瓦斯地質(zhì)學(xué)電子教案

瓦斯地質(zhì)與礦井瓦斯

防治電子教案呂閏生OO八年四月第一章緒論本章重點(diǎn)及難點(diǎn)分析：瓦斯地質(zhì)的形成與發(fā)展瓦斯地質(zhì)學(xué)的研究?jī)?nèi)容與發(fā)展對(duì)象瓦斯地質(zhì)研究的作用瓦斯地質(zhì)是應(yīng)用地質(zhì)學(xué)理論和方法，研究煤層瓦斯的賦存、運(yùn)移和分布規(guī)律,礦井瓦斯涌出和煤與瓦斯突出的地質(zhì)條件及其預(yù)測(cè)方法，直接應(yīng)用于資源、環(huán)境和煤礦安全生產(chǎn)的一門新的邊緣學(xué)科。1瓦斯地質(zhì)學(xué)的研究對(duì)象與內(nèi)容煤層瓦斯是地質(zhì)作用的產(chǎn)物。瓦斯的生成、運(yùn)移、賦存和富集，與地質(zhì)條件密切相關(guān)。瓦斯地質(zhì)學(xué)科把瓦斯研究和地質(zhì)研究密切地結(jié)合起來，運(yùn)用地質(zhì)學(xué)的基本原理和方法以及煤礦開采方面的技術(shù)理論，研究煤層瓦斯的賦存條件、運(yùn)移和分布規(guī)律以及礦井瓦斯動(dòng)力現(xiàn)象。瓦斯地質(zhì)也是一門綜合性學(xué)科，它與煤田地質(zhì)學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、沉積巖石學(xué)、煤巖學(xué)、煤化學(xué)、巖石力學(xué)、數(shù)學(xué)地質(zhì)、地質(zhì)力學(xué)以及采煤學(xué)、通風(fēng)學(xué)等都有密切的聯(lián)系。瓦斯地質(zhì)學(xué)研究的主要內(nèi)容是：瓦斯的形成從地質(zhì)角度認(rèn)識(shí)煤層瓦斯的成因和形成機(jī)制，并把瓦斯的形成與成煤過程、成煤物質(zhì)聯(lián)系起來進(jìn)行研究。瓦斯斯賦存的地質(zhì)條件著重研究影響瓦斯運(yùn)移、排放和保存的地質(zhì)因素，特別是研究瓦斯富集的地質(zhì)條件，以便從而掌握瓦斯的賦存和分布規(guī)律，為瓦斯預(yù)測(cè)提供依據(jù)。煤和瓦斯突出的地質(zhì)條件煤和瓦斯突出是人為因素和自然因素綜合作用的結(jié)果，瓦斯地質(zhì)學(xué)著重考查各種自然因素在瓦斯突出中的作用，即著重研究瓦斯突出發(fā)生的地質(zhì)條件，為瓦斯突出預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)提供依據(jù)。瓦斯危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)主要包括瓦斯含量預(yù)測(cè)、瓦斯涌出量預(yù)測(cè)和瓦斯突出預(yù)測(cè)三個(gè)方面。2瓦斯地質(zhì)學(xué)科的形成和發(fā)展60年代初撫順煤炭科學(xué)研究所對(duì)峰峰礦區(qū)的瓦斯賦存規(guī)律進(jìn)行了研究。1965年楊力生教授對(duì)焦作礦務(wù)局焦西礦進(jìn)行了調(diào)研。1972-1978年國(guó)內(nèi)不少單位開展了瓦斯突出地質(zhì)條件的研究工作。1978年底焦作礦院和焦作礦務(wù)局在焦作召開了我國(guó)煤炭史上第一次“瓦斯地質(zhì)學(xué)術(shù)座談會(huì)”，首次提出了瓦斯地質(zhì)這一名稱，肯定了瓦斯地質(zhì)研究的理論意義和實(shí)踐意義。1982年6月煤炭部在四川天池召開的全國(guó)第三次煤與瓦斯突出機(jī)理和預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作會(huì)議上，焦作礦院的瓦斯地質(zhì)研究成果受到很高的評(píng)價(jià)。1983年8月受煤炭部委托，焦作礦院在秦皇島舉辦了全國(guó)第一期瓦斯地質(zhì)工作方法學(xué)習(xí)班。同年，楊力生教授開始主持全國(guó)煤礦瓦斯地質(zhì)編圖項(xiàng)目。1983年12月煤炭部頒發(fā)了“關(guān)于加強(qiáng)瓦斯地質(zhì)工作的通知”。隨后，煤炭部在1986年頒布的《煤礦安全規(guī)程》中加入了瓦斯地質(zhì)的工作內(nèi)容。1985年8月中國(guó)煤炭學(xué)會(huì)成立了瓦斯地質(zhì)專業(yè)委員會(huì)，掛靠在焦作礦業(yè)學(xué)院，并創(chuàng)辦了《瓦斯地質(zhì)》期刊。有關(guān)院校開始開設(shè)瓦斯地質(zhì)課，并開始招收瓦斯地質(zhì)研究生。至此，瓦斯地質(zhì)已逐步發(fā)展為一門新的邊緣學(xué)科。2瓦斯地質(zhì)研究的作用（1） 合理進(jìn)行礦井設(shè)計(jì)，提高投資效益勘探階段必須查明各種開采技術(shù)條件，作為礦井設(shè)計(jì)的依據(jù)，而瓦斯資料是開采技術(shù)條件中的重要組成部分。（2） 提高防突效果，確保煤礦安全國(guó)內(nèi)外資料表明，突出礦井發(fā)生突出的區(qū)域僅占礦井全部采掘面積的10~20%o若開展瓦斯地質(zhì)和瓦斯突出預(yù)測(cè)研究，不僅可減少這些礦井防突技術(shù)措施的工程量，從而提高礦井經(jīng)濟(jì)效益，而且將為確保煤礦安全生產(chǎn)提供依據(jù)。（3） 為利用瓦斯資源提供依據(jù)瓦斯是礦井的有害氣體，同時(shí)也是一種資源。通過礦井瓦斯抽放，可使其變害為利。我國(guó)撫順、陽泉、晉城等許多高瓦斯礦區(qū)都建立了專門的瓦斯抽放和利用系統(tǒng)，采取了一系列的預(yù)抽措施，減少了礦井瓦斯災(zāi)害。由于瓦斯分布是不均衡的，為了合理布置抽放工程，提高抽放效率，保證瓦斯供給，必須查明瓦斯賦存的地質(zhì)條件，查明與其儲(chǔ)量及其分布特征。這也是瓦斯地質(zhì)研究的任務(wù)之一。隨著煤炭工業(yè)的迅速發(fā)展，瓦斯地質(zhì)的研究領(lǐng)域?qū)⒉粩鄶U(kuò)大，將為煤炭生產(chǎn)提供更準(zhǔn)確、更完整的瓦斯地質(zhì)資料。第二章瓦斯地質(zhì)基礎(chǔ)本章重點(diǎn)及難點(diǎn)分析：瓦斯的性質(zhì)瓦斯形成瓦斯在煤層中賦存狀態(tài)煤層瓦斯的運(yùn)移煤層瓦斯分帶瓦斯涌出預(yù)測(cè)瓦斯突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)2.1礦井瓦斯礦井瓦斯是指從煤層及煤層圍巖中涌出的，以及在煤礦生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的各種氣體的統(tǒng)稱。礦井瓦斯成分很復(fù)雜，其主要成分是甲烷(CH4),其次是二氧化碳(C02)和氮?dú)?N2),還含有少量或微量的重炷類氣體(乙烷、丙烷、丁烷、戊烷等)、氫(H2)、一氧化碳(CO)、二氧化硫(SO2)、硫化氫(H2S)等。由于甲烷(俗稱沼氣)是礦井瓦斯的主要成分，因而人們習(xí)慣上所說的瓦斯,通常指甲烷而言。2.1.1礦井瓦斯來源煤(巖)層和地下水釋放出來的化學(xué)及生物化學(xué)作用產(chǎn)生的煤炭生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的2.1.2礦井瓦斯的性質(zhì)無色、無味、無嗅、可燃燒、窒息、有毒性、微溶于水。密度：0.7168kg/m3；水中溶解度：55.61l/m3(0°C,0.1MPa)33.10l/m3(20°C,0.1MPa)爆炸范圍：5%-15%(體積百分比，相當(dāng)In?空氣33-100g瓦斯)對(duì)空氣比重：0.5545發(fā)熱量：35.994MJ/m3擴(kuò)散系數(shù)：0.196cm2/s(0°C,0.1MPa)分子直徑：0.41X10-9m2.1.3煤礦常見氣體的部分物理性質(zhì)表2-1 煤層瓦斯中各種氣體的主要物理性質(zhì)性質(zhì)甲烷CH,二氧化碳C02—氧化碳CO硫化氫H2S乙烷CM丙烷CM氫壓分子量16.04244.0128.0134.0830.0744.092.016密度（kg/nf）0.71681.981.251.541.3620.09對(duì)空氣的比重0.55451.530.971.171.051.550.07沸點(diǎn)A-(101.3kPa)111.3194.583211.2184.7230.820.2爆炸下限（%）5 12.54.332.14(293K,101.3kPa)爆炸上限（%）15 74.245.512.59.3574.2(293K,101.3kPa)發(fā)熱量(MJ/m2,288K)最高值37.11—11.8623.5064.5396.6111.94最低值33.38—11.8621.6358.9388.9610.072.1.4礦井瓦斯的用途和危害危害：污染環(huán)境，加劇大氣“溫室效應(yīng)”瓦斯對(duì)環(huán)境的污染主要表現(xiàn)為加劇大氣“溫室效應(yīng)”。據(jù)有關(guān)研究成果報(bào)道，瓦斯（CHD是僅次于氟利昂的溫室氣體，它產(chǎn)生的溫室效應(yīng)是C0?的25-30倍,且產(chǎn)生溫室效應(yīng)的時(shí)效長(zhǎng)達(dá)100?150年之久。全世界煤礦每年向大氣排放600多億虻，其中我國(guó)煤礦排放到大氣中的瓦斯就多達(dá)190多億蛆，約占全世界煤礦排入大氣瓦斯總量的三分之一。過去200?300年來大氣中瓦斯?jié)舛燃涸黾恿艘槐?。?jù)有關(guān)專家估算，大氣中瓦斯?jié)舛让吭黾?.0001%,可導(dǎo)致地球表面溫度升高1°C。近幾年來，地球冰川消融、海平面升高、全球氣候變暖等現(xiàn)象的加劇無疑是排入大氣瓦斯總量增多、大氣溫室效應(yīng)增強(qiáng)的惡果?？稍斐赏咚怪舷⑹鹿剩ǎ?3%呼吸短促，＞57%即刻昏迷）當(dāng)巷道長(zhǎng)時(shí)間處于微風(fēng)或停風(fēng)狀態(tài)時(shí)，由于煤層瓦斯的不斷涌入會(huì)導(dǎo)致巷內(nèi)瓦斯?jié)舛壬?；?dāng)巷內(nèi)瓦斯?jié)舛冗_(dá)到43%時(shí)（空氣中氧濃度降至12%左右），人進(jìn)入后會(huì)感到呼吸非常短促；當(dāng)瓦斯?jié)舛冗_(dá)到57%時(shí)，巷內(nèi)氧濃度將下降到9%以下,人若進(jìn)入會(huì)即刻處于昏迷狀態(tài)，時(shí)間稍長(zhǎng)就會(huì)有死亡危險(xiǎn)。我國(guó)煤礦每年都要發(fā)生多起井下作業(yè)人員誤入盲巷而窒息死亡的事故。1988年10月19日，江蘇徐州礦務(wù)局坨城煤礦3103工作面斜材料道，由于巷道中、下部低洼積水封堵而形成再生盲巷，致使巷內(nèi)瓦斯積聚，造成了包括生產(chǎn)副礦長(zhǎng)在內(nèi)的三人窒息死亡。可釀成瓦斯燃燒事故（＜5%或＞15%存在火源）當(dāng)巷道內(nèi)的瓦斯?jié)舛鹊陀?%或超過15%時(shí)，一旦存在點(diǎn)火源，會(huì)釀成瓦斯燃燒事故。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)煤礦每年至少要發(fā)生10起以上的有人員傷亡的瓦斯燃燒事故。1987年4月6日，撫順礦務(wù)局勝利礦一650m水平四條帶，由于更換礦井東翼主扇造成采區(qū)停風(fēng)，造成四條帶采空區(qū)瓦斯大量向巷道涌出，因涌出過程遇到采空區(qū)未熄滅的火區(qū)，發(fā)生了第一次瓦斯燃燒事故，事故發(fā)生后，礦救護(hù)隊(duì)員在井下?lián)岆U(xiǎn)時(shí)，瓦斯二次燃燒，造成4人死亡，5人受傷。引起瓦斯爆炸事故（5%-15%存在火源）當(dāng)巷道或采場(chǎng)空氣中的瓦斯?jié)舛仍?-15%范圍內(nèi)時(shí)，一旦存在點(diǎn)火源，將會(huì)引起瓦斯爆炸事故。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1995年中，僅鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦就發(fā)生瓦斯爆炸事故212起，死亡1371人。近幾年，瓦斯爆炸事故次數(shù)和死亡人數(shù)有顯著降低的趨勢(shì)，但每年仍有近千人由于瓦斯爆炸而喪生。1988年11月26日3時(shí)50分，河南省平頂山市魯山縣靳家門煤礦一95m水平東翼采區(qū)三切眼，由于串聯(lián)通風(fēng)、停電恢復(fù)送電后不檢查瓦斯?jié)舛?、放炮不用水炮泥封堵炮眼三個(gè)原因的共同作用，發(fā)生了一起掘進(jìn)放炮引發(fā)的特大瓦斯爆炸事故，死亡23人，傷3人，直接經(jīng)濟(jì)損失21萬多元，間接經(jīng)濟(jì)損失約60萬元。產(chǎn)生煤與瓦斯突出事故當(dāng)煤層瓦斯壓力較高、地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、地應(yīng)力較大、煤層破壞嚴(yán)重時(shí)，在此區(qū)域作業(yè)的采掘工作面易于發(fā)生煤與瓦斯突出。我國(guó)各類煤礦中，有突出礦井近千個(gè)，每年要發(fā)生大小突出100多次，傷亡100多人。1988年4月19日4時(shí)10分，河南省鄭州市滎陽縣徐莊煤礦三井東翼主下山第四煤柱回采工作面在采煤過程中，由于違反作業(yè)規(guī)程盲目生產(chǎn)，發(fā)生了一起煤與瓦斯突出特大事故，突出煤量185噸，涌出瓦斯3.86萬nA造成12人死亡，2人重傷。用途：用城鎮(zhèn)煤氣1952年撫順礦務(wù)局龍鳳礦本煤層預(yù)抽瓦斯獲得成功，開創(chuàng)了中國(guó)煤層瓦斯規(guī)?；裼玫募o(jì)元。目前，全國(guó)己有24萬多戶城鎮(zhèn)居民用煤礦瓦斯取代煤或液化氣作燃料。用作鍋爐和窯爐燃料瓦斯發(fā)電早在1990年，撫順礦務(wù)局老虎臺(tái)礦從瑞典引進(jìn)一套1500kw燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組，建造了中國(guó)第一座瓦斯發(fā)電站。1991年，六枝礦務(wù)局利用退役的飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)，建成了一座2X400kw的瓦斯發(fā)電站，在發(fā)電的同時(shí)，并利用尾氣余熱向職工浴池供應(yīng)熱水。目前，山西晉城的許多大、中、小煤礦建立了坑口瓦斯發(fā)電站。作為機(jī)動(dòng)車燃料用作化工原料和化工產(chǎn)品利用瓦斯作原料可以生產(chǎn)炭黑、氫、氨、乙塊、甲醛、甲醇、福爾馬林等化工產(chǎn)品。陽泉礦務(wù)局一礦利用抽出的瓦斯為原料建立了一座炭黑廠，年產(chǎn)炭黑200多噸。2.2瓦斯成因2.2.1瓦斯形成煤層瓦斯是地質(zhì)作用的產(chǎn)物，是在成煤過程中形成的。在成煤作用的第一階段（泥炭化階段）即能產(chǎn)生瓦斯。在這一階段的早期，植物遺體暴露在空氣中或處于沼澤淺部富氧的條件下，遭受氧化和分解，生成的氣態(tài)產(chǎn)物主要是二氧化碳（CO2）、一氧化氮（NO）等。在這一階段的晚期，由于地殼下降、沼澤水面上升和植物遺體堆積厚度的增加，使正在分解的植物遺體逐漸與空氣隔絕，從而出現(xiàn)弱氧環(huán)境或還原環(huán)境。在缺氧條件下，一般溫度在50°C以下，因細(xì)菌作用分解出甲烷、重碳?xì)浠衔?、氫及其它氣體。泥炭化階段所生成的瓦斯，由于接近地表，大部分己擴(kuò)散到空氣中，保存在泥炭中的很少。耕Jc%+2C0+5宵+襟成煤作用的第二階段（煤化作用階段），在溫度（50—220。0、壓力和作用持續(xù)時(shí)間的影響下，泥炭物質(zhì)產(chǎn)生熱分解，引起一系列的物理化學(xué)變化，使泥炭轉(zhuǎn)變?yōu)楹置?，進(jìn)一步可轉(zhuǎn)變?yōu)闊熋汉蜔o煙煤。在這一過程中可生成大量的以甲烷為主的氣態(tài)產(chǎn)物。C57H55Q0_C54H42O5+CO2+2CH4+3H2O泥炭、褐煤r煙煤褐煤層進(jìn)一步沉降，壓力與溫度的影響隨之加劇，煤化變質(zhì)作用增強(qiáng)。一般認(rèn)為溫度在50?220°C和相應(yīng)的壓力下煤層處于煙煤一無煙煤熱力變質(zhì)造氣時(shí)期。在這一時(shí)期，煤的變質(zhì)程度越高，其生成的瓦斯量也就越多。蘇聯(lián)B?A?烏斯別斯基根據(jù)地球化學(xué)與煤化作用過程反應(yīng)物與生成物平衡原理，計(jì)算出各煤化階段的煤生成的甲烷量，如下表示。表2—2成煤過程中瓦斯生成量煤階褐煤長(zhǎng)焰煤氣煤肥煤焦煤瘦煤貧煤無煙煤生氣量（m3/t）68168212229270287333419階段生氣量（m3/t）1004417411746862.2.3煤層瓦斯垂向分帶在漫長(zhǎng)的地質(zhì)歷史中，煤層中的瓦斯經(jīng)煤層、煤層圍巖和斷層由地下深處向地表流動(dòng)；而地表的空氣、生物化學(xué)和化學(xué)作用生成的氣體，則由地表向深部運(yùn)動(dòng)。由此形成了煤層中各種瓦斯成分由淺到深有規(guī)律的變化，這就是煤層瓦斯沿深度的帶狀分布。煤層瓦斯自上而下可劃分為四個(gè)帶：二氧化碳氮?dú)鈳?、氮?dú)鈳А⒌獨(dú)饧淄閹Ш图淄閹?。前三個(gè)帶統(tǒng)稱為瓦斯風(fēng)化帶。各瓦斯帶的劃分標(biāo)準(zhǔn)如下表。表2—3按瓦斯成分劃分瓦斯帶的標(biāo)準(zhǔn)瓦斯帶名稱組分含量（%）ch4n2CO2二氧化碳氮?dú)鈳?-1020?8020?80氮?dú)鈳??2080?1000?20氮?dú)饧淄閹?0?8020?800?20甲烷帶80?1000~200?10瓦斯在壓力和濃度差驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行運(yùn)移，煤層保存瓦斯量的多少取決于封閉條件（埋藏深度、透氣性、地質(zhì)構(gòu)造）與貯藏條件（吸附性、孔隙率、含水性、溫度、壓力等）。

