3影响瓦斯赋存的地质条件资料要点.doc

瓦 斯 地 质 学 河 南 理 工 大 学 资源环境学院地质工程系  1  第三章 影响瓦斯赋存的地质条件  3 影响瓦斯赋存地质条件 ?瓦斯是特殊的地质体 瓦斯生、贮于煤层，是气态地质体 ?瓦斯赋存受控于地质条件 瓦斯生成、运移、保存条件和赋存受地质作用控制  3 影响瓦斯赋存地质条件 ??3.1 含煤岩系沉积环境 1.聚煤沉积环境控制煤层分布及厚度变化，从而控制瓦 斯分布 三角洲、滨海平原沉积环境煤层厚 冲积平原、浅海环境沉积煤层薄 华南晚二叠世龙潭期沉积环境 ? 三角洲环境89对矿井中，高沼和突出矿井87对； ? 滨海环境115对矿井中，高沼和突出矿井87对； ? 冲积平原矿井，低沼矿井。  3 影响瓦斯赋存地质条件 ??3.1 含煤岩系沉积环境 2.聚煤期前后沉积环境演化对瓦斯赋存影响 环境演化决定下覆、上覆地层厚度、岩性组合和厚度 (1)聚煤期前后平静水体环境有利瓦斯赋存 沉积细碎屑岩、页岩、硅质岩、泥灰岩 (2)聚煤期前后冲积环境沉积不利于瓦斯赋存 沉积组碎屑岩、砾岩，透气性好 (3)含煤岩系沉积旋回 河流相-河漫相-沼泽相-湖泊相完整旋回，以泥质 岩为主沉积时，有利于瓦斯赋存。 上覆地层以冲积相-湖泊相旋回不利于瓦斯赋存。  3 影响瓦斯赋存地质条件 ??3.1 含煤岩系沉积环境 3.沉积相组合对瓦斯赋存影响  滨海(内湖)相 三角洲(滨海平原)相 滨海相  深水湖泊相 扇三角洲相 河流、河漫相 山间河流、洪积相  洪积、冲积平原相 山前冲积平原相 滨海冲积平原相 滨海平原相  有利于瓦斯保存  不利于瓦斯保存  3 影响瓦斯赋存地质条件 ??3.2 煤的变质程度 在煤化作用过程中，不断 地产生瓦斯，煤化程度越高， 生成的瓦斯量越多。因此，在 其它因素相同的条件下，煤的 变质程度越高，煤层瓦斯含量 越大。 煤的变质程度不仅影响瓦 斯的生成量，还在很大程度上 吸 附 瓦 斯 量 (cm3/ g) 石墨  无烟煤  长焰煤 挥发份(%)  褐煤  决定着煤对瓦斯的吸附能力。 不同变质程度煤对瓦斯的吸 附能力示意图  3 影响瓦斯赋存地质条件 28  24  1  Q ???  3 X 20 2 σ ??? 平均甲烷含量(m /t) 3 (m3/t) 16 12 8 4  3 X 均方差(m /t) ??? 3 甲烷含量(m /t)  1000  1/Д  3/Г 5/K 7/T 9/ПA 11/A1 13/A3 假定的坳陷刻度（m） 3000 5000 7000 1 ???Q σ ; 2 ??Q; 3 ???Q σ  煤层的平均甲烷含量与其变质程度的定量关系曲线  3 影响瓦斯赋存地质条件 中  煤种及瓦斯分带界线  省界线  满洲里  低  牙克石 中  及  国 界 高沼气矿井  市 镇 低沼气矿 井  二连  质  变 东乌旗 西乌旗 变  高  低 齐齐哈尔 白城 通辽  带  斯  瓦  斯  瓦  低 包头  呼市  质  张家口  赤峰 承德 变 质 嘉峪关 阿拉善右旗 渤海湾  斯 瓦 低  带  银川  带  内蒙古自治区煤变质及瓦斯分带图  3 影响瓦斯赋存地质条件 ??3.3 煤层围岩特征 煤层围岩是指煤层直接顶、老顶和直接底板等在内的一定 厚度范围的层段。煤层围岩对瓦斯赋存的影响，决定于它的隔 气、透气性能。 一般来说，当煤层顶板岩性为致密完整的岩石，如页岩、 油母页岩时，煤层中的瓦斯容易被保存下来；顶板为多孔隙或 脆性裂隙发育的岩石，如砾岩、砂岩时，瓦斯容易逸散。 煤层围岩的透气性不仅与岩性特征有关，还与一定范围内 的岩性组合及变形特点有关。不同力学性质的岩层具有不同的 构造表象。  3.3.1  3 影响瓦斯赋存地质条件 围岩特征 1.孔隙性、渗透性、孔隙结构 2.围岩力学性质和变形特点  3 影响瓦斯赋存地质条件 1.孔隙性、渗透性、孔隙结构 (1)孔隙性：绝对孔隙度、有效孔隙度  绝 对 孔 隙 度 =  孔 隙 体 积 岩 石 总 体 积  ??100%  有效孔隙度= 相互连通孔隙体积 ?100% 岩石总体积 孔隙相互连通影响因素：岩石成份、组成、胶结物 、胶结类型、构造情况、裂隙发育情况、裂隙特征。  3 影响瓦斯赋存地质条件 (2)渗透性 岩石渗透性：是指在一定的压差下，岩石允许流体 通过其连通孔隙性质。 绝对渗透率：反映岩石本身的孔隙结构特征； 相对渗透率：岩石对每一种流体的渗透率。 有效渗透率大小：流体性质、流体数量比例关系、 岩石本身孔隙结构特征。  3