题目:中国煤矿瓦斯地质图编制单位:河南理工大学、国家能源局张子敏、吴吟引言1、中国煤矿瓦斯赋存地质构造逐级控制理论与技术路线2、中国煤矿多级瓦斯地质图3、依据瓦斯赋存区域地质构造控制规律10种类型,划分了中国煤矿瓦斯赋存29个分区4、中国煤矿瓦斯(煤层气)资源量估算3我国煤矿瓦斯突出灾害频发,是百万吨死亡率居世界之首的主要原因。近20年平均每年新增突出矿井37对,平均每年发生突出280余次。瓦斯赋存分布研究是揭示瓦斯突出机理、遏制瓦斯突出灾害、有效抽采煤层气的关键。2009年4月15日,国家能源局下发文件“国能煤炭【2009】117号,关于组织开展全国煤矿瓦斯地质图编制工作的通知”。引言0200400600800100012001990年2011年274对1044对突出矿井对数引言1、中国煤矿瓦斯赋存地质构造逐级控制理论与技术路线2、中国煤矿多级瓦斯地质图3、依据瓦斯赋存区域地质构造控制规律10种类型,划分了中国煤矿瓦斯赋存29个分区4、中国煤矿瓦斯(煤层气)资源量估算1、中国煤矿瓦斯赋存地质构造逐级控制理论和技术路线1.4瓦斯赋存地质构造逐级控制机理1.3瓦斯赋存地质构造逐级控制规律1.1区域地质构造演化1.2瓦斯赋存地质构造逐级控制理论研究路线1.1区域地质构造演化1、中国煤矿瓦斯赋存地质构造逐级控制理论和技术路线现今煤矿瓦斯分布和赋存状态是含煤盆地经历了印支运动、燕山运动、喜马拉雅运动和现今地球构造应力场演化作用的结果,都可归结为挤压剪切构造活动或拉张裂陷构造活动作用的结果。图1所示。1.1区域地质构造演化1、中国煤矿瓦斯赋存地质构造逐级控制理论和技术路线中国含煤盆地形成印支运动燕山运动喜山运动现代地球动力学挤压构造及应力场演化拉张构造及应力场演化图1区域地质构造演化路线运用板块构造理论,区域地质构造演化理论深入地研究区域地质构造,从而深入地研究瓦斯赋存地质构造逐级控制规律,逐级缩小范围,揭示不同级别范围的瓦斯地质规律,有的放矢的预测防治瓦斯灾害。图2所示。1.2瓦斯赋存地质构造逐级控制理论研究路线瓦斯赋存受构造控制,构造演化控制着瓦斯的形成、赋存、构造煤、瓦斯突出危险区1.2瓦斯赋存地质构造逐级控制理论研究路线图2瓦斯赋存构造逐级控制理论路线板块构造理论构造运动演化印支运动燕山运动喜山运动现代地球动力学其他活动区域地质构造造山带深断裂活动带区域构造隆起带区域构造坳陷带逆冲推覆构造带区域岩浆活动区域水文活动矿区大地构造位置与构造应力场压扭性断裂张扭性断裂背斜构造向斜构造滑动构造构造煤分布岩浆活动水文地质瓦斯风化带工作面瓦斯地质规律与预测矿区瓦斯赋存构造逐级控制规律矿井瓦斯赋存构造逐级控制特征1.3瓦斯赋存地质构造逐级控制规律瓦斯分布、赋存状态存在着地质构造逐级控制规律,板块构造控制区域地质构造,区域地质构造控制矿区,矿区构造控制矿井、采掘工作面。通过构造逐级控制,可以逐级缩小范围,最后圈定瓦斯富集区和煤与瓦斯突出危险区。图3所示。1.3瓦斯赋存构造逐级控制规律板块构造挤压剪切构造活动拉张裂陷构造活动逆断层小褶皱构造煤逆断层挤压部位褶皱构造及正断层张扭构造矿区地质构造矿井地质构造工作面地质构造瓦斯富集区瓦斯突出危险区图3瓦斯赋存地质构造逐级控制规律路线图逆断层逆断层正断层逆断层正断层逆断层正断层逆断层正断层逆断层正断层逆断层逆断层拉张裂陷构造是挤压区或拉张区所处区域构造位置逆断层张扭构造小褶皱逆断层张扭构造构造煤小褶皱逆断层张扭构造构造煤小褶皱逆断层张扭构造瓦斯富集区瓦斯突出危险区构造煤小褶皱逆断层张扭构造挤压剪切构造活动拉张裂陷构造活动张扭构造挤压构造挤压剪切构造拉张裂陷构造板块构造板块构造矿区地质构造板块构造矿井地质构造矿区地质构造板块构造工作面地质构造矿井地质构造矿区地质构造区域地质构造板块构造瓦斯面是挤压区或拉张区所处矿区构造位置拉张裂陷构造挤压剪切构造拉张裂陷构造挤压剪切构造1.4瓦斯赋存地质构造逐级控制机理只有运用区域地质构造演化理论和瓦斯赋存地质构造逐级控制理论才能厘清不同级别的挤压剪切构造和拉张裂陷构造,才能厘清瓦斯富集区、煤与瓦斯突出煤层、突出矿井、煤与瓦斯突出危险区的分布。