危险区的分布和预测情况；瓦斯含量、煤层瓦斯透气性测试数据和瓦斯资源量的估算；瓦斯涌出量等值线和预测等值线等等。矿区瓦斯地质图可以为矿区瓦斯综合治理和瓦斯资源开发和利用提供重要的依据；为矿区制定开发规划提供重要的参考。整理课件3.2矿井瓦斯地质图的作用划分出不同级别的瓦斯地质单元准确的反映矿井瓦斯涌出规律准确的预测煤与瓦斯突出危险性高度集中瓦斯地质信息，综合防治瓦斯灾害整理课件划分出不同级别的瓦斯地质单元

运用板块构造理论和区域地质演化理论，搞清矿区地质构造在历次构造运动时期在区域地质构造中的大地构造位置。做到区域控制矿区、矿区控制矿井、矿井控制采区、采面，一级一级的控制整理课件瓦斯地质图法预测瓦斯涌出量

要在系统收集、整理建矿以来采掘工作面每日的瓦斯浓度、风量和抽放量的基础上，准确地计算出各个采、掘工作面每日的绝对瓦斯涌出量点值，每一个采、掘工作面每个月都可以得到30个瓦斯涌出量点值，这是最能反映那个位置地质条件和采掘工艺条件及开采程序条件的瓦斯涌出量点值，是信息量大、最可贵的与生产实际结合最紧密的第一手资料。将整理出来的数千个、数万个瓦斯涌出量点值再经过认真的筛选，转绘到瓦斯地质图上，就可以直观的看出与各种地质因素和开采条件之间的关系。瓦斯地质图上展绘的已采、掘工作面的瓦斯涌出量点值，熟练的工程技术人员就可以预想到临近未采面的瓦斯涌出量的大小。同时，对于不同回采工艺、不同回采顺序计算出来的瓦斯涌出量可以建立对比关系。用这种方法建立起的瓦斯涌出量预测关系式和在瓦斯地质图上展示出的大量瓦斯涌出量点、瓦斯涌出量等值线，我们称为瓦斯地质图瓦斯涌出量预测方法。简称瓦斯地质图法。整理课件图3-1平顶山十矿己15煤层瓦斯地质图整理课件准确的预测煤与瓦斯突出危险性

每次构造运动引起的坳陷、隆起作用造成的风化、剥蚀和挤压、拉张作用影响到煤层瓦斯的保存条件；每次构造运动产生的构造应力场引起挤压、拉张方向的改变，对老的构造的改造和新的断裂构造的产生，从而搞清不同方向的断裂的力学特性和对煤与瓦斯突出的影响；搞清压、扭性构造带和挤压剪切作用对构造煤分布的控制作用。挤压剪切作用引起煤体结构的粉碎性破坏，大量极细小的鳞片状结构面可以赋存更多的瓦斯；高构造应力带对瓦斯赋存起到封闭作用。大量的生产实践证明，构造煤发育的地带都是瓦斯聚集的地带，瓦斯涌出量成倍的增加，有人称为瓦斯包。也是易发生煤与瓦斯突出的地带。整理课件

只有准确的预测瓦斯涌出量，才能准确的做到“以风定产”。一个矿区、一个井田的瓦斯地质规律，有时需要几年或更长时间才能被认识。矿井瓦斯地质图能最大限度的集中反映出煤层采掘揭露出来的丰富的瓦斯地质信息，随着生产进程，不断跟踪、分析、整理，并不断的修改。矿井瓦斯地质图可以最大限度的宣传、普及瓦斯地质知识，使各级领导和广大工程技术人员了解和掌握矿井瓦斯地质规律，提高防范意识，综合防治瓦斯灾害。

高度集中瓦斯地质信息，综合防治瓦斯灾害整理课件3.3采掘工作面瓦斯地质图的作用

采掘工作面瓦斯地质图是直接面对瓦斯灾害防治措施和瓦斯抽放措施的，如图3-2。要随着采掘进程，随时收集、整理填绘瓦斯监测资料和揭露的所有地质资料，尤其是要对小断层和构造煤的厚度变化随时进行编录，编制煤巷和剖面的瓦斯涌出量随不同地质因素的变化曲线和煤与瓦斯突出预测指标值变化图。并对瓦斯突出危险性随时预报。整理课件图3-2平顶山八矿戊9-1012121工作面瓦斯地质图整理课件

