煤田地质构造与瓦斯的关联性分析

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煤田地质构造与瓦斯的关联性分析

产煤区域地质条件多复杂化，煤层受地质构造运动的叠加影响，其改造程度强烈，当煤层塑性

流变时，局部煤层厚度就会发生变化。煤矿区的构造运功，影响煤层瓦斯生成，地质构造不断

的对煤层挤压、剪切，煤层受其影响结构破坏，形成构造煤，这是瓦斯富集的基础条件，煤层

变质程度、历史演变、渗透性、结构破坏为煤层瓦斯含量奠定了基础。

　 1　瓦斯特质和我国煤田地质构造

　 1.1 瓦斯特质

古时候，植物堆积成煤阶段，植物纤维素与有机质受到厌氧菌分解形成，在温度和压力较高的

环境中，经物理和化学反应，不断生成瓦斯。瓦斯达到一定浓度范围时，可致使人缺氧窒息，

甚至发生燃烧和爆炸的现象。瓦斯在煤层或者煤体里以游离状态与吸附状态两种方式存在。瓦

斯的主要成份是甲烷，是常规天然生态能源，作为煤矿伴生气体，是当前煤矿井下事故发生的

主要元素。瓦斯的游离状态，也叫做自由状态，其存在煤体孔隙与裂隙中，此时瓦斯作为自由

气体呈现压力服从定律[1].瓦斯量的大小取决于煤层的孔隙率，瓦斯压力在一定范围内，煤层

孔隙越大，其含游离瓦斯的数量越大。瓦斯吸附状态，是指瓦斯吸附在煤层的孔隙中，其吸附

状态是在固体分子的引力作用下，煤层缝隙紧密吸附瓦斯分子，建立吸附层。并且处于吸附状

态的瓦斯分子会对煤体孔隙进行填充，占据煤层空间的孔隙空间。

1.2 我国煤田地质构造

煤田构造作用是指控制煤系、煤层的地质因素等，因地壳运行引发地质构造拗陷，为煤层形成

提供适宜的空间。我国大陆板块是复式结构，由稳定地块与活动带两种形式共同组成，稳定块

的规模并不庞大，其刚性程度弱，在盖层的变形非常强烈。和单式大陆欧美煤田地质相比，我

国煤盆的演变历史是及其复杂的，我国含煤岩层具备显着的特点，就是后期构造引发的变形时

空差异较大，在东部地区此特征明显。由于能源需求大，煤炭开发对煤层浅部资源开始进行探

测，其开发较为困难。当前煤炭勘察重点是一些煤层新生界覆盖区，或者老矿潜伏煤田，都是

深部煤炭能源，其开采的复杂度和难度就更加可想而知了。煤田构造作为有机组成，是区域构

造中的一部分，地壳浅部变形与其深部运动存在紧密的联系。当前关于煤层构造研究主要有大

陆动力学说和盆地动力学说两种，盆地构造影响煤层演变以及煤床分布状况。比如我国东部煤

层，经历了一系列热演化史，有印支、燕山、喜马拉雅对其不同期次的叠加和改造，给予煤层

不均衡的抬升和深埋作用等。

　 2　煤田地质构造与瓦斯的关系

2.1 煤田变质程度

煤层的地质史条件，决定瓦斯生成量，瓦斯地表运移也受其影响。比如某地煤矿煤层厚度受

150 到160 米之间的石炭冲积层覆盖，那么就表明煤层在冲击沉积前，瓦斯已在漫长地质年代

中排放了。经过实测，该区地表下700 米深处左右，煤层瓦斯含量只有2.0m3/t[2].正常情况

下，煤变质程度高瓦斯的含量也多，但是在煤转化为无烟煤时，煤体吸附瓦斯的能力就会减

弱，甚至可能为零。在我国鄂尔多斯，其盆地东缘的叠记煤层，是从北部逐渐向南部变质增高

的，在煤层埋深、地质相同的条件下，煤体瓦斯含量会缓慢增加。

另外，在我国煤层含瓦斯量富集区，比如焦作、湘中、晋城等，都分布有产量较高的无烟煤。

基于此，可以明确这些地区煤层的瓦斯含量高，也变相的说明了煤质变质与瓦斯含量的关联

性。

2.2 煤岩结构与深度

区域煤层含量随着煤结构的灰分增加减少，又随着镜质组含量增多而增多。测定煤灰分产率，

要在 815℃的高温下提炼燃烧测定。

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摘要：

煤田地质构造与瓦斯的关联性分析产煤区域地质条件多复杂化，煤层受地质构造运动的叠加影响，其改造程度强烈，当煤层塑性流变时，局部煤层厚度就会发生变化。煤矿区的构造运功，影响煤层瓦斯生成，地质构造不断的对煤层挤压、剪切，煤层受其影响结构破坏，形成构造煤，这是瓦斯富集的基础条件，煤层变质程度、历史演变、渗透性、结构破坏为煤层瓦斯含量奠定了基础。　1　瓦斯特质和我国煤田地质构造　1.1瓦斯特质古时候，植物堆积成煤阶段，植物纤维素与有机质受到厌氧菌分解形成，在温度和压力较高的环境中，经物理和化学反应，不断生成瓦斯。瓦斯达到一定浓度范围时，可致使人缺氧窒息，甚至发生燃烧和爆炸的现象。瓦斯在煤层或者煤体里以游...

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