在瓦斯風(fēng)化帶開采煤層時(shí)，瓦斯對(duì)生 A "產(chǎn)不構(gòu)成主要威脅。我國(guó)大部分低瓦斯礦井皆是在瓦斯風(fēng)化帶內(nèi)進(jìn)行生產(chǎn)的。在確定瓦斯風(fēng)化帶下部邊界時(shí)，如果一些礦井缺少瓦斯成分資料，還可借助于其它一些指標(biāo)。瓦斯風(fēng)化帶的下界可按以下條件確定：瓦斯壓力p=0.1?0.15MPa；瓦斯組分CHR80%（體積百分?jǐn)?shù)）；瓦斯含量（x）（煤芯中的甲烷含量）：氣煤x=l.5-2.0m7t可燃物;肥煤與焦煤x=2.0?2.5m/t可燃物；瘦煤x=2.5~3.0m3/t可燃物；貧煤x=3.0-4.0mVt可燃物無煙煤x=5.0~7.0m7t可燃物相對(duì)瓦斯涌出量q=2?3n?/t煤。瓦斯風(fēng)化帶下界深度取決于煤層的地質(zhì)條件和賦存情況，如圍巖性質(zhì)、煤層有無露頭、斷層發(fā)育情況、煤層傾角、地下水活動(dòng)情況等。2.3瓦斯賦存2.3.1煤中瓦斯賦存狀態(tài)瓦斯在煤體中一般有吸附和游離二種賦存狀態(tài)。煤對(duì)瓦斯的吸附作用是瓦斯分子和碳分子相互吸引的結(jié)果，如圖2-2所示。在吸附瓦斯中，通常又將進(jìn)入煤體內(nèi)部的瓦斯稱為吸收瓦斯，將附著在煤體表面的斯成為吸著瓦斯，吸收瓦斯和吸著瓦斯統(tǒng)稱為吸附瓦斯。在煤層賦存的瓦斯量中，吸附瓦斯量通常占80%~90%,游離瓦斯量占10%~20%；在吸附瓦斯量中，又以煤體表面吸著的瓦斯量占多數(shù)。01020(m3/t)圖01020(m3/t)圖2-1瓦斯分帶A—含量，m3/t；B—占總瓦斯成分的百分比；1一二氧化碳-氮?dú)鈳?2—氮?dú)鈳?3—氮?dú)?甲烷帶；4一甲烷帶圖2—2煤中瓦斯賦存狀態(tài)常溫常壓吸附量1一煤體；2一孔隙；3一吸收瓦斯；4一游離瓦斯；5圖2—2煤中瓦斯賦存狀態(tài)常溫常壓吸附量2.3.2煤中瓦斯吸附與解吸吸附瓦斯與游離瓦斯處于動(dòng)平衡狀態(tài)；外界壓力、溫度變化，原平衡破壞；這種瓦斯由吸附狀態(tài)轉(zhuǎn)化為游離狀態(tài)的現(xiàn)象，稱為解吸；吸附態(tài)瓦斯無內(nèi)能，游離態(tài)分子熱運(yùn)動(dòng)具有內(nèi)能；煤的解吸瓦斯量：瓦斯壓力從平衡狀態(tài)下過渡到正常標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，煤休釋放的瓦斯量。影響吸附的主要因素：瓦斯壓力吸附等溫線圖2—3是在給定溫度下表示吸附瓦斯量Q吸與瓦斯壓力P之間的函數(shù)關(guān)系的曲線。在較低的瓦斯壓力下(PVlOOOkPa),Q吸與P幾乎成正比。在較高的瓦斯壓力下(P>5OOOkPa),吸附瓦斯量Q吸隨瓦斯壓力P的增長(zhǎng)量極微。氣體性質(zhì)圖2-3解吸能力及總瓦斯含量曲線c'廠相對(duì)壓力下的解吸瓦斯含量；絕對(duì)壓力下的總瓦斯含量圖2-3解吸能力及總瓦斯含量曲線c'廠相對(duì)壓力下的解吸瓦斯含量；絕對(duì)壓力下的總瓦斯含量煤的比表面積

煤的比表面積是指lg煤所擁有的表面積，可以通過試驗(yàn)和計(jì)算機(jī)獲得。根據(jù)湖南煤炭研究所的測(cè)定結(jié)果，煤的吸附瓦斯容量隨比表面職增大而增加（圖2-5）□（4）煤的變質(zhì)程度5 10 15 20可燃物2（ml/g）圖2-5煤的比表面積與吸附瓦斯容量的252001510050（4）煤的變質(zhì)程度5 10 15 20可燃物2（ml/g）圖2-5煤的比表面積與吸附瓦斯容量的252001510050(￥E)5壓@喋歸雌504030201004030201000 2000 3000 4000 5000. -(kPa) .在相同的溫度和壓力條件下，煤的吸附瓦斯量隨煤的變質(zhì)程度的升高而增大。（5）溫度0 10 20 30 40 50絕對(duì)壓力(bar)圖2-4兩個(gè)吸附等溫線實(shí)例(無水無灰基)

a—CO2(26C)；b—CO2(44°C)；c—CH4(26°C)；

d—CHi(44°C)；e—N,(26°C)Xd——干煤的瓦斯吸附量，m3/t； Xd——干煤的瓦斯吸附量，m3/t； 0揮發(fā)份（%）:。152030401000 、2000 3000(伽) ， ，10 20 30甲烷壓力(bar)oO32(<E)do聃轉(zhuǎn)丑堇嘗溫度每升高1度，吸附瓦斯的能力要降低8%（6）煤體中水份艾琴格爾經(jīng)驗(yàn)公式：X,.,= 1 X.1+031皿式中：Xw—濕煤的瓦斯吸附量，m3/t；Mad——煤中水分含量，%O圖2-6當(dāng)揮發(fā)份為5—30%和溫度30°C時(shí),