图4所示。1.4瓦斯赋存地质构造逐级控制机理研究路线区域地质构造演化理论瓦斯赋存地质构造逐级控制理论挤压剪切构造形成构造煤形成高应力带煤层渗透性低利于瓦斯保存瓦斯风化带浅始突深度浅拉张裂陷构造瓦斯大量释放瓦斯风化带深煤层渗透性好瓦斯富集区突出煤层与突出矿井煤层气抽采评价、区块分级煤层气资源量圈定突出危险区瓦斯煤层瓦斯矿井有利瓦斯抽采图4瓦斯赋存地质构造逐级控制机理引言1、中国煤矿瓦斯赋存地质构造逐级控制理论与技术路线2、中国煤矿多级瓦斯地质图3、依据瓦斯赋存区域地质构造控制规律10种类型,划分了中国煤矿瓦斯赋存29个分区4、中国煤矿瓦斯(煤层气)资源量估算2.1全国煤矿多级瓦斯地质图编制方法2.2全国煤矿矿井瓦斯地质图编制2.3全国煤矿矿区瓦斯地质图编制2.4全国煤矿省(区、市)瓦斯地质图编制2.51:250万中国煤矿瓦斯地质图编制2、中国煤矿多级瓦斯地质图2.1全国煤矿多级瓦斯地质图编制方法16煤矿多级瓦斯地质图图例煤矿多级瓦斯地质图统计表编制矿井瓦斯地质图编制矿区瓦斯地质图编制省(区、市)煤矿瓦斯地质图编制中国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方法矿井瓦斯地质图编制方法采、掘工作面瓦斯地质图编制方法瓦斯地质图编制方法省(区、市)瓦斯地质图编制方法揭示矿井构造、构造煤分布规律,揭示矿井瓦斯地质规律,准确预测煤层瓦斯含量、瓦斯涌出量和煤与瓦斯突出危险性,直接指导矿井瓦斯灾害防治和抽采利用编制完成了2792对矿井瓦斯地质图平顶山八矿己15煤层瓦斯地质图+++++++++++++++++++++++++++++++++DF13DF7DF1DF4FⅡ-9F2井田边界线沉积岩等厚线底板等高线含量等值线320图例39400001km49600003946000512000508000504000496000500000钻孔39400003946000508000512000500000504000320431m39.68m/t327m506m316.32m/t314.23m/t640560480360320240320440400320240480560400640+++++18146182218101418222214102018141014181810181818++++320280240160280320240320240320400400360280400440280320280200360360280P300280280260260260240240200240200200200240200180180180100240280220260240280180260300260240150150150150150P涌出量等值线180P14345m315.13m/t333m321.86m/t突出危险区晋城寺河煤矿瓦斯地质图2.2全国煤矿矿井瓦斯地质图编制揭示中型、大型构造、不同地质构造类型瓦斯赋存规律,计算矿区煤层气资源量,进行抽采区块分级,为矿区煤炭、煤层气开发规划、瓦斯综合治理提供依据编制完成了173个矿区瓦斯地质图淮南矿区淮河南区B11煤层瓦斯地质图平顶山矿区己组煤层瓦斯地质图2.3全国煤矿矿区瓦斯地质图编制进一步揭示大、中型构造,省区一级瓦斯赋存区域地质构造控制规律,估算煤层气资源量,进行煤层气抽采地质评价,指导省(区、市)煤炭、煤层气协调开发、瓦斯综合治理编制完成了22个省(区、市)瓦斯地质图2.4全国煤矿省(区、市)瓦斯地质图编制煤层气资源量103781.7×108m3揭示中国煤矿瓦斯赋存区域地质构造控制规律和瓦斯赋存分区,有助于完善大地构造理论和煤田地质学理论,奠定瓦斯地质学理论基础,有助于国家宏观规划和开发利用煤层气2.51:250万中国煤矿瓦斯地质图编制中国煤矿瓦斯(煤层气)分布特征总表矿井总对数突出矿井对数高瓦斯矿井对数煤与瓦斯突出总次数最大突出强度最小始突深度最大瓦斯压力最大瓦斯含量2000m以浅煤层气资源量10943104422001674112780t/次天府矿区三汇一矿30m涟邵煤田团结煤矿13.9MPa天府矿区磨心坡矿42.79m3/t焦作矿区恩村井田282121.304×108m3中国煤矿瓦斯赋存分区与矿井关系一览表区域地质构造控制类型瓦斯分区名称矿区名称矿井名称突出矿井高瓦斯矿井1.