河南省嵩箕构造区主采煤层瓦斯分布特征研究

1河南省嵩箕构造区主采煤层瓦斯分布特征研究摘要瓦斯是地质作用的产物，瓦斯生成、运移、保存条件受着地质作用的控制。煤层瓦斯的赋存状态是含煤地层经受复杂地质演化的结果。在我国约有半数的国有重点煤矿受到煤与瓦斯突出威胁，严重制约着煤矿的安全生产及经济效益的提高。论文对地质构造对瓦斯分布和对瓦斯含量的影响分别进行分析，结合嵩箕构造区地质特征对瓦斯含量的分布规律进行研究，提出控制嵩箕构造区瓦斯含量的地质因素，制作瓦斯含量等值线图，研究本区中新生代构造应力场对地质构造和煤层变化的控制作用。对寻找厚煤带、指导地质勘探和矿山开采以及探讨华北板块南缘中新生代构造发展史均具有一定的意义。关键词：构造区主采煤层、瓦斯分布特征、地质构造2HenanSongjiconstructionareaMainCoalSeamGasDistributionCharacteristicsAbstractMethaneisaproductofgeologicalprocesses,gasgeneration,migration,preservationconditionsufferingfromgeologicalcontrols.OccurrenceofCoalSeamcoal-bearingstrataaresubjectedtocomplexgeologicalevolutionresults.InChina,abouthalfofthestate-ownedkeycoalminesbythecoalandgasoutburstthreatseriouslyrestrictingcoalminesafetyproductionandeconomicbenefit.Thesisongasdistributionandgeologicalstructureongascontenttobeanalyzedseparately,thegeologicalcharacteristicsoftheareaSongjiconstructeddistributiongascontentwerestudied,geologicalfactorscontrollingtectoniczoneSongjigascontent,gascontentequivalentproductionchart,LookingforthickcoalbeltguidegeologicalexplorationandminingaswellastoexplorethehistoryoftheCenozoictectonicevolutionofthesouthernmarginoftheNorthChinaPlatehaveacertainsignificance.Keywords:constructionfloorareaofthemaincoal,gasdistribution,geologicalstructure3目录摘要..................................................................................................................................................1Abstract.............................................................................................................................................2第1章绪论.....................................................................................................................................41.1研究背景.............................................................................................................................41.2选题目的与选题意义.........................................................................................................4第二章相关内容研究.......................................................................................................................52.1国内外研究状况.................................................................................................................52.2地质构造对瓦斯分布的影响.............................................................................................52.3地质构造对瓦斯含量的影响.............................................................................................6第3章嵩箕构造区地质特征于瓦斯分布的具体分析.................................................................73.1嵩箕构造区地质特征.........................................................................................................73.2嵩箕构造区瓦斯含量分布规律.........................................................................................93.3控制嵩箕构造区瓦斯含量的地质因素...........................................................................11第4章结语...................................................................................................................................124.1主要研究结论...................................................................................................................124.2研究不足及展望...............................................................................................................12参考文献.........................................................................................................................................12致谢................................................................................................................................................144第1章绪论1.1研究背景煤炭是世界上经济最强、分布最广的矿物燃料，从世界范围看，煤炭远景仍然是最重要的能源之一。在中国，煤炭是我国一次性能源的主体。随着国民经济的加速发展，对能源的需求量与日俱增。据统计局统计，2011年我国煤炭产量为35.2亿吨标准煤，尽管国内一些专家和研究单位在对未来我国原煤消费需求量估计可能偏高。近几年来瓦斯事故频繁发生，这严重威胁了煤矿的安全生产，影响了煤矿的生产效益。随着产量的大幅度提高，矿井瓦斯涌出量也急剧增加，使得低瓦斯矿井变为高瓦斯矿井，高瓦斯矿井转为突出矿井。瓦斯是与煤的变质作用相伴形成的，是地质成因的气体地质体；瓦斯生于煤层，储存于煤层和围岩之中。只有把瓦斯研究与地质研究结合起来，运用板块构造理论揭示瓦斯赋存的机理，才能揭示构造煤的成因与发育规律，才能揭示不同尺度范围的瓦斯地质规律，才能进行准确的瓦斯预测，才能保证煤矿安全高效的生产。1.2选题目的与选题意义我国一次性能源消费结构中,煤炭占70%左右,预计2050年仍将占50%以上,煤炭资源的年消费量将保持在2.SGt以上,煤炭工业的重要性不会降低,在相当长的一段时间内煤炭将一直是我国居支配地位的主要能源。国家《能源中长期发展规划纲要(2004一2020)》确定了“坚持以煤炭为主体、电力为中心、油、气和新能源全面发展的能源战略”,因此,煤炭工业是我国的基础产业,其健康、稳定、持续发展是关系到国家能源安全的重大问题，河南省嵩箕地区是河南省主要煤产地之一。研究本区中新生代构造应力场对地质构造和煤层变化的控制作用。对认识本区地质构造的形成与发展。寻找厚煤带、指导地质勘探和矿山开采以及探讨华北板块南缘中新生代构造发展史均具有一定的意义。5第二章相关内容研究2.1国内外研究状况前苏联从50年代就开始了瓦斯地质方面的研究,1951年设立了“防止煤和瓦斯突出中央委员会”,研究表明瓦斯的分布受地质因素控制,且具有不均匀分布的规律性,瓦斯含量与构造复杂程度、煤层围岩、煤变质程度等因素有关。法国在1914年开始从地质的角度研究瓦斯的分布规律。英国的研究人员菲利普提出在煤系地层中地质构造对瓦斯的赋存状态和分布情况的影响起主导因素,建议加强地质构造的演化与瓦斯地质规律的研究。FredshamK等认为地质构造对煤层的影响是在构造挤压、剪切作用下形成发育广泛的构造煤,为瓦斯的富集提供了载体。Bible等学者在研究全球范围的瓦斯涌出现象时,指出矿区构造运动不仅影响煤层瓦斯的生成条件,英国的爱德森提出在煤系地层中地质构造对瓦斯的赋存状态和分布情况的影响起主导因素,建议加强地质构造的演化与瓦斯赋存规律的研究。澳大利亚的Jshherd对地质构造与瓦斯突出的关系也作了广泛的研究。我国于20世纪50年代开始瓦斯地质研究,著名安全专家杨力生教授提出治理瓦斯必须走瓦斯地质的道路,并于70年代创立了瓦斯地质学科,为瓦斯涌出预测提供了新思路。杨力生与张子敏等人(2013)建立了“编制全国煤矿瓦斯地质图”煤炭工业部重大项目:张祖银完成了《1:200万的中国煤层瓦斯地质图和说明书》的编制并出版,大大推动了瓦斯地质学科的发展。《煤矿安全规程》(2005)第一百八十一条突出矿井必须及时编制矿井瓦斯地质图,使瓦斯研究成果更容易纳入到生产管理。2009年6月,作为大型油气田及煤层气开发国家科技重大专项“煤层气与煤炭协调开发关键技术”课题主要内容之一,全国煤矿瓦斯地质图编制工作正式启动。2.2地质构造对瓦斯分布的影响首先，煤的变质程度对瓦斯分布特性的影响方面，煤化作用过程中会不断地产生瓦斯,煤化程度越高,生成的瓦斯量越多。即在其他