干煤的平均吸附等溫線

10 20 30 40 50 50圖2-7不同變質(zhì)程度煤的吸附瓦斯量(t=30°C,p=2MPa)1、2、3一非突出煤；4、5,6—突出煤；1、4一新容量法2、5一重量法，3、6—舊容量法2.4煤的性質(zhì)2.4.1煤的孔隙分類微孔：直徑〈IO"mm,構(gòu)成煤中吸附容積。小孔：直徑10'5mm~10'4mm,毛細(xì)凝結(jié)和瓦斯擴(kuò)散空間。中孔：直徑1O'4mm~10-3mm,緩慢層流滲透區(qū)間。滲透容積：小孔至可見孔孔隙體積之和。總孔隙體積：吸附容積和滲透容積之和。大孔：直徑lOW-lO'mm,強(qiáng)烈的層流滲透區(qū)間?？梢娍准傲严叮褐睆健?0,mm,層流和紊流混合滲透區(qū)間。2.4.2不同變質(zhì)煤中孔隙分布表2-4不同變質(zhì)煤中孔隙分布煤牌號(hào)揮發(fā)份含量(％)小孔、中孔和大孔(nP/t)微7L(m3/t)最大最小平均最大最小平均長(zhǎng)焰煤13?160.0700.0450.0610.0280.0210.023氣煤35?400.058>0.0010.0300.0340.0150.026肥煤28?340.050>0.0010.0250.0330.0190.026焦煤22?270.039>0.0010.0190.0380.0210.026瘦煤18?210.036>0.0010.0160.0330.0220.029貧煤10?170.052>0.0010.0220.0520.0270.033半無煙煤6?90.054>0.0010.0230.0560.0330.044無煙煤2?50.076>0.0010.0290.0520.0490.055

2.4.3煤的吸附等溫線50403020d)■￡?觸450403020d)■￡?觸4X—姍1+bP式中：X一一給定溫度下，瓦斯壓力為p時(shí)單位質(zhì)量固體(純煤除水份和灰份)表面吸附的氣體體積，m3/t或m3/m3；p一一煤層平衡的瓦斯壓力，MPa；a 吸附常數(shù)，試驗(yàn)溫度下煤 圖2一8煤的瓦斯吸附的極限吸附量，m3/t；b——吸附常數(shù)，MPa'o2.5煤層瓦斯運(yùn)移保存在煤層中的瓦斯僅占形成瓦斯量的1/10。成煤過程中形成的瓦斯可分如下幾個(gè)部分：保存煤層中的瓦斯；從煤層中運(yùn)移出來，保存在圍巖中的瓦斯；從煤層中運(yùn)移出來，溶解于地下水中瓦斯；排放大氣中瓦斯；聚入煤成氣藏的瓦斯。2.5.1煤層瓦斯運(yùn)移方式滲濾瓦斯沿裂隙、構(gòu)造破碎帶、喉管的運(yùn)移方式。擴(kuò)散由于氣體濃度差原因，氣體由高濃度向低濃度擴(kuò)散，達(dá)到擴(kuò)散平衡。2.5.2煤層瓦斯流動(dòng)原始煤體：瓦斯在煤層中以呈壓縮狀態(tài)，煤層瓦斯壓力隨深度增大而增大，是在漫長(zhǎng)的地質(zhì)年代里，煤層瓦斯由深齦向地表流動(dòng)的結(jié)果，但這種煤層瓦斯流動(dòng)是極其緩慢的，在采礦工程中，研究煤層瓦斯流動(dòng)時(shí)，一般忽略這種緩慢的瓦斯流動(dòng)。通常認(rèn)為，在采掘工作或鉆孔未影響到的煤層，瓦斯處于平衡狀態(tài)，不會(huì)發(fā)生瓦斯流動(dòng)。采掘影響區(qū)由于采掘破壞了原有的瓦斯壓力平衡狀態(tài)，引起瓦斯流動(dòng)，形成瓦斯流動(dòng)場(chǎng)。應(yīng)響影響煤層瓦斯流動(dòng)的因素很多，諸如煤層賦存條件、瓦斯壓力、含量、煤層透氣性以及采掘技術(shù)條件等等，但主要影響因素為瓦斯壓力和煤層透氣性，前者是瓦斯流動(dòng)的動(dòng)力，后者是瓦斯流動(dòng)的阻力。2.5.3煤層瓦斯流動(dòng)方式當(dāng)孔隙直徑為IO"?IO』時(shí)，由于孔徑大于瓦斯分子的平均自由程IO。cm,瓦斯流動(dòng)表現(xiàn)為自由擴(kuò)散或慢速的層流滲透，這時(shí)瓦斯流動(dòng)符合費(fèi)克或達(dá)西定律。當(dāng)孔隙直徑為10-4?2X10-4cm時(shí)，瓦斯流動(dòng)為層流滲透，符合達(dá)西定律。當(dāng)孔徑或可見裂隙寬度大于2X10-4cm時(shí)，瓦斯流動(dòng)表現(xiàn)為層流滲透或?qū)恿髋c紊流的混合過渡流。當(dāng)孔隙直徑小于IO"cm時(shí)，瓦斯流動(dòng)屬于分子擴(kuò)散。當(dāng)孔徑小于3X10-7cm時(shí)，會(huì)出現(xiàn)瓦斯表面擴(kuò)散和固體中的擴(kuò)散。煤層中上述各種瓦斯流動(dòng)形式是同時(shí)存在的，但為了簡(jiǎn)化煤層瓦斯流動(dòng)狀態(tài)，通常用線性滲透規(guī)律來描述，即認(rèn)為煤層中瓦斯流動(dòng)屬層流滲透，即符合達(dá)西定律。2.5.4瓦斯流動(dòng)場(chǎng)瓦斯在煤層中由高壓流向低壓，在煤層中即形成一定的流動(dòng)范圍一一瓦斯流動(dòng)場(chǎng)。從時(shí)間因素來看：流動(dòng)類型可分為穩(wěn)定流動(dòng)和非穩(wěn)定流動(dòng)兩種類型，前者流動(dòng)場(chǎng)不隨時(shí)間而變化，后者流動(dòng)場(chǎng)隨時(shí)間而改變。煤層瓦斯流動(dòng)屬非穩(wěn)定流動(dòng)類型。從空間形態(tài)來看：瓦斯流動(dòng)類型分為單向流動(dòng)、徑向流動(dòng)和球向流動(dòng)三種類型。（一）單向流動(dòng)單向流動(dòng)的特點(diǎn)是煤層瓦斯沿單一方向流動(dòng)，流線相互平行。沿煤層開掘高度大于煤層厚度的巷道后，巷道兩側(cè)煤層中的瓦斯皆沿垂直于巷道的方向流動(dòng)，這種流動(dòng)屬單向流動(dòng)。?圖2-9煤層瓦斯單向流動(dòng)1—?圖2-9煤層瓦斯單向流動(dòng)1—瓦斯流線，2—等瓦斯壓力線圖2-10煤層瓦斯徑向流動(dòng)1—瓦斯流線，2—等瓦斯壓力線(二)球向流動(dòng)球向流動(dòng)的特點(diǎn)是等瓦斯壓力線為一組同心球狀，瓦斯流線沿球的徑向發(fā)展。在煤礦井下屬球向流動(dòng)的情況很少見。石門揭特厚煤層，特厚煤層中的掘進(jìn)面迎頭和鉆孔孔底以及煤塊的瓦斯放散等都可近似地視為球向流動(dòng)。2.6礦井瓦斯涌出2.6.1瓦斯有關(guān)概念礦井瓦斯涌出量是指在礦井生產(chǎn)過程中涌入采掘空間的瓦斯數(shù)量。它是確定礦井瓦斯等級(jí)、進(jìn)行礦井通風(fēng)計(jì)算等方面的依據(jù)。礦井瓦斯涌出量有兩種表示方法：絕對(duì)瓦斯涌出量Q：是指礦井在單位時(shí)間內(nèi)涌出的瓦斯體積，單位是m3/min或m3/do相對(duì)瓦斯涌出量q：是指在礦井正常生產(chǎn)條件下平均每采一噸煤所涌出的瓦斯體積，單位是mM。qQ1440q-相對(duì)瓦斯涌出量，minVmin；Q-絕對(duì)瓦斯涌出量，m3/t;A-礦井日產(chǎn)量，t/do2.6.2礦井瓦斯涌出方式一般涌出：由采落煤炭和煤層、巖層的新鮮暴露面，通過孔隙、裂隙，緩慢、長(zhǎng)時(shí)間的涌出。特殊涌出：采掘時(shí)，在極短的時(shí)間內(nèi)，瓦斯又煤體、圍巖內(nèi)突然、大量的涌出，有時(shí)還伴有煤粉、煤塊和巖石等。包括煤與瓦斯突出；瓦斯（CO2）噴出：從煤體或巖體裂隙、孔洞或炮眼中大量瓦斯（C02）異常涌出的現(xiàn)象。在20m巷道范圍內(nèi)，涌出瓦斯量N1.0m3/min,且持續(xù)時(shí)間在8h以上時(shí)，該采掘區(qū)即定為瓦斯（CO）噴出危險(xiǎn)區(qū)域。2.6.3礦井瓦斯等級(jí)根據(jù)礦井相對(duì)瓦斯涌出量、礦井絕對(duì)瓦斯涌出量和瓦斯涌出形式劃分為：■低瓦斯礦井礦井：相對(duì)瓦斯涌出量小于10m3/t,且礦井絕對(duì)瓦斯涌出量小于40m3/min。低瓦斯礦井中，相對(duì)瓦斯涌出量大于10m3/t或有瓦斯噴出的個(gè)別區(qū)域（采區(qū)或工作面）為高瓦斯區(qū)，該區(qū)按高瓦斯礦井管理?！龈咄咚沟V井:礦井相對(duì)瓦斯涌出量大于10m3/t或礦井絕對(duì)瓦斯涌出量大于40m3/mino■煤與瓦斯突出礦井：發(fā)生煤（巖）與瓦斯突出礦井、鑒定有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)的礦井。礦井瓦斯等級(jí)鑒定方式新井沒計(jì)前，地勘部門根據(jù)各煤層的瓦斯含量資料，預(yù)測(cè)礦井瓦斯等級(jí)，作為計(jì)算風(fēng)量的依據(jù)。生產(chǎn)礦井每年必須進(jìn)行礦井瓦斯等級(jí)鑒定，同時(shí)進(jìn)行二氧化碳涌出量的測(cè)定，作為核定和調(diào)整風(fēng)量的依據(jù)。鑒定時(shí)間和基本條件：在七月或八月上、中、下旬中各取一天（間隔10天），分三個(gè)班（或四個(gè)班）進(jìn)行測(cè)定工作。被鑒定的礦井、煤層、水平或采區(qū)的回采產(chǎn)量應(yīng)達(dá)到該地區(qū)設(shè)計(jì)產(chǎn)量的60%。測(cè)點(diǎn)選擇：通風(fēng)機(jī)的風(fēng)麗、各水平、各煤層和各采區(qū)的回風(fēng)道測(cè)風(fēng)站內(nèi)。如無測(cè)風(fēng)站，可選取斷面規(guī)整并無雜物堆積的一段平直巷道做測(cè)點(diǎn)。測(cè)定內(nèi)容：測(cè)定內(nèi)容為風(fēng)量和風(fēng)流中甲烷、二氧化碳濃度。2.7煤與瓦斯突出什么是煤與瓦斯突出？煤與瓦斯突出是發(fā)生在煤礦井下的一種復(fù)雜的瓦斯動(dòng)力現(xiàn)象，表現(xiàn)為在很短時(shí)間（幾秒至數(shù)十秒）內(nèi)，大量的煤（幾噸至數(shù)千噸）和瓦斯（數(shù)百至數(shù)百萬米）由煤體向采掘巷道噴出，伴隨著強(qiáng)大的沖擊力，破壞煤壁，摧毀巷道，使風(fēng)流逆轉(zhuǎn)，煤流埋人，甚至造成嚴(yán)重的爆炸事故。煤與瓦斯突出是煤礦井下嚴(yán)重的自然災(zāi)害之一。煤與瓦斯突出分類（1） 按突出特征分類煤與瓦斯突出按突出現(xiàn)象的特征可分為三類：■煤與瓦斯突出■煤與瓦斯壓出■煤與瓦斯傾出（2） 按突出強(qiáng)度分類突出強(qiáng)度是指突出發(fā)生過程中拋出的煤量和涌出的瓦斯量。但由于突出時(shí)瓦斯涌出量的計(jì)量工作尚存在一些技術(shù)問題，目前按突出強(qiáng)度分類主要依據(jù)拋出的煤量。按突出強(qiáng)度一般分為五類：■小型突出（<50t）；■中型突出（N50,<100t）；■次大型突出（3100,<500t）；■大型突出（3500,<1000t）；■特大型突出（AlOOOt）。（3） 按突出發(fā)生地點(diǎn)分類■石門突出■平巷突出■上山突出■下山突出■回采工作面突出煤與瓦斯突出特征（1） 拋出物有明顯的氣體搬運(yùn)特征，分選性好，由突出空洞向外，塊度和粒度都是由粗變細(xì)，拋出物可隨巷道拐彎，煤堆積的角度小于自然安息角。大型突出時(shí)，煤可堆滿數(shù)十甚至數(shù)百米巷道，在堆積物頂部往往留下排瓦斯道。（2） 由于高壓氣體對(duì)煤的破碎作用，突出物中有大量的極細(xì)的煤粉（微塵）,

