第2章 影响瓦斯赋存的地质条件

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1、第二章影响瓦斯赋存的地质条件在煤化过程中产生的瓦斯，并非都能保存下来。由于不同煤层、不同部位的地质经历不同，因此保存的瓦斯数量也不相同。瓦斯的形成和保存、运移与富集，同地质条件有密切关系，并受到地质条件的制约。影响瓦斯赋存的地质条件，主要有含煤岩系的沉积环境，岩性组合特征，煤层顶、底板岩性及其隔气、透气性能，煤的变质程度，区域地质构造，水文地质条件，岩浆作用，以及埋藏深度等等。对于不同区域、不同煤田或不同块段，影响瓦斯赋存的地质条件存在着差异，起主导作用的因素也有区别。下面分别讨论不同地质条件对瓦斯赋存的影响。一、含煤岩系沉积环境

2、和岩性特征对瓦斯赋存的影响瓦斯是地质作用的产物，它的产生、赋存、富集均受地质条件的控制。瓦斯作为一种地质实体，主要赋存在煤层中，而煤层赋存在含煤岩系中，因此，含煤岩系的建造特征是瓦斯形成和保存的基础条件。在瓦斯地质研究，对含煤岩系的沉积环境、岩性组合、煤层围岩岩性特征及其对瓦斯保存降瓦斯分布的影响，应给予足够的重视。国内外研究人员从不同角度发表了许多文章，都涉及或强调了含煤岩系沉积环境、煤层围岩对瓦斯保存的作用，这些工作为进一步研究奠定了基础。在地质发展历史中，煤在地壳中的聚积是波浪式发展的。起先是从无到有，尔后强弱交替，出现了一

3、系列的聚煤期。在各个聚煤期内，聚煤作用的地理分布也是不均衡的，在某此地区集中，而在另一些地区则没有或很少。煤聚期在时间和空间上的这种不均一性是有规律的，是受古植物演化、古气候条件、古地理环境和地壳构造的发展变化所控制的。阐明聚煤作用在时间和空间上的分布规律，探索造成这种规律的各种地质因素，不仅是预测找煤的理论基础，也是探索瓦斯区域性分布规律的依据。我国各地质时代都有聚煤作用发生，包括元古代、早古生代、晚古生代、中生代及新生代。全国大多数省（区）都有大小不一、经济价值不等的煤田。各煤田的瓦斯分布状况也有明显差异。其中，晚古生代含煤地

4、层和中生代含煤地层以及部分新生代含煤地层中所含的可采煤层，为目前矿井开发的主要对象，这些含煤地层的瓦斯问题也是瓦斯地质工作的重点研究范畴。（一）含煤岩系沉积环境与瓦斯分布随着对沉积环境和沉积模式研究的不断深入，特别是有关“聚煤的沉积模式”，已成为国际上含煤岩系沉积学研究的中心内容。沉积模式是根据现代沉积环境和古代沉积相的研究以及室内模拟试验，对古代沉积作用机量所作的一种成因解释模型。由于沉积环境控制着煤的形成和分布，因此，成煤模式可作为一种重要的预测手段，用来预测煤层赋存的部位，几何形态和稳定性，煤质特征，共生的岩石类型和组合及其

5、在横向和垂向上的变化等，这些方面的研究对探索瓦斯区域性分布规律也是十分有益的。瓦斯地质研究中，近年来，人们对沉积环境对瓦斯分布的影响逐渐引起了重视。然而。瓦斯与沉积环境到底有什么关系？在各种沉积环境中瓦斯的分布状况怎样？地层的垂向序列或沉积相组合对瓦斯的形成和保存有何影响等，都是值得进一步研究和解决的问题。瓦斯主要形成于煤层，而煤层的赋存和分布与聚煤期有着密切的关系。聚煤沉积环境控制了煤层的原始分布，煤层的聚积厚度及变化等又受沉积环境的制约。因此，沉积环境是影响瓦斯区域分布的主要因素之一，可作为瓦斯地质分析的重要依据。聚煤前的沉积

6、环境和聚煤后的沉积环境及期演化，影响着煤层下伏及上覆地层的岩性、岩性组合及其厚度变化。沉积相组合决定了含煤岩系的岩性组合，而瓦斯的形成和保存条件无一不是沉积环境的物质反映，所以沉积环境对岩层的透气性，对瓦斯的保存或逸散均有着重要的影响。此外，沉积环境不仅控制着煤的聚集，煤层的厚度变化、延伸方向等，而且对煤质和煤层结构也有一定的影响，它直接影响生成瓦斯的物质基础。1．聚煤期沉积环境对瓦斯生成物质基础的影响煤层厚度及其变化与瓦斯生成量有一定的关系。一般煤层越厚，瓦斯生成的物质基础越充沛。各种聚煤环境对煤的分布，对煤层厚度及其变化、煤层

7、的稳定性等有着不同的影响，造成了瓦斯形成条件的差异。（1）聚煤其沉积环境影响煤层的分布及厚度的变化，因而，也必然影响煤层瓦斯生成量。我国地域辽阔，含煤岩系具有多地质时代的特点，沉积环境也有多种类型，它们对瓦斯形成多地质时代的特点，沉积环境也有多种类型，它们对瓦斯形成和分布的影响也不尽相同。近几年，在编制《中国煤矿瓦斯地质图》的过程中，随着资料的积累，有关人员作了一定的分析，提出了一些初步认识。一般来说，在三角洲、滨海平原等环境中形成的煤层，其厚度较大，分布较广，较稳定；滨海冲积平原、冲积平原等环境中形成的煤层，煤厚变化大，不稳定；

8、山间盆地、泻湖等环境中形成的煤层，煤厚也可能较大，但分布范围较小；障壁后湖坪、河口湾环境成煤厚度较小，且多呈窄带状分布；浅海礁后泥炭成煤的分布范围有限，厚度变化也较大。不同沉积环境对煤层分布及厚度变化的影响，也同样影响着瓦斯的生成量和区域性分布。例