编好三级瓦斯地质图是瓦斯治理的重要基础。矿区瓦斯地质图用于搞清不同煤层的瓦斯赋存大小，煤层瓦斯的资源量及其分布，煤层的透气性，各井田、各煤层构造煤的发育特征，煤与瓦斯突出危险性的分区、分带特征等。就可以有目的考虑瓦斯资源的抽放和利用。如对于煤层透气性好、瓦斯资源量丰富；或者是虽然透气性差，但地质构造简单，煤层结构破坏轻微的煤层，都可以考虑地面抽放的可行性。3.4编好三级瓦斯地质图，有利于瓦斯综合治理整理课件3.4编好三级瓦斯地质图，有利于瓦斯综合治理但对于构造复杂、煤层结构破坏严重的低透气性煤层，高瓦斯、突出煤层就不具备地面开发煤层气的条件，本煤层抽放也很难，只有想法利用卸压带抽放。只要具备保护层开采条件的煤层，就可以用开采保护层的办法，做到有效的抽放瓦斯，并能实现煤－瓦斯共采。矿井瓦斯地质图准确的预测瓦斯涌出量，提供准确的通风设计，做到“以风定产”。采、掘工作面瓦斯地质图的编制，一方面是来源于瓦斯“监测监控”资料，另一方面又指导瓦斯防治的“监测监控”工作。整理课件1瓦斯地质的形成和发展

2瓦斯地质规律分析

3煤矿三级瓦斯地质图的作用

4矿区矿井采掘工作面瓦斯地质图编制方法

5河南省瓦斯地质规律研究及煤矿瓦斯地质图编制主要内容整理课件5.河南省瓦斯地质规律研究及煤矿瓦斯地质图编制

5.1概述5.2河南省瓦斯地质规律研究5.3主要创新点整理课件5.1概述

5.1.1编图工作组织

5.1.2编图实施方法与步骤

5.1.3主要完成成果整理课件5.1.1编图工作组织河南省煤炭工业管理局下达的“河南省煤炭工业局关于开展河南省煤矿矿区、矿井瓦斯地质图编图工作的通知”(豫煤行[2006]600号)：“河南省瓦斯地质规律研究及煤矿瓦斯地质图编制”省煤炭管理局下达编图文件主要完成单位河南省煤炭工业管理局河南理工大学平顶山煤业集团焦作煤业集团郑州煤炭工业集团鹤壁煤业集团义马煤业集团永城煤电集团神火集团河南省煤田地质局整理课件项目从2006年元月开始，2007年12月结束，历时2年举办了20余期瓦斯地质培训班和编图研究班7大煤业集团公司等单位共投入资金2000余万元近1000名工程技术人员参加编图工作整理收集了建矿以来300余万个瓦斯地质数据测试煤层瓦斯含量和瓦斯压力数据4000余个5.1.1编图工作组织整理课件5.1.2编图实施方法与步骤煤矿矿区、矿井、采掘工作面瓦斯地质图例煤矿三级瓦斯地质图编制统计表编图资料收集、整理编制矿井瓦斯地质图编制矿区瓦斯地质图编制河南省煤矿瓦斯地质图编制采掘工作面瓦斯地质图矿区瓦斯地质图编制标准矿井瓦斯地质图编制标准采、掘工作面瓦斯地质图编制标准瓦斯地质图编制标准比例尺：矿井图1:2000/1:5000、矿区图1:1万/1:2万、省图1:30万整理课件5.1.3主要完成成果（1）制定了煤矿瓦斯地质图例和瓦斯地质资料统计方法