手捻粒感，有人將其稱為“狂粉”。（3） 拋出煤的距離由數(shù)米至數(shù)百米，大型和特大型突出可達(dá)千米以上。（4） 噴出的瓦斯量大大超過煤層瓦斯含量，突出所形成的沖擊波和瓦斯風(fēng)暴，可逆風(fēng)數(shù)十米至數(shù)百米，甚至更遠(yuǎn)。（5） 動(dòng)力效應(yīng)大，能推倒礦車，推移成噸重的巨石，破壞巷道和通風(fēng)設(shè)施。（6） 孔洞形狀為腹大口小的梨形、橢圓形，甚至形成奇異的分岔孔洞，孔洞中心線與水平面的角度不定。4.煤與瓦斯壓出特征

（1） 壓出的煤拋出距離很近，一般為2—3米，堆積坡度較小，有時(shí)煤壁整體位移，使工作面煤壁鼓出或巷道底部煤體鼓起；（2） 壓出的煤多為大塊或碎塊狀，無分選現(xiàn)象。（3） 發(fā)生壓出前工作面壓力顯現(xiàn)較為明顯，支架折斷、工作面掉磕、響煤炮等;（4） 壓出時(shí)的瓦斯涌出量不大，不至于引起采區(qū)回風(fēng)瓦斯超限，但工作面回風(fēng)瓦斯?jié)舛瓤啥虝r(shí)增高或超限，在正常通風(fēng)情況下，很快就可恢復(fù)正常，只有個(gè)別情況下會(huì)出現(xiàn)大量瓦斯涌出或從頂?shù)装辶严吨袊姵鐾咚宫F(xiàn)象；（5） 壓出時(shí)動(dòng)力效應(yīng)明顯，如打倒或折斷支架、推走采掘工作面的設(shè)備；（6） 除煤壁整體位移外，壓出后所形成的空間不規(guī)則，有袋狀的，也有楔形或縫形的。煤與瓦斯傾出特點(diǎn)六枝煤礦五采區(qū)二中巷上山傾出示意圖（1） 傾出的煤就近堆積在采掘工作面附近或正下方（上山掘進(jìn)工作面），不顯示氣體搬運(yùn)特征；六枝煤礦五采區(qū)二中巷上山傾出示意圖（2） 傾出的煤堆積坡度近于或等于煤的自然安息角，無分選擇現(xiàn)象；（3） 傾出的煤主要是碎塊，粉末狀的煤很少；（4） 傾出時(shí)伴隨涌出大量瓦斯，但引起采區(qū)回風(fēng)流中瓦斯?jié)舛瘸薜臅r(shí)間較短，瓦斯影響范圍僅在本工作面或本采區(qū)之內(nèi)，不出現(xiàn)瓦斯逆流現(xiàn)象；（5） 傾出時(shí)動(dòng)力效應(yīng)比煤和瓦斯突出時(shí)小，但可打垮工作面附近的支架；（6） 傾出多發(fā)生在煤質(zhì)松散和煤層傾角和厚度較大的情況下；（7） 傾出后的空洞形狀是口大腔小，多沿煤層傾斜方向延伸。始突深度發(fā)生突出的最小垂深或突出上界的垂深稱始突深度。有的礦井距地表垂深500-600米時(shí)才開始發(fā)生突出，如撫順老虎臺(tái)礦、本溪的紅陽二礦以及淮南的謝三礦；也有些礦井則在垂深50—60米處就開始發(fā)生突出，如湖南省邵陽地區(qū)的沙田煤礦和郴州地區(qū)的羅卜安礦，均在離地表垂深50米處發(fā)生突出。湖南省邵陽地區(qū)隆回縣戰(zhàn)備煤礦發(fā)生特大型突出，垂深僅為95米，突出強(qiáng)度為1300噸。2.7.1煤與瓦斯突出機(jī)理以瓦斯為主導(dǎo)作用的假說如“瓦斯包”說；突出波說；裂縫堵塞說；瓦斯膨脹說；卸壓瓦斯說；煤結(jié)構(gòu)不均勻說；瓦斯水化合物說；火山瓦斯說；瓦斯粉煤說；瓦斯解吸說等。以地壓為主導(dǎo)作用的假說如巖石變形潛能說；集中應(yīng)力說；震動(dòng)波動(dòng)說;應(yīng)力疊加說；放炮突出說；頂?shù)装逦灰撇痪鶆蛘f；拉應(yīng)力波說等?；瘜W(xué)本質(zhì)假說（1） 爆炸說：認(rèn)為瓦斯突出是由于煤在很大的深度內(nèi)變質(zhì)時(shí)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)而引起的。即由于煤的變質(zhì)，在爆炸性化學(xué)轉(zhuǎn)化的物質(zhì)（爆炸的煤）的介穩(wěn)區(qū)能呈現(xiàn)鏈鎖反應(yīng)過程，并迅速地形成大量的CO2和CH4,從而引起爆炸一一煤和瓦斯突出（此說的提倡者有蘇聯(lián)的繆里爾等）。（2） 重炭說：認(rèn)為在煤的形成時(shí)有許多重炭（原子量13）及帶氫同位素（原子量2）的重水，它們所形成的重的煤同位素稱“重煤”原子。當(dāng)進(jìn)行采煤時(shí)能發(fā)生突出（此說的提倡者有蘇聯(lián)的蓋克）。綜合假說這是目前國(guó)內(nèi)外多數(shù)研究者的觀點(diǎn)，即煤與瓦斯突出是由地應(yīng)力、瓦斯和煤的物理力學(xué)性質(zhì)等因素綜合作用的結(jié)果。地應(yīng)力是指煤層中煤體所受到的地層應(yīng)力，其來源包括構(gòu)造應(yīng)力、地層自重應(yīng)力和采動(dòng)應(yīng)力。瓦斯因素是指煤層中的瓦斯含量和瓦斯壓力。煤的物理力學(xué)性質(zhì)主要指煤的破壞程度、煤體抵抗破碎的力學(xué)性能（抗壓、抗拉、抗剪強(qiáng)度和彈性模量等）及煤層透氣性能等。上述三個(gè)因素是相互緊密聯(lián)系在一起的，至于彼此間在數(shù)量上如何組合并決定突出的條件，則還沒有了解清楚。但地應(yīng)力和瓦斯是發(fā)生突出的能量是肯定的。綜合假說論點(diǎn)：煤和瓦斯突出的是地壓、高壓瓦斯、煤的結(jié)構(gòu)性能等三個(gè)因素綜合作用的結(jié)果，除地壓和瓦斯壓力之外，在煤層中不存在任何其它突出能源。地壓破碎煤體是造成突出的首要原因，而瓦斯則起著拋出煤體和搬運(yùn)煤體的作用，從突出的總能理來說，瓦斯是完成突出的主要能源。煤的強(qiáng)度是形成突出的一個(gè)重要因素，只有當(dāng)煤強(qiáng)度很低、與圍巖的摩擦力不大時(shí)，地壓造成的煤的變形潛能和圍巖的功能才可能把煤體破碎，因此突出往往從煤的軟分層開始。2.7.2煤與瓦斯突出過程準(zhǔn)備階段彈性變形潛能和瓦斯的積聚，工作面附近煤體處于臨界應(yīng)力狀態(tài)，孔隙和裂隙增加，但尚未破壞與煤體的力的聯(lián)系。發(fā)動(dòng)階段隨著采掘工作的進(jìn)行，使工作面附近的高應(yīng)力煤層迅速破壞，伴隨著裂隙的產(chǎn)生，煤的破碎，并導(dǎo)致瓦斯的劇烈解吸和煤的進(jìn)一步破碎和粉化。3擴(kuò)展階段彈性變形能和瓦斯能的共同作用下，使煤體更迅速和連續(xù)的破壞，并形成煤和瓦斯混合流拋出。停止階段煤體破壞停止，瓦斯從突然出孔洞和突出物中的涌出逐逝減弱，瓦斯煤混合物沿巷道的移動(dòng)停止。第三章影響瓦斯賦存的地質(zhì)條件本章重點(diǎn)及難點(diǎn)：含煤巖系沉積環(huán)境和巖性特征影響煤層及其變質(zhì)程度影響地質(zhì)構(gòu)造影響圍巖組合特征影響煤層埋藏深度影響煤田暴露程度影響水文地質(zhì)影響巖漿侵入影響在煤化過程中產(chǎn)生的瓦斯，并非都能保存下來。由于不同煤層、不同部位的地質(zhì)經(jīng)歷不同，因此保存的瓦斯數(shù)量也不相同。瓦斯的形成和保存、運(yùn)移與富集，同地質(zhì)條件有密切關(guān)系，并受到地質(zhì)條件的制約。影響瓦斯賦存的地質(zhì)條件，主要有含煤巖系的沉積環(huán)境，巖性組合特征,煤層頂、底板巖性及其隔氣、透氣性能，煤的變質(zhì)程度，區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造，水文地質(zhì)條件，巖漿作用，以及埋藏深度等等。對(duì)于不同區(qū)域、不同煤田或不同塊段，影響瓦斯賦存的地質(zhì)條件存在著差異，起主導(dǎo)作用的因素也有區(qū)別。3.1含煤巖系沉積環(huán)境與瓦斯分布聚煤期主要發(fā)生元古代、早古生代、晚古生代、中生代及新生代。瓦斯主要形成于煤層，聚煤沉積環(huán)境控制了煤層的原始分布，煤層的聚積厚度及變化等又受沉積環(huán)境的制約。沉積相組合決定含煤巖系的巖性組合，而瓦斯的形成和保存條件是沉積環(huán)境的物質(zhì)反映，因此沉積環(huán)境對(duì)巖層的透氣性，對(duì)瓦斯的保存或逸散均有著重要的影響。1.聚煤沉積環(huán)境對(duì)瓦斯生成物質(zhì)基礎(chǔ)影響（1）聚煤沉積環(huán)境控制煤層分布及厚度變化，從而控制瓦斯分布?在三角洲、濱海平原等環(huán)境成煤厚度較大，分布較廣，較穩(wěn)定；?濱海沖積平原、沖積平原等環(huán)境成煤，煤厚變化大，不穩(wěn)定；?山間盆地、瀉湖等環(huán)境，煤厚也可能較大，但分布范圍較??；?障壁后湖坪、河口灣環(huán)境成煤厚度較小，窄帶狀分布；?淺海礁后泥炭成煤的分布范圍有限，厚度變化也較大。不同沉積環(huán)境對(duì)煤層分布及厚度變化的影響，同時(shí)影響瓦斯的生成量和區(qū)域性分布。如華南晚二疊世龍?zhí)镀诔练e環(huán)境成煤■三角洲環(huán)境89對(duì)礦井中，高沼和突出礦井87對(duì)；■濱海環(huán)境115對(duì)礦井中，高沼和突出礦井87對(duì)；突出井高沼井低沼井圖3-1華南晚二疊世龍?zhí)睹合档V井瓦斯分布直方圖（2）聚煤沼澤環(huán)境對(duì)煤的組成和性質(zhì)影響煤中的凝膠化組分高，則CH4的含量亦較高；絲炭化組分高，則C02含量高。同一煤化程度的煤，從光亮煤一半亮煤一半暗煤一不含絲炭的暗淡煤，孔隙度逐漸降低的趨勢(shì)。在強(qiáng)還原環(huán)境中，凝膠化組分高，形成主要由鏡煤和亮煤組成的光亮煤。由于凝膠體孔隙較發(fā)育，在收縮時(shí)又容易產(chǎn)生裂隙，同時(shí)，鏡煤和亮煤質(zhì)地均勻而性脆，在后期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響下，容易破碎成棱狀小塊，增加了煤的表面積，故在光亮煤中有利于瓦斯儲(chǔ)集。近海型煤田中，煤層大多是在咸化介質(zhì)、停滯和厭氧的泥炭沼澤中形成的，多數(shù)屬還原環(huán)境，因而煤層含硫量較高，煤田瓦斯含量亦較高。一般情況下，形成于氧化沼澤環(huán)境的煤層，其瓦斯含量小于形成于近海還原環(huán)境的煤層。但孔隙度又高于光亮煤。2.聚煤期前后沉積環(huán)境演化對(duì)瓦斯賦存影響環(huán)境演化決定下覆、上覆地層厚度、巖性組合和厚度，關(guān)系到巖層透氣性。（1） 聚煤期前后平靜水體環(huán)境有利瓦斯賦存主要沉積細(xì)碎屑巖、頁巖、硅質(zhì)巖、泥灰?guī)r透氣性差（2） 聚煤期前后沖積環(huán)境沉積不利于瓦斯賦存