瓦斯(煤层气)分布板块构造挤压隆起控制型1.天山中段北麓高突区准南农六师大黄山七号井阜康一号井2.天山中段南麓高突区库拜明矾沟煤矿宏远煤矿3.柴北祁连河西走廊高突区靖远大水头煤矿宝积山煤矿2.瓦斯(煤层气)分布区域构造挤压拗陷控制型4.黔西滇东川南高突区芙蓉建设煤矿新益煤矿中国煤矿瓦斯赋存分区划分特征表瓦斯分区名称1.天山中段北麓高突区区域地质构造控制类型1构造挤压隆起控制型矿井总对数(国有重点)矿井瓦斯等级及对数煤炭资源量/万t煤层气资源量/108m3突出矿井数高瓦斯矿井数瓦斯矿井数141(36)47130瓦斯突出总次数4始突深度/m172.3矿别准南矿区大黄山七号井最大突出强度970.7t矿别准南矿区焦煤2130井标高/m700埋深/m172.3瓦斯压力最大值2MPa矿别准南矿区焦煤2130井标高/m950埋深/m2551:250万中国煤矿瓦斯地质图附表引言1、中国煤矿瓦斯赋存地质构造逐级控制理论与技术路线2、中国煤矿多级瓦斯地质图3、依据瓦斯赋存区域地质构造控制规律10种类型,划分了中国煤矿瓦斯赋存29个分区4、中国煤矿瓦斯(煤层气)资源量估算24(1)区域地质构造挤压隆起控制型1天山中段北麓高突瓦斯区2天山中段南麓高突瓦斯区3柴北祁连河西走廊高突区(2)区域地质构造挤压拗陷控制型4黔西滇东川南高突瓦斯区(3)大型逆冲推覆构造控制型5湘赣高突瓦斯区6淮北逆冲推覆高突区(4)造山带推挤作用控制型7华北板块北缘高突瓦斯区8华北板块南缘高突瓦斯区9太行山东麓高突区10桌子山贺兰山高突瓦斯区11龙门山康滇高突瓦斯区12华蓥山高突瓦斯区13大巴山秭归高突瓦斯区3、依据瓦斯赋存区域地质构造控制规律10种类型,划分了中国煤矿瓦斯赋存29个分区25(5)板块中部构造简单区控制型14沁水盆地高突瓦斯区15鄂尔多斯盆地东缘高突瓦斯区(6)区域岩浆作用控制型16黑吉辽中东部高突区17京西瓦斯区18闽浙瓦斯区(7)区域构造隆起剥蚀控制型19大兴安岭瓦斯区20长白山瓦斯区21山西北部瓦斯区22鄂尔多斯盆地中部瓦斯区23鲁西徐丰永夏瓦斯区(8)区域构造拉张裂陷控制型24依兰伊通瓦斯区25冀中瓦斯区26汾渭瓦斯区(9)区域水文地质作用控制型27黔东瓦斯区28桂中南瓦斯区(10)低变质煤控制型29藏东滇西瓦斯区3、依据瓦斯赋存区域地质构造控制规律10种类型,划分了中国煤矿瓦斯赋存29个分区26中国西部新疆等地,受板块强烈推挤,含煤盆地急剧隆起,构造挤压强烈,逆断层发育,突出危险性越来越大。包括3个高突瓦斯区,12对突出矿井,突出总次数30次(1)区域地质构造挤压隆起控制型与瓦斯分区1231天山中段北麓高突瓦斯区2天山中段南麓高突瓦斯区3柴北祁连河西走廊高突区估算煤层气资源量9.51万亿m328青藏-喜马拉雅山带山体形态示意图(据邓晋福等,1996)印度板块西伯利亚板块天山中段北麓高突区天山中段南麓突高区黔西、滇东、川南等煤田四周受区域构造挤压拗陷,连续沉积,瓦斯含量20-40m3/t,构造煤发育,透气性低,始突深度不足百米,瓦斯突出严重,瓦斯抽采难。包括1个高突瓦斯区,445对突出矿井,突出总次数1742次(2)区域地质构造挤压拗陷控制型与瓦斯分区4黔西滇东川南高突瓦斯区430湖南、江西和淮北等地区受板块推挤形成一系列逆冲推覆构造,瓦斯突出灾害极严重,湖南始突深度30m。包括2个高突瓦斯区,326对突出矿井,突出总次数6441次(3)大型逆冲推覆构造控制型与瓦斯分区5湘赣高突瓦斯区6淮北逆冲推覆高突区65淮北逆冲推