①制定了40个煤矿瓦斯地质图例；

②制定了26个煤矿三级瓦斯地质图编制统计表。整理课件①制定了40个煤矿瓦斯地质图例整理课件②制定了26个煤矿三级瓦斯地质图编制统计表表1-1××煤矿××回采工作面瓦斯涌出量统计表序号日期/年/月/旬CH4浓度/%风量/m3/min抽采量/m3/min日产量/t绝对瓦斯涌出量/m3/min相对瓦斯涌出量/m3/t表1-3××煤矿××采（掘）工作面瓦斯含量统计表序号位置煤层底板瓦斯成分/﹪瓦斯含量/m3/t工业分析/﹪评价备注埋深/m标高/mCH4CO2N2水分灰分挥发分表1-2××煤矿××煤层瓦斯压力统计表序号位置煤层底板标高/m埋深/m瓦斯压力/MPa备注表1-4××煤矿煤与瓦斯区域突出危险性预测参数统计表序号位置底板标高/m埋深/mfΔP整理课件表1-5××煤矿××采（掘）工作面断层统计表序号名称位置倾向倾角落差/m断层性质力学性质延展长度/m表1-6××煤矿××采（掘）工作面瓦斯抽放量统计表序号日期/年/月/旬位置混合流量/m3/min抽放浓度/%抽放纯量/m3/min备注表1-7××矿井历年瓦斯涌出量鉴定等级汇总表涌出量年度矿井一水平二水平采区涌出量等级涌出量等级涌出量等级相对m3/t绝对m3/min相对m3/t绝对m3/min相对m3/t绝对m3/min表2-15××煤矿各煤层钻孔瓦斯资料表序号孔号样品深度/m煤层煤厚/m直接顶板岩性煤类瓦斯成份/%含量(可燃质）/cm3/gN2CO2CH4CO2CH4整理课件（3）编制全省煤矿多级瓦斯地质图由下而上地先编采掘工作面瓦斯地图，然后编制矿井瓦斯地质图，矿区瓦斯地质图和1：30万河南省煤矿瓦斯地质图。各级瓦斯地质图有着不同级别的瓦斯预测和瓦斯治理功能。采掘工作面瓦斯地质图主要是跟踪采掘工作面的瓦斯突出危险性预测和瓦斯灾害防治和抽采。矿井瓦斯地质图准确预测瓦斯涌出量、瓦斯含量和资源量，准确划分煤与瓦斯突出危险区等。如图1-15.1.3主要完成成果（2）制定煤矿三级瓦斯地质编图标准制定矿区、矿井、采掘工作面瓦斯地质图编制标准，矿井、矿区瓦斯地质图编制提纲。整理课件图1-1《1：30万河南省煤矿瓦斯地质图》缩图整理课件①全省编制了159对1：2000或1：5000矿井瓦斯地质图和相应的研究报告，并对瓦斯涌出量和煤与瓦斯突出危险性进行了预测，划分了煤与瓦斯突出危险区、威胁区和无突出区，编制了瓦斯涌出量、瓦斯含量和瓦斯压力等值线。测试了4000余个瓦斯含量和瓦斯压力数据，整理了300余万个瓦斯涌出、瓦斯抽采、瓦斯地质参数，工作量浩大。②全省编制了平顶山、焦作、鹤壁、安阳、郑州、陕渑—义马、新安、永夏8幅1：1万或1：2万矿区瓦斯地质图和相应的研究报告。③编制了1：30万河南省煤矿瓦斯地质图和相应的研究报告。④编制了河南省煤矿瓦斯地质图图集，其中包括全省29对突出矿井、11对高瓦斯矿井、17对低瓦斯矿井瓦斯地质图缩图、8个矿区瓦斯地质图缩图和1：30万河南省煤矿瓦斯地质图缩图，共66幅。整理课件5.1.3主要完成成果（4）研究了河南省瓦斯地质规律和瓦斯赋存分布规律