沉積組碎屑巖、礫巖，透氣性好（3）含煤巖系沉積旋回■湖泊、深水湖泊沉積為主的河流相一河漫相一沼澤相一湖泊相組成的完整旋回，且以泥質(zhì)巖沉積為主時(shí)，有利于瓦斯的保存。■上覆地層為河床、河流相占優(yōu)勢(shì)的沖積相一湖泊相旋回，則由于粗碎屑巖含量高，透氣性好而利于瓦斯的逸散。■構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、事件沉積及間歇性的火山噴發(fā)，影響聚煤環(huán)境或聚煤期后沉積環(huán)境的正常演化，造成沉積間斷或?qū)е鲁练e旋回的不完整，因而不利于瓦斯的保存。沉積相組合對(duì)瓦斯賦存影響深水湖泊相洪積、沖積平原相濱海（內(nèi)湖）相扇三角洲相山前沖積平原相三角洲（濱海平原）相河流、河漫相濱海沖積平原相山間河流、洪積相濱海平原相有利于瓦斯保存不利于瓦斯保存3.2煤的變質(zhì)程度煤變質(zhì)程度與瓦斯生成關(guān)系在煤化作用過程中，不斷地產(chǎn)生瓦斯，煤化程度越高，生成的瓦斯量越多。圖3-2不同變質(zhì)程度煤對(duì)瓦斯的吸附能力示意圖圖3-2不同變質(zhì)程度煤對(duì)瓦斯的吸附能力示意圖煤化程度超高，產(chǎn)氣量越大原因：（1） 煤變質(zhì)程度超高，產(chǎn)出量越大；（2） 煤變質(zhì)程度增高，氣體滲透率下降，沿煤層向地表方向運(yùn)移變慢；

煤變質(zhì)程度增高，煤吸附能力增加，煤層中可以滯留更多的氣體。煤的變質(zhì)程度不僅影響瓦斯的生成量，還在很大程度上決定著煤對(duì)瓦斯的吸附能力。褐煤的結(jié)構(gòu)疏松，孔隙率大，吸附能力強(qiáng)。但瓦斯生成量少，難保存，煤中實(shí)際所含的瓦斯量一般不大。褐煤無煙煤高溫高壓干德微孔增加，導(dǎo)致比表面積進(jìn)一步增大地壓增大，孔隙變小，比表面積增大圖3-3褐煤無煙煤高溫高壓干德微孔增加，導(dǎo)致比表面積進(jìn)一步增大地壓增大，孔隙變小，比表面積增大圖3-3煤層的平均甲烷含量與其變質(zhì)程度的定量關(guān)系曲線1—Q+o；2—Q:3—Q-o。一平均甲烷含量(m3/t)b--均方差(n)3/t)又--甲烷含量(nr'/t)煤的變質(zhì)分帶與瓦斯分布煤變質(zhì)總的規(guī)律，從地質(zhì)時(shí)代上看：■晚古生代以中、高變質(zhì)煤占較大比例，尚未發(fā)現(xiàn)褐煤；■中生代雖有褐煤；但以中、低變質(zhì)煙煤為主，并有高變質(zhì)以致無煙煤；■第三紀(jì)不僅有褐煤，而且也有低變質(zhì)煙煤。總的來說，反映出成煤時(shí)期越老，經(jīng)歷的地質(zhì)歷史越長(zhǎng)，煤的變質(zhì)程度就越高的趨勢(shì)。從地區(qū)上看：■大致在北緯38°以北，包括東北、西北大部分地區(qū)，從基本上是以褐煤和低、中變質(zhì)煙煤為主；■北緯38°以南的華北地區(qū)產(chǎn)各種變質(zhì)程度的煙煤和無煙煤；■西南地區(qū)主要是中、高變質(zhì)煙煤賦存的地區(qū)，而東南地區(qū)則以高變質(zhì)煙

煤和無煙煤占優(yōu)勢(shì)。圖3—4內(nèi)蒙古自治區(qū)煤變質(zhì)及瓦斯分帶圖在華北石炭一二疊紀(jì)聚煤區(qū)所劃分的三個(gè)高變質(zhì)帶中，現(xiàn)已開發(fā)的生產(chǎn)礦井均以高沼井和突出井居多，特別是太行山東南麓的安陽、鶴壁、焦作一帶，煤種以無煙煤為主，現(xiàn)己開發(fā)的生產(chǎn)井以高沼井和突出井占多數(shù)，河南省屬和部屬的礦井中有80%的高沼井和突出井集中在這里。湖南省漣邵煤田南段，龍?zhí)睹合档目刹擅簩佑忻黠@的變質(zhì)分帶。表現(xiàn)在自東向西變質(zhì)程度逐漸升高，牛馬司礦區(qū)為焦煤一肥煤，短陂橋礦區(qū)為瘦煤，楓江溪礦區(qū)為貧煤，箍腳底和三比田礦區(qū)為無煙煤。礦井瓦斯等級(jí)和突出危險(xiǎn)程度，亦隨變質(zhì)程度增高而增大。3.3煤層圍巖巖性組合對(duì)瓦斯影響煤層圍巖是指煤層直接頂、老頂和直接底板等在內(nèi)的一定厚度范圍的層段。煤層圍巖對(duì)瓦斯賦存的影響，決定于它的隔氣、透氣性能。■偽頂：O.3-O.5m,頁巖、油母巖組成■直接頂：隨開采而垮落■老頂：直接懸空的頂板，比較堅(jiān)硬。一般來說，當(dāng)煤層頂板巖性為致密完整的巖石，如頁巖、油母頁巖時(shí)，煤層中的瓦斯容易被保存下來；頂板為多孔隙或脆性裂隙發(fā)育的巖石，如礫巖、砂巖時(shí)，瓦斯容易逸散。煤層圍巖的透氣性不僅與巖性特征有關(guān)，還與一定范圍內(nèi)的巖性組合及變形特點(diǎn)有關(guān)。不同力學(xué)性質(zhì)的巖層具有不同的構(gòu)造表象。圍巖特征孔隙性絕對(duì)孔隙度=j^xlOQ%有效孔隙度=^^^X100%孔隙相互連通影響因素：巖石成份、組成、膠結(jié)物、膠結(jié)類型、構(gòu)造情況、裂隙發(fā)育情況、裂隙特征。巖石的孔隙按其大小可分為三種：一是超毛細(xì)管孔隙，其孔徑大于0.5mm,或裂縫寬度大于0.25mm。巖石中的大裂縫、溶洞及未膠結(jié)的或膠結(jié)疏松的砂巖層孔隙大部分屬于此類；二是毛細(xì)管孔隙，其孔徑介于0.5?0.0002mm之間，裂縫寬度介于0.25-0.0001mm之間。碎屑巖多半具有這類孔隙；三是微毛細(xì)管孔隙，其孔徑小于0.0002mm,裂縫寬度小于0.0001mm,這種孔隙對(duì)氣體儲(chǔ)集的作用不大。只有彼此連通的超毛細(xì)管孔隙和毛細(xì)管孔隙才是有效的氣體儲(chǔ)集空間，即“有效的”孔隙。滲透性巖石滲透性：是指在一定的壓差下，巖石允許流體通過其連通孔隙性質(zhì)。絕對(duì)滲透率：反映巖石本身的孔隙結(jié)構(gòu)特征；相對(duì)滲透率：巖石對(duì)每一種流體的滲透率。有效滲透率的大小取決于其中流體的性質(zhì)和它們的數(shù)量比例關(guān)系，以及巖石本身的孔隙結(jié)構(gòu)特征。單位：達(dá)西(D)粘度為IcP(即10-3pa?s)的len?的流體，通過橫截面為len?的孔隙介質(zhì)，在壓力差為latm(即101325Pa),Is內(nèi)流體通過的距離恰為1cm時(shí)，該孔隙介質(zhì)的滲透率為1D。由于該單位較大，實(shí)際工作中常采用mD,ImD為D/1000o圍巖孔隙結(jié)構(gòu)巖石的孔隙系統(tǒng)由孔隙和喉道兩部分組成，孔隙為系統(tǒng)中的膨大部分，它們被細(xì)小的喉道所溝通(圖3-5)。

圖3-5巖石孔隙系統(tǒng)示意圖圖3-5巖石孔隙系統(tǒng)示意圖1一孔隙：2—喉道喉道粗、孔隙中細(xì)巖石滲透率中至偏低；喉道細(xì)小，孔隙大巖石滲透率低；喉道細(xì)小，孔隙小巖石滲透率均低。圍巖力學(xué)性質(zhì)及變形特點(diǎn)（1）按巖石的力學(xué)性質(zhì)分：■強(qiáng)巖層（砂巖、石灰?guī)r等）：強(qiáng)巖層不易塑性變形，而易于破裂?！鋈鯉r層（細(xì)碎屑巖和煤等）：弱巖層則常呈塑性變形。不同巖性巖石力學(xué)性質(zhì)項(xiàng)目石英砂巖細(xì)粒砂巖細(xì)碎屑巖石灰?guī)r煤抗壓強(qiáng)度最小~最大平均（kg/cm2）911~1041945~2505136~1020401~1785213~257976(2)1962(11)353(12)926(3)241(3)抗拉強(qiáng)度最小~最大2028~1858~4746-5612-1689(11)17(10)52⑶13⑶平均(kg/cm2)抗剪強(qiáng)度最小~最大平均（kg/cm2）138~25594-38018-8570~18721-59156(3)208(13)46(12)128(3)24⑶（2）變形特點(diǎn)斷層裂隙型頂板，主要由砂巖組成。緊密褶皺型圍巖頂板，主要由粉砂巖、泥巖、細(xì)砂組成。c.透鏡化現(xiàn)象圍巖頂板。(b)（c）圖巖、細(xì)砂組成。c.透鏡化現(xiàn)象圍巖頂板。(b)（c）圖3-6幾種不同的頂板形變圖3-7不同巖性的巖層中節(jié)理的特點(diǎn)1圖3-7不同巖性的巖層中節(jié)理的特點(diǎn)1-石英砂巖；2-泥巖；3-煤；4-細(xì)粒砂巖;■強(qiáng)巖層產(chǎn)生垂直層面破劈理；■弱巖層產(chǎn)生密集的、與層面斜交或大致平行的流劈理；■相鄰的強(qiáng)弱巖層中裂隙出現(xiàn)折射現(xiàn)象。（3）巖性組合的測(cè)井曲線特征和統(tǒng)計(jì)分析從瓦斯預(yù)測(cè)角度考慮，可將圍巖頂板的測(cè)井曲線型式概括為以下3種。突變型：圍巖頂板由厚層砂巖或石灰?guī)r組成，其間沒有或僅有少量薄層細(xì)碎屑巖。該種型式代表了高透氣巖性組合鋸齒型：圍巖頂板由砂巖、石灰?guī)r以及細(xì)碎屑巖組成。透氣性與其中砂巖或石灰?guī)r所占比例有關(guān)（圖力）。圖3-8煤層圍巖頂板測(cè)井曲線型式a-突變型；b-鋸齒型；c-低平型圖3-8煤層圍巖頂板測(cè)井曲線型式a-突變型；b-鋸齒型；c-低平型圍巖瓦斯地質(zhì)研究方法（1） 對(duì)鉆孔及石門資料中該層段內(nèi)的各分層的巖性、厚度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)（還應(yīng)考慮不同巖性分層至煤層的距離），統(tǒng)計(jì)該層段內(nèi)砂巖、泥巖的比值或含砂率（指統(tǒng)計(jì)層段內(nèi)砂巖厚度與統(tǒng)計(jì)總厚度的比值）。（2） 根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料，按一定差值繪制等值線或圈定瓦斯保存條件不同的塊段。（3） 繪制不同巖性分布圖。3.4地質(zhì)構(gòu)造在瓦斯地質(zhì)研究中，考慮區(qū)域構(gòu)造的作用，著重于地質(zhì)構(gòu)造的作用，著得于地質(zhì)構(gòu)造的力學(xué)分析主形態(tài)分析兩個(gè)方面，側(cè)重從構(gòu)造體系和構(gòu)造型式以及構(gòu)造復(fù)合、聯(lián)合部位等方面探討其對(duì)瓦斯分布的影響。1.褶皺構(gòu)造褶皺類型、封閉情況、復(fù)雜程度影響瓦斯賦存。向斜盆地構(gòu)造的礦區(qū)，頂板封閉條件良好時(shí)，瓦斯沿垂直地層方向運(yùn)移是比較困難的，大部分瓦斯僅能沿兩翼流向地表。封閉的背斜有利于瓦斯的儲(chǔ)存，是良好的儲(chǔ)氣構(gòu)造，或者稱圈閉構(gòu)造。2.斷裂構(gòu)造有的斷層有利于瓦斯排放，也有的斷層對(duì)瓦斯排放起阻擋作用，成為逸散的屏障。前者稱開放型斷層，后者稱封閉型斷層。斷層的開放與封閉性決定于下列條件：斷層的性質(zhì)和力學(xué)性質(zhì)。一般張性正斷層屬開放型，而壓性或壓扭性逆斷層封閉條件較好。斷層與地表或與沖積層的連通情況。規(guī)模大且與地表相通或與松散沖積層相連的斷層一般為開放型。斷層將煤層斷開后，煤層與斷層另一盤接觸的巖層性質(zhì)。斷層帶的特征（充填、緊密、裂隙發(fā)育）?！鰯鄬拥目臻g方位影響?一般走向斷層阻隔了瓦斯沿煤層傾斜方向的逸散。?傾向和斜交斷層則把煤層切割成互不聯(lián)系的塊體有利瓦斯排放。圖3-9焦作礦區(qū)瓦斯地質(zhì)圖不同類型的斷層，形成了不同階段的構(gòu)造邊界條件，對(duì)瓦斯的保存、排放

有不同的影響。例1:落差百米朱村和鳳凰嶺斷層，使煤層與奧灰接觸，開放型斷層，斷層附近瓦斯含量低，區(qū)內(nèi)小斷層屬封閉型斷層，屬構(gòu)造分帶邊界。圖3-10洪山殿礦區(qū)瓦斯地質(zhì)圖__ / 14\圖3-10洪山殿礦區(qū)瓦斯地質(zhì)圖__ / 14\家沖井<20、 (132|300)T/ (148|200) \^132^/始癸強(qiáng)度I最大突出強(qiáng)度例2：湖南漣邵洪山殿礦區(qū)是該煤田一個(gè)嚴(yán)重突出的礦區(qū)，各生產(chǎn)礦井均發(fā)生過突出，但該區(qū)內(nèi)的洪山礦鯉魚塘井一水平，不僅瓦斯小，而且很少發(fā)生突出，這與該礦井范圍內(nèi)發(fā)育一系列通地表的中型斷層有關(guān)。例3：河北峰峰煤田，含煤巖系被晚期造山運(yùn)動(dòng)所形成的一系列斜交高角度正斷層所切割，造成若干小型地塹和地壘構(gòu)造（圖3-11）,促使瓦斯運(yùn)移和重新分配，在此區(qū)域構(gòu)成了有利于瓦斯儲(chǔ)存的封閉2^地區(qū)。當(dāng)這些封閉區(qū)遠(yuǎn)離煤層露頭時(shí)（如羊渠河、大椒樹和一礦三井田），即使含煤巖系被抬 圖3-11峰峰煤田地質(zhì)剖面略圖升、埋藏較淺，礦井瓦斯涌出量也仍很大。 -瓦斯風(fēng)化帶2一沼氣帶■煤層傾角反應(yīng)構(gòu)造應(yīng)力一般情況下，傾角陡有利于瓦斯排放，緩傾斜煤層瓦斯含量高于急傾斜煤層。煤層傾角（°）瓦斯脫放深度（m）6080—90457030502030?401015?20構(gòu)造復(fù)合、聯(lián)合構(gòu)造復(fù)合、聯(lián)合部位特點(diǎn)：?應(yīng)力集中、高變質(zhì)煤、瓦斯大；?易于瓦斯保存的封閉條件。如：焦作礦區(qū)是高瓦斯區(qū)、高突區(qū)僅次于新華夏系與秦嶺東西構(gòu)造帶聯(lián)合部位。湖南彬煤田，其構(gòu)造主體是南北構(gòu)造帶，南部與南嶺東西復(fù)合、中部與華夏系復(fù)合，使南北構(gòu)造帶被改造成正弦曲線狀。該區(qū)馬田、永紅、梅田礦區(qū)是高沼區(qū)，高突區(qū)，位于構(gòu)造的交匯部位。構(gòu)造組合構(gòu)造組合指的是控制瓦斯分布的構(gòu)造形跡的組合型式，可大致歸納為以上幾種類型：壓性斷層礦井邊界封閉型：這一類型系指壓性斷層作為礦井的對(duì)邊邊界，斷層面一般為相背傾斜，使整個(gè)礦井處于封閉的條件下，因此瓦斯含量高。如內(nèi)蒙古大青山煤田南北兩側(cè)均為逆斷層，斷層面面傾向向背，煤田位于逆斷層的下盤，在構(gòu)造組合上處于較好的封閉條件。該煤田各礦煤層瓦斯含量，普遍高于區(qū)內(nèi)開采同時(shí)代含煤巖系的烏海構(gòu)造蓋層封閉型：瓦斯的賦存決定于瓦斯的保存條件。蓋層條件原指沉積蓋層而言，從構(gòu)造角度，也可指構(gòu)造成因的蓋層。如某一較大的逆掩斷層，將大面積透氣性差的巖層推覆到煤層或煤層附近以上，改變了原來的蓋層條件，同樣對(duì)瓦斯起到了封閉作用。如吉林通化礦區(qū)鐵廠二井，北北東向的張性斷層雖然有利于于瓦斯排放，但煤層上覆地層被F28逆斷層的上盤地層的封閉作用，使得下盤煤層瓦斯大量聚積，得不到釋放，瓦斯含量增高。（3）正斷層斷塊封閉型：由兩組不同方向的壓扭性正斷層在平面上組成三角形或多邊形塊體，井田邊界為正斷層所圈閉，如焦作煤田便屬此類。它的特點(diǎn)是除接近正斷層露頭的淺部或因煤層與斷層另一盤接觸巖性為透氣性巖石時(shí)瓦斯較小外，其余皆因斷層的擠壓封閉而有利于瓦斯的儲(chǔ)集?！鰳?gòu)造控制瓦斯賦存特點(diǎn)：（1） 聚煤古構(gòu)造含煤建造為瓦斯生產(chǎn)提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。正確認(rèn)識(shí)古構(gòu)造規(guī)律是從客觀上進(jìn)行瓦斯地質(zhì)區(qū)劃的重要前提。（2） 不同的構(gòu)造型式及其復(fù)合、聯(lián)合，是進(jìn)行瓦斯地質(zhì)區(qū)劃的重要依據(jù)。（3） 地質(zhì)構(gòu)造的類型、力學(xué)性質(zhì)以及組合型式，是煤田、礦區(qū)內(nèi)影響瓦斯賦存及突出的主要原因，也是進(jìn)行瓦斯地質(zhì)單元?jiǎng)澐值闹饕罁?jù)。3.5煤層埋藏深度在瓦斯風(fēng)化帶以下，煤層瓦斯含量、瓦斯壓力和瓦斯涌出量都與深度的增加有一定的比例關(guān)系。一般情況下，煤層中的瓦斯壓力隨著埋藏深度的增加而增大。隨著瓦斯壓力的增加，煤與巖石中游離瓦斯量所占的比例增大，同時(shí)煤中的吸附瓦斯逐漸趨于飽和。因此從理論上分析，在一定深度范圍內(nèi)，煤層瓦斯含量亦隨埋藏深度的增大而增加。但是如果埋藏深度繼續(xù)增大，瓦斯含量增加的速度將要減慢。下表是前蘇聯(lián)學(xué)者黎金作的一個(gè)計(jì)算實(shí)例。深度溫度壓力(atm)煤的孔隙在壓煤的孔隙體積煤的甲烷含量巖石的甲烷含量（m3/t）煤孔隙游比值(m)T地層瓦斯力作用(m3/t)吸游離總計(jì)孔隙中分散有總計(jì)離瓦肋k壓力下降低附qi機(jī)質(zhì)中q2斯量力piP2系數(shù)占％10011241.0230.910.118—20014472.0450.840.1095.70.25.90.10.10.233030017706.6630.820.10712.90.713.60.40.10.5527400209313.3800.800.10417.01.318.30.90.21.17175002311620.8950.780.10119.02.021.41.40.21.69136002613929.41100.770.10020.42.823.22.00.22.212117002916239.01230.760.09921.43.724.72.60.32.91598003118549.01360.750.09821.64.726.13.40.33.61879003420860.01480.740.09621.75.727.34.10.34.421610003723170.01610.730.09521.66.528.24.80.35.123611004025481.01730.720.09421.57.429.05.50.35.825512004327793.01840.710.0928.329.8630.36.0285