①运用板块构造理论、区域地质演化理论和瓦斯赋存构造逐级控制理论，研究矿井、矿区瓦斯地质规律，在此基础上研究河南省瓦斯地质规律和瓦斯赋存分布规律。

②研究了河南省煤田相关的区域构造，构造应力场演化及其对矿区、矿井构造的控制特征，研究了不同矿区、矿井瓦斯赋存构造逐级控制特征，从而得出了不同矿区、矿井瓦斯地质规律和瓦斯地质特征。整理课件③全省划分出4个不同瓦斯地质类型的瓦斯带：太行山造山带东缘高突瓦斯带；豫西强变形“三软”煤层高突瓦斯带；秦岭造山带北缘逆冲推覆构造系高突瓦斯带；鲁西南豫东断隆低瓦斯带。整理课件（5）研究了全省构造煤的发育规律运用瓦斯赋存构造逐级控制理论和煤结构破坏理论，研究了全省范围矿井、矿区构造煤的发育规律，并绘制了构造煤厚度分布柱状图。（6）煤层气资源评价研究了河南省煤层气资源和抽采地质条件，为河南省煤矿瓦斯（煤层气）有效抽采奠定基础。预测全省2000m以浅煤层气资源总量约8795.71亿m3。

5.1.3

主要完成成果整理课件5.2河南省瓦斯地质规律研究

5.2.1河南省区域构造分布特征研究

5.2.2河南省瓦斯赋存分布特征

5.2.31:30万河南省瓦斯地质图整理课件（1）河南省是全国产煤大省

2007年全省原煤产量1.8亿t，煤炭和煤层气资源丰富。河南省7大煤业集团，15个生产矿区，平顶山、郑州、义马、焦作、鹤壁、安阳、永夏等，除义马矿区部分矿井开采的是下侏罗统义马组煤层外，其余的矿区全部开采的是石炭一二叠系煤层，主要为中高变质烟煤和无烟煤，煤化程度较高。（2）瓦斯地质条件复杂形成时代早，经历多次构造运动作用，地质构造复杂，构造煤发育，瓦斯地质条件复杂。全省15大矿区中，仅永夏为低瓦斯矿区。全省95对国有重点煤矿，煤与瓦斯突出矿井35对，高瓦斯矿井11对，高突矿井占生产矿井总数的48.4％。5.2.2

河南省瓦斯赋存分布特征整理课件5.2.2

河南省瓦斯赋存分布特征太行山造山带东缘高突瓦斯带秦岭造山带北缘逆冲推覆构造系高突瓦斯带豫西强变形“三软”煤层高突瓦斯带，其中义马侏罗系义马组煤层为低瓦斯。鲁西南豫东断隆低瓦斯带图2-10，表2-1~2-4。（3）全省划分为三个高突瓦斯带和一个低瓦斯带：整理课件图2-10河南省煤矿瓦斯地质图整理课件整理课件矿区名称区域构造归属褶皱断裂主控方向构造应力场演化特征主采煤层煤厚变化构造煤厚度煤层瓦斯生成与保存条件煤层瓦斯风化带特征瓦斯地质特征焦作矿区太行山造山带近东西向，北北东—北东向印支期受南北向挤压形成东西向宽缓褶皱，燕山早中期太行山隆起形成北北东挤压构造，叠加在东西向构造上，燕山末期至第三纪构造应力场反转为拉张，现代构造应力场北北东向构造压扭，近东西向构造张扭。山西组二1煤层煤厚变化稳定，平均6.0m左右构造煤较发育，向斜构造在底部，背斜构造在顶部，厚度0.3~1.2m左右煤种为无烟煤，瓦斯生成条件较好，总体瓦斯生成、保存条件较好。瓦斯风化带垂深200m以浅瓦斯含量较高，一般18m3/t~38m3/t，平均25m3/t以上，煤层气丰度高，矿区资源量1700余亿m3，适合地面煤层气开发。①太行山造山带东缘高突瓦斯带表2-1整理课件矿区名称区域构造归属褶皱断裂主控方向构造应力场演化特征主采煤层煤厚变化构造煤厚度煤层瓦斯生成与保存条件煤层瓦斯风化带特征瓦斯地质特征鹤壁矿区安阳矿区太行山造山带北北东—北东向构造控制印支期受南北向挤压形成东西向宽缓褶皱，燕山早中期太行山隆起形成北北东挤压构造，叠加在东西向构造上，燕山末期至第三纪构造应力场反转为拉张，现代构造应力场北北东向构造压扭，近东西向构造张扭。山西组二1煤层煤厚变化稳定平均6.0m左右构造煤较发育，向斜构造在底部，背斜构造在顶部，厚度0.3~1.2m左右煤种为无烟煤，总体瓦斯生成、保存条件较好瓦斯风化带垂深200m以浅瓦斯含量较高，平均20m3/t以上，具有一定地面煤层气开发条件。续表2-1①太行山造山带东缘高突瓦斯带整理课件矿区名称区域构造归属褶皱断裂主控方向构造应力场演化特征主采煤层煤厚变化构造煤厚度煤层瓦斯生成与保存条件煤层瓦斯风化带特征瓦斯地质特征陕渑—义马秦岭造山带北缘逆冲推覆构造系，燕山早中期形成北北东向构造，先期挤压，后期拉张断陷，并迭加在先期构造上近东西，北西西—北西，北北东—北东向中生代以来受秦岭造山带隆起推挤作用，受控于秦岭造山带北缘逆冲推覆构造系由南向北推挤作用，并发生过滑动构造。燕山早中期受北北东向构造挤压、剪切作用，后期受到拉张差异升降并发生滑动构造。下侏罗统义马组2-2煤层、2-3煤层，山西组二1煤层煤层厚度变化大，义马组2-3煤层厚度，2-2煤层厚度，山西组二1煤层厚度0-18.8m

山西组二1煤层为“三软”煤层发育区义马组煤层主要为低变质烟煤，瓦斯生成条件差。山西组二1煤层为中高变质烟煤煤层瓦斯风化带垂深600m左右(1)义马组煤层瓦斯生成条件差，主要为低瓦斯分布区(2)近东西向构造，燕山期受到北北东向构造迭加复合改造作用；早期挤压，后期拉张断陷，同时发生滑动构造活动，使得瓦斯释放。②豫西强变形“三软”煤层高突瓦斯带表2-2整理课件矿区名称区域构造归属褶皱断裂主控方向构造应力场演化特征主采煤层煤厚变化构造煤厚度煤层瓦斯生成与保存条件煤层瓦斯风化带特征瓦斯地质特征新安秦岭造山带北缘逆冲推覆构造系，燕山早中期形成北北东向构造，先期挤压，后期拉张断陷，并迭加在先期构造上近东西、北西西—北西，北北东—北东向中生代以来受秦岭造山带隆起推挤作用，受控于秦岭造山带北缘逆冲推覆构造系由南向北推挤作用，并发生过滑动构造。燕山早中期受北北东向构造挤压、剪切作用，后期受到拉张差异升降并发生滑动构造。山西组二1煤层受滑动构造作用，煤厚变化大，在井田范围内，二1煤层厚度0-18.8m山西组二1煤层为“三软”煤层发育区山西组二1煤层为中高变质烟煤煤层瓦斯风化带垂深200m左右近东西向构造，燕山期受到北北东向构造强迭加复合造作用，使得新安矿区二1煤层产状由近东西变为NE—NNE向展布，并使井田构造成为复杂区。续表2-2②豫西强变形“三软”煤层高突瓦斯带整理课件矿区名称区域构造归属褶皱断裂主控方向构造应力场演化特征主采煤层煤厚变化构造煤厚度煤层瓦斯生成与保存条件煤层瓦斯风化带特征瓦斯地质特征禹县、汝州、新密、登封、荥巩、偃龙、宜洛华北板块南缘，豫西强变形带，滑动构造发育区北西—北西西；其次是北东、北北东中新生代以来，先期受秦岭造山带隆起推挤强烈挤压、剪切作用，同时受燕山期北北东—北东向构造控制，并发生大规模滑动构造作用。山西组二1煤层受滑动构造作用，煤厚变化大，在井田范围内，煤厚1m至26.0m构造煤全层发育，为典型“三软”煤层发育区(1)以中变质烟煤为主；(2)受滑动构造作用瓦斯受到释放作用。煤层瓦斯风化带垂深500m左右(1)难抽采(2)不适合煤层气地面开发；(3)