6/?(m)圖3-13煤層甲烷含量隨深度的變化曲線[—長(zhǎng)焰煤；2-氣煤；3-肥煤；4-焦煤；5—弱粘煤；6-貧煤個(gè)別礦井的煤層，隨著埋藏深度的增大，瓦斯涌出量反而相對(duì)減小。大黃山礦位處較淺的有限煤盆地，煤層傾角大，在新老不整合面上有厚層低透氣性蓋層。當(dāng)從盆地四周由淺部向深部開采時(shí)，瓦斯涌出量隨著開采深度增加而減小。圖3-14大黃山礦瓦斯地質(zhì)剖面圖3.6煤田暴露程度對(duì)瓦斯影響■暴露式煤田，煤系地層出露于地表，煤層瓦斯往往沿煤層露頭排放，瓦斯含量大為減少?！鲭[伏式煤田，如果蓋層厚度較大，透氣性又差，煤層瓦斯常積聚儲(chǔ)存；反之，若覆蓋層透氣性好，容易使煤層中的瓦斯緩慢逸散，煤層瓦斯含量一般不大?！鲈谠u(píng)價(jià)一個(gè)煤田的暴露情況時(shí)，不僅要注意煤田當(dāng)前的暴露程度，還要考慮到成煤后整個(gè)地質(zhì)時(shí)期內(nèi)煤系地層的暴露情況及瓦斯風(fēng)化過程的延續(xù)時(shí)間。例1:紅陽煤田三井開采石炭二疊系煤層，煤層露頭上部有巨厚的侏羅系及第三、第四系沉積地層覆蓋，13號(hào)煤層隱伏露頭的埋藏深度達(dá)700?1100m。自778孔向西至隱伏露頭，煤層瓦斯含量均在2m3/t以下，而向東至856孔，煤層瓦斯含量增大至15m3/to在晚侏羅系地層覆蓋之前，從晚古生代到中生代晚侏羅世之間的漫長(zhǎng)地質(zhì)時(shí)期內(nèi)，區(qū)內(nèi)地殼上升，含煤地層出露地表，遭受強(qiáng)烈的瓦斯風(fēng)化作用。晚期地層的覆蓋，只是保存了早期存在的瓦斯分布狀態(tài)。3.7水文地質(zhì)條件對(duì)瓦斯影響地下水與瓦斯共存于煤層及圍巖之中，其共性是均為流體，運(yùn)移和賦存都與煤、巖層的孔隙、裂隙通道有關(guān)。一方面驅(qū)動(dòng)著裂隙和孔隙中瓦斯的運(yùn)移。另一方面又帶動(dòng)溶解于水中的瓦斯一起流動(dòng)。盡管瓦斯在水中的溶解度僅為1?4%,但在地下水交換活躍的地區(qū)，水能從煤層中帶走大量的瓦斯，使煤層瓦斯含量明顯減少。同時(shí)，水吸附在裂隙和孔隙的表面，還減弱了煤對(duì)瓦斯的吸附能力。因此，地下水的活動(dòng)有利于瓦斯的逸散。地下水和瓦斯占有的空間是互補(bǔ)的，這種相逆的關(guān)系，常表現(xiàn)為水大地帶瓦斯小,反之亦然。例1：河北峰峰煤田是華北大水礦區(qū)之一。在該區(qū)鼓山西側(cè)，若干條較大斷層切割含煤巖系，使主要可采煤層和斷層另一盤奧陶紀(jì)灰?guī)r相接觸，處于地下水強(qiáng)涇流帶范圍。鼓山以西的礦井全部屬于低沼井，瓦斯含量很小。例2：峰峰羊渠河礦開采山西組煤層時(shí)，水文地質(zhì)條件較為簡(jiǎn)單，相對(duì)瓦斯涌出量為10m3/t；而開采受巖溶裂隙水影響較大的小青煤層時(shí)，相對(duì)瓦斯涌出量公為2~3m3/t。例3：山東淄博礦區(qū)涌水量較大，全區(qū)總涌水量達(dá)127m3/min,平均噸煤排水量為13.19m3/min該礦區(qū)大部分煤礦屬低沼井。例4：焦作李封礦天官區(qū)的分析，在突水點(diǎn)多、水量大的地段，一般瓦斯涌出量小，且未發(fā)生過突出。3.8巖漿侵入對(duì)瓦斯影響巖漿活動(dòng)對(duì)瓦斯賦存的影響比較復(fù)雜。巖漿侵入含煤巖系或煤層，在巖漿熱變質(zhì)和接觸變質(zhì)的影響下，煤的變質(zhì)程度升高，增大了瓦斯的生成量和對(duì)瓦斯的吸附能力。影響表現(xiàn)方式：（1） 在無隔氣蓋層、封閉條件不好的情況下，巖漿的高溫作用可以強(qiáng)化煤層瓦斯排放，使煤層瓦斯含量減小。（2） 巖漿巖體有時(shí)使煤層局部被覆蓋或封閉，成為隔氣蓋層。但在有些情況下，由于巖脈蝕變帶裂隙增加，造成風(fēng)化作用加強(qiáng)，可逐漸形成裂隙通道，而有利于瓦斯的排放。巖漿活動(dòng)對(duì)瓦斯賦存既有生成、保存瓦斯的作用，在某些條件下又有使瓦斯逸散的可能性。1、 巖床侵入（影響明顯）?煤受熱，碳化度增高，進(jìn)一步生成瓦斯；?處于頂板對(duì)瓦斯通道起到封閉作用；?煤層受力，揉搓成粉未，煤結(jié)構(gòu)破壞；?巖漿侵入使煤系地層處于不均衡應(yīng)力狀態(tài)，積蓄能量。例1：三寶礦一井的西一采區(qū)九煤層，巖漿侵入位于煤層頂板附近，呈巖床狀侵入，覆蓋面積19.4萬n?；該區(qū)瓦斯大，嚴(yán)重突出，曾發(fā)生二次特大型突出，最大強(qiáng)度1500to例2：臺(tái)吉四井四號(hào)煤層，發(fā)生19次突出全部分布在巖漿巖覆蓋區(qū)域。例3：遼寧鐵法煤田屬侏羅紀(jì)煤系，構(gòu)造形態(tài)為向斜盆地。鉆探發(fā)現(xiàn)有輝綠巖侵入煤層，使煤的變質(zhì)程度增高，由氣煤變質(zhì)為焦煤、貧煤乃至天然焦。在有巖漿侵入的高變質(zhì)煤的鉆孔，瓦斯含量增高達(dá)2~3倍。2、 巖墻、巖脈侵入?對(duì)煤層烘烤、蝕變；?巖墻、巖脈連通地表，有利于瓦斯排放。例1:福建永安礦區(qū)屬暴露式煤田，巖漿巖呈巖墻、巖脈侵入煤層，對(duì)煤層有烘烤、蝕變現(xiàn)象。因巖脈直通地表，巷道揭開巖漿巖時(shí)有淋水現(xiàn)象，反映裂隙通道良好，有利于瓦斯逸散。該礦區(qū)瓦斯含量普遍很小，均屬低沼礦井。例2：邯鄲市陶二煤礦東部巖漿侵入造成煤變質(zhì)程度增大，高變質(zhì)煤瓦斯反而減小，西部瓦斯大曾于2007年發(fā)生突出。廣東梅田礦務(wù)局各礦井普通瓦斯較大，并具有突出危險(xiǎn)。礦區(qū)北部由于受騎田嶺花崗巖體的影響，距巖體2.6km的文化村礦，煤的變質(zhì)程度為高變質(zhì)的無煙煤至無定型石黑，煤層揮發(fā)分含量小于5%,容重d為1.8~1.9t/m3,孔隙率降低，礦井相對(duì)瓦斯涌出量?jī)H為0.23~3.65n?/"表現(xiàn)為高變質(zhì)瓦斯小。礦區(qū)南部，由于逐漸遠(yuǎn)離花崗巖體，受其影響程度也逐漸減弱，煤的變質(zhì)程度相對(duì)降低。如距巖體10-14km的長(zhǎng)坪、江水及溫塘坳礦井屬一般無煙煤，揮發(fā)分值在7-14%,容重d為1.4t/m3,礦井相對(duì)瓦斯涌出量可達(dá)21-124m3/to表現(xiàn)為低變質(zhì)瓦斯大。第四章控制煤與瓦斯突出的地質(zhì)因素本章重點(diǎn)及難點(diǎn)：?控制突出的地質(zhì)條件?構(gòu)造煤的瓦斯地質(zhì)特征?煤體結(jié)構(gòu)概念及煤體結(jié)構(gòu)類型劃分瓦斯地質(zhì)觀點(diǎn)：?煤與瓦斯突出分區(qū)分帶受地質(zhì)條件控制(焦作工學(xué)院)。?突出面積占整個(gè)煤層10%左右，蘇聯(lián)頓巴斯突出區(qū)域占整個(gè)煤層5-7%o?瓦斯形成和保存是突出的物質(zhì)基礎(chǔ)，突出地質(zhì)因素是發(fā)生突出必要條件。4.1地質(zhì)構(gòu)造與突出關(guān)系大量實(shí)際資料表明，煤與瓦斯突出多分布在地質(zhì)構(gòu)造破壞帶，地質(zhì)構(gòu)造是控制煤與瓦斯突出的主要地質(zhì)因素。有些突出點(diǎn)，雖然其附近地質(zhì)條件無明顯異常,但卻處于某些封閉型構(gòu)造圈閉的范圍內(nèi)，或受某些特殊的構(gòu)造邊界所控制。?保加利亞有90%的突出發(fā)生在構(gòu)造破壞帶；?在蘇聯(lián)頓巴斯煤田，緩傾斜煤層有80%的突出、急傾斜煤層有50%的突出集中發(fā)生在地質(zhì)破壞帶?四川南桐礦區(qū)(1955-1972年)在有資料記載的464次突出中，有436次(占94%)發(fā)生在構(gòu)造帶；?紅衛(wèi)煤礦(1954?1976年)225次突出中有190多次(占85%)發(fā)生在煤包處。表4-1北票礦區(qū)、英崗嶺礦區(qū)突出統(tǒng)計(jì)資料突 、\礦出 、\^局is'北票局(1951—1977)年英崗嶺煤礦(1967—1978)年次占總次數(shù)(%)次占總次數(shù)(%)斷層附近39135.12120.6小褶曲211.922.0煤層傾向、走向變化615.576.8煤層厚度變化20618.53029.5煤包4241.1巖漿侵人26523.8資料不詳或未發(fā)現(xiàn)16915.2合計(jì)1113100102100

1.地質(zhì)構(gòu)造與突出關(guān)系表現(xiàn)(1)煤巖層產(chǎn)狀及其變化與突出的發(fā)生關(guān)系密切：在煤、巖層走向，傾向或傾角突然變化的部位，多屬于應(yīng)力集中的塊段，應(yīng)力變化梯度大，這些部位的突出危險(xiǎn)性較大。例如，湖南立新礦蛇形山井II、IV兩個(gè)采區(qū)，開采III煤層的范圍基本一致，但I(xiàn)I采區(qū)地質(zhì)構(gòu)造較為簡(jiǎn)單，產(chǎn)狀變化也小，是比較穩(wěn)定的單斜構(gòu)造，煤、巖層走向由近于東西向北東向，傾角由緩變陡，個(gè)別地段近于直立，變形系數(shù)是II采區(qū)的7倍，該采區(qū)屬嚴(yán)重突出帶。0 160 320m頭163/ -80/圖例中小也出大型突出特大型突出□□cn地點(diǎn)“pq0 160 320m頭163/ -80/圖例中小也出大型突出特大型突出□□cn地點(diǎn)“pq始岑耳|最大哭心岳京,深度.一-出強(qiáng)［￡圖4-1立新煤礦蛇形山井III煤層瓦斯地質(zhì)圖表4一2 立新礦蛇形山井DI煤層II、IV采區(qū)構(gòu)造特征和突出次數(shù)對(duì)比表渺目基本構(gòu)造形態(tài)工作面邊界斷層數(shù)目?jī)A角(°)變形系數(shù)突出次數(shù)(次)備注正斷層逆斷層最小?最大大型突出中型突出小型突出合計(jì)標(biāo)準(zhǔn)差I(lǐng)I采區(qū)單斜構(gòu)造0014?500.04225512據(jù)5個(gè)工作面資料7.36IV采區(qū)被一組斷層切割的傾伏背斜構(gòu)造4519?680.2858241244據(jù)5個(gè)工作面資料8.58(2)向斜軸附近向斜是由水平側(cè)壓力作用形成的，在其中性面的下部產(chǎn)生張應(yīng)力，在中性面上部產(chǎn)生壓應(yīng)力。在軸部地帶，上面受到強(qiáng)大的壓應(yīng)力作用，而下面受到深部地層的阻力，使巖層受到進(jìn)一步的擠壓，或產(chǎn)生一些小型的層間滑動(dòng)（并且往往有近似地沿著最大應(yīng)變軸方向延伸的壓性逆斷層出現(xiàn)）。這是一個(gè)地應(yīng)力較高的地帶。因此，向斜軸部地帶往往是突出點(diǎn)分布密集地區(qū)。南桐礦區(qū)的八面山向斜（包括次一級(jí)的王家壩向斜、鴉雀巖傾伏向斜），處于川黔南北構(gòu)造帶與新華夏至華夏式構(gòu)造（龍骨溪大背斜）的復(fù)合處，承受了強(qiáng)烈的區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力。并且八面山向斜、王家壩向斜均有較寬緩的軸部地區(qū)，平面上有迂回的余地，形變量較小，以致在構(gòu)造運(yùn)動(dòng)中相當(dāng)一部分地應(yīng)力以彈性潛能形式儲(chǔ)存于巖層內(nèi)部，從而成為突出集中的構(gòu)造。全礦區(qū)約有80%的突出發(fā)生在八面山向斜、王家壩向斜，鴉雀巖向斜和甘家坪向斜（圖4-2）o□3號(hào)煤層突出點(diǎn)△5號(hào)煤層突出點(diǎn)O4號(hào)煤層突出點(diǎn) X6號(hào)煤層突出點(diǎn)圖4一2南桐煤礦突出點(diǎn)分布示意圖（3）帚狀構(gòu)造的收斂端帚狀構(gòu)造的收斂端常常是應(yīng)力集中的地點(diǎn)，因而有較大的突出危險(xiǎn)性。例如，天府礦務(wù)局三匯一礦+280m主平不同掘開斷層上、下盤的六號(hào)煤層時(shí),分別發(fā)生了強(qiáng)度12780t和2500t的特大型突出。在三號(hào)層掘進(jìn)巷道時(shí)，又發(fā)生了強(qiáng)度為數(shù)十噸的29次突出。從區(qū)域上看，突出是受華簽山帚狀構(gòu)造控制的（圖4一3）。圖4一3圖4一3華簽山最狀構(gòu)造與突出點(diǎn)的分布圖4一4 魚田堡礦東部邊界扭轉(zhuǎn)區(qū)突出分布示意圖（4） 煤層的扭轉(zhuǎn)區(qū)在煤層扭轉(zhuǎn)區(qū)，由于受到強(qiáng)大扭力的作用，煤層逐漸發(fā)生倒轉(zhuǎn)，構(gòu)造應(yīng)力高度集中，故常常是突出嚴(yán)重的地區(qū)。例如，南桐礦區(qū)有兩個(gè)主要扭轉(zhuǎn)區(qū)。一個(gè)是原東林井南翼黑漆巖扭轉(zhuǎn)帶，地層逐漸發(fā)生倒轉(zhuǎn)，煤層近于直立狀態(tài)。在此帶內(nèi)共發(fā)生突出77次，并且有31次（占40%）具有突然壓出的特點(diǎn)，能清楚地看出構(gòu)造應(yīng)力水平擠壓的作用。另一個(gè)扭轉(zhuǎn)區(qū)在魚田堡煤礦東部邊界附近，由于貓巖背斜強(qiáng)力擠壓，使東側(cè)巖層陡峭成直立狀態(tài)，西側(cè)仍為30多度傾斜狀態(tài)。這個(gè)扭轉(zhuǎn)區(qū)是概況三個(gè)嚴(yán)重突出區(qū)之—（如圖4—4所示）。（5） 煤層產(chǎn)狀變化地帶在煤層產(chǎn)狀沿走向（或傾向）發(fā)生轉(zhuǎn)折、變陡或變緩的地區(qū)，是地應(yīng)力集中的地區(qū)，也常常是突出嚴(yán)重的地區(qū)。蘇聯(lián)H.M,畢楚克曾經(jīng)對(duì)由于煤層傾角變化而產(chǎn)生的附加應(yīng)力作過粗略的計(jì)算。當(dāng)煤層的傾角由8°變到14°時(shí)（曲率半徑p^600m）,如果彈性巖石埋藏在距離中性面60米處，地應(yīng)力可以超過砂巖的極限強(qiáng)度幾倍。例如，南桐煤礦一井王家壩向斜西翼±0水平二至三石門0504區(qū)，傾角由

圖4-5南桐煤礦一井王家壩向斜西翼轉(zhuǎn)折帶突出點(diǎn)分布示意圖37°增至52°,走向由12°轉(zhuǎn)為19°,發(fā)生突出73次，占井田內(nèi)5號(hào)煤層突出總次數(shù)的80%以上，最大突出強(qiáng)度766噸。在王家壩向斜東翼六石門4309-4311區(qū)，傾角由37°變?yōu)?0°,此處也發(fā)生了11次突出（圖4一5）圖4-5南桐煤礦一井王家壩向斜西翼轉(zhuǎn)折帶突出點(diǎn)分布示意圖（6）壓性、壓扭性小斷層帶斷裂構(gòu)造是地應(yīng)力達(dá)到或超過巖石斷裂強(qiáng)度時(shí)，巖石連續(xù)發(fā)生破壞的產(chǎn)物，總的表現(xiàn)為地應(yīng)力的釋放。然而，在一些由于受到水平方向擠壓而形成的斷距較小的壓性或壓扭性小斷層帶，應(yīng)力釋放還不充分，仍保持著應(yīng)力集中，其兩側(cè)還處于強(qiáng)烈擠壓狀態(tài),對(duì)瓦斷儲(chǔ)存也較為有利。同時(shí)，兩側(cè)的煤體結(jié)構(gòu)遭到破環(huán)，因而常常是突出集中的地點(diǎn)。圖4-6六枝煤礦東二采區(qū)構(gòu)造與突出點(diǎn)分布示意圖例如：六枝礦務(wù)局六枝煤礦的東二采區(qū)，受到二個(gè)壓扭性斷層的南北向擠壓作用，使區(qū)內(nèi)七號(hào)煤層厚度由6~7米增至10米左右，并造成次一級(jí)的壓扭性小斷層發(fā)育。該采區(qū)突出14次，占全礦七號(hào)煤層突出總次數(shù)的61%（圖4—6）圖4-6六枝煤礦東二采區(qū)構(gòu)造與突出點(diǎn)分布示意圖（7）突出危險(xiǎn)帶構(gòu)造類型地質(zhì)構(gòu)造的組合，不僅影響瓦斯的賦存，對(duì)突出的發(fā)生亦有影響。不同構(gòu)造組合特征的塊段其突出危險(xiǎn)程度不同。我們把具有共性特征的突出帶進(jìn)行了歸納，提出了瓦斯突出危險(xiǎn)帶地質(zhì)構(gòu)造類型的概念。突出危險(xiǎn)帶地質(zhì)構(gòu)造類型的劃分主要依據(jù)：構(gòu)造形態(tài)和構(gòu)造組合特征為基礎(chǔ)，還綜合考慮了構(gòu)造應(yīng)力引起的煤厚變化和煤體結(jié)構(gòu)破壞等三項(xiàng)影響瓦斯突出分帶的地質(zhì)因素。因此，突出危險(xiǎn)帶地質(zhì)構(gòu)造類型也是瓦斯突出地質(zhì)條件的綜合體現(xiàn)。

突出危險(xiǎn)帶地質(zhì)構(gòu)造類型圖式典型礦井壓扭性逆斷層帶立新礦蛇形山井馬田礦桐子山艾和山井梅田礦區(qū)一、二四礦緊閉褶皺發(fā)育地帶萍鄉(xiāng)青山礦硬子槽英崗嶺礦建山井、楓林4+.不協(xié)調(diào)褶皺發(fā)育地帶(a) 5^(b)江西新華礦一井湖南里王廟井、坦家沖井、金竹山礦一平銅封閉斷層之間的地塹式構(gòu)造焦作李封礦天宮區(qū)受扭曲的直立煤層-50萍鄉(xiāng)青山礦大槽、硬子槽、湖南兩市塘礦區(qū)、立新咸沙壩井具有波狀起伏的單斜構(gòu)造湖南利民煤礦東翼、資江煤礦透鏡狀煤包或薄煤帶所包圍的厚煤帶(a) (b)紅衛(wèi)礦里王廟井、坦家沖井、新華一井、梅田礦區(qū)圖4-7煤和瓦斯突出危險(xiǎn)帶地質(zhì)構(gòu)造類型圖示4.2 煤層厚度變化突出集中發(fā)生在煤層厚度變化地帶，也是各突出礦井常見的情況。在一些局礦（如北票礦務(wù)局、英崗嶺煤礦等），突出發(fā)生在這類造地帶約占20?30%，湖南的一些礦井（如白沙礦務(wù)局紅衛(wèi)煤礦等），在此類構(gòu)造帶發(fā)生的突出還要多一些。煤厚變化的原因：?原生的因素；?后期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)所造成的（突出的主要因素）（1） 在煤層厚度較穩(wěn)定的多煤層礦井：各煤層的突出危險(xiǎn)性決定于煤層的厚度，隨著危險(xiǎn)性增加。（2） 在煤層厚度變化大的礦井：突出多發(fā)生在厚煤地段和煤厚變化帶。凸透鏡狀煤包和被薄煤包圍的厚煤地段的突出危險(xiǎn)性大。例子：湖南白沙礦務(wù)局紅衛(wèi)煤礦（1954—1976年）的225次突出中，有190多次（占85%）發(fā)生在煤包處，尤其是9次特大型突出全部集中在煤包的最厚區(qū)段。

特大型突出點(diǎn)中小型突出點(diǎn)I四）|煤厚等值線M特大型突出點(diǎn)中小型突出點(diǎn)I四）|煤厚等值線M大型突出點(diǎn)突出點(diǎn)編號(hào)突出強(qiáng)度圖4-8紅衛(wèi)煤礦坦家沖116采區(qū)瓦斯突出與煤厚變化關(guān)系圖（3）在煤層厚度變化較大的多煤層礦井：不同煤層相比較，突出危險(xiǎn)性隨煤厚變化的增大而增強(qiáng)。煤厚變化魘塊段比變化小的塊段突出危險(xiǎn)性大。圖4-9貴州石洞礦暗斜井：橫穿瓦斯地質(zhì)剖面圖圖4-9貴州石洞礦暗斜井：橫穿瓦斯地質(zhì)剖面圖(.2EW-)螂王綬長(zhǎng)界SM圖4-3 焦作中馬村一三與一七采區(qū)煤厚對(duì)比表采最大煤厚（m）最小煤厚（m）煤厚標(biāo)準(zhǔn)差突出情況一三采區(qū)一七采區(qū)6.58.53.50.10.4767.52未突出突出8次，最大突出強(qiáng)度800t厚煤帶還為瓦斯的儲(chǔ)集提供了場(chǎng)所。一些礦井煤層厚度變化時(shí)，瓦斯絕對(duì)涌出量也呈明顯的正比例變化。煤層厚度變化造成了瓦斯分布上的差異。煤厚變化的梯度在一定程度上反映了瓦斯的變化梯度，造成了瓦斯的變化梯度，造成了瓦斯突出點(diǎn)的不均衡分布。4.3煤體結(jié)構(gòu)幾個(gè)概念原生結(jié)構(gòu)：煤層原始沉積時(shí)的結(jié)構(gòu)。構(gòu)造結(jié)構(gòu)：受構(gòu)造應(yīng)力作用，煤的原生結(jié)構(gòu)遭受破壞后所表現(xiàn)出的結(jié)構(gòu)稱為構(gòu)造結(jié)構(gòu)。軟煤：在發(fā)生突出的地點(diǎn)及附近的煤層都具有層理紊亂，煤質(zhì)松軟的特點(diǎn)。人們習(xí)慣上把這種煤叫做軟分層煤，或簡(jiǎn)稱軟煤。地質(zhì)角度分析，軟分層煤應(yīng)屬于構(gòu)造煤，它是煤層在構(gòu)造應(yīng)力作用下形變的產(chǎn)物。在突出礦井，構(gòu)造煤的存在是發(fā)生突出的一個(gè)必要條件。所謂軟分層或者軟團(tuán)塊、軟煤，是與正常煤層相比而言的。這種煤層比正常煤分層的強(qiáng)度明顯降低，具有極端的松軟性和易碎性，用手捻搓易成cm、mm級(jí)碎粒甚至煤粉。從地質(zhì)角度分析，軟分層煤應(yīng)屬于構(gòu)造煤，它是煤層在構(gòu)造應(yīng)力作用下形變的產(chǎn)物。構(gòu)造煤分類按照煤在構(gòu)造作用下的破碎程度，可將構(gòu)造煤分為三種類型?！鏊榱衙?煤被密集的相互交叉的裂隙切割成碎塊，這些碎塊保持尖棱角狀,相互之間沒有大的移位，煤僅在一些剪性裂隙表面被磨成細(xì)粉。■碎粒煤：煤己破碎成粒狀，其主要粒級(jí)在1mm以上。由于運(yùn)動(dòng)過程中顆粒間相互摩擦，大部分顆粒被磨去了棱角，并被重新壓緊?！雒永饷海好阂哑扑槌杉?xì)粒狀或細(xì)粉狀，并被重新壓緊，其主要粒級(jí)在1mm以下，有時(shí)煤粒磨得很細(xì)，只相當(dāng)于巖石的粉砂級(jí)。構(gòu)造煤變動(dòng)標(biāo)志：1） 鏡面和揉皺鏡面：構(gòu)造煤經(jīng)常有呈鏡面狀的擦光面存在。由于構(gòu)造煤經(jīng)歷過塑性流動(dòng)，所以鏡面往往被揉皺。反映塑性流動(dòng)的流層一般都以磨光鏡面相隔。2） 揉皺構(gòu)造：是指煤層在形變過程中形成的強(qiáng)烈的小褶皺。褶皺的界面，有的是煤的條帶，但多數(shù)不是原來的層理而是構(gòu)造鏡面。具有這種構(gòu)造的煤也可稱為揉皺煤。鱗片狀構(gòu)造：是指煤在形變過程中被破碎、再壓緊，呈片理化狀態(tài)。這種煤可稱為鱗片煤。其顆粒可以呈碎粒狀，但多數(shù)是糜棱狀。鱗