瓦斯地质学
瓦斯地质学基本概念及一般规律
第1章绪论1.瓦斯地质学研究的意义：①瓦斯是煤矿安全的第一杀手；②瓦斯（煤层气）是重要的洁净能源；③开发利用煤层气（瓦斯），减少空气污染，保护大气环境；④瓦斯地质理论是瓦斯治理最重要的基础。
2.瓦斯地质学研究的对象：瓦斯地质学认为瓦斯是煤在地质历史演化过程中形成的气体地质体，它是研究瓦斯的形成、运移、赋存及发生瓦斯灾害的地质控制理论的一门交叉学科。
3.瓦斯地质学研究的内容：①瓦斯赋存机理研究；②构造煤与瓦斯突出煤体基础理论研究；③瓦斯（煤层气）抽采地质控制机理研究；④煤与瓦斯突出地质控制机理研究。
4.瓦斯地质学的研究方法：①瓦斯地质规律研究；②瓦斯赋存构造逐级控制理论研究；③编制煤矿多级瓦斯地质图研究。
第2章含煤盆地与瓦斯形成1.含煤盆地系指赋存煤炭的沉积构造盆地。
2.中国以石炭纪-二叠纪、三叠纪（晚三叠世）、侏罗纪（早、中侏罗世）、白垩纪（早白垩世）及第三纪为主要成煤期。
3.中国含煤盆地聚煤一般规律：①海相沉积系列聚煤作用与海平面的周期性升降密切相关，主要煤层多形成于沉积体系域的转换期；②泥炭沼泽可作为独立的沉积体系，富集的煤层多形成于废弃的沉积体系之上，下伏沉积体系仅仅是泥炭沼泽发育的平台；③聚煤盆地的基底构造决定富煤带的分布、煤层的稳定性和聚煤丰度，稳定地块基底上聚集了80%的已知煤炭资源。
4.瓦斯（煤层气）次生生物成因：在含煤盆地中，次生生物作用过程活跃并影响气体成分的深度间隔称作蚀变带，一般位于盆地边缘或中浅部；不发生蚀变的气体一般出现在盆地深部，称原始气带。
次生生物成因瓦斯在煤层中生成并保存基本条件是：（1）煤层经构造抬升进入或曾经进入细菌活动带；（2）煤层渗透性较好；（3）有携带细菌的潜水活动；（4）煤层压力高、围岩封闭性好。
5. 煤层瓦斯（或煤气）发生率：是表征煤生气能力的定量参数，是指成煤物质从泥炭到特定煤级所生成的烃类气体的总和，包括生物气和热演化成因气。
6. 煤层气的发生率包括以下几个基本概念：（1）煤层气发生率——指从泥炭到特定煤级瓦斯气体产生的总量；（2）视煤气发生率——指从褐煤到特定煤级瓦斯气体产生的量；（3）阶段生气率——指煤化过程特定阶段瓦斯气体产生的量。
瓦斯地质学
瓦斯地质学复习资料矿井瓦斯是指从煤层及煤层围岩中涌出的，以及在煤矿生产过程中产生的各种气体的统称。
其主要成分是甲烷(CH4)，其次是二氧化碳(CO2)和氮气(N2)，还含有少量或微量的重烃类气体、氢（H2）、一氧化碳（CO）、二氧化硫(SO2)、硫化氢(H2S)等。
瓦斯成因煤中瓦斯的原始含量与成煤物质、成煤环境、煤岩组成、围岩性质、成煤阶段（生物化学作用、成岩作用、变质作用等阶段）均有关系。
瓦斯的成因类型○1生物化学成气时期（生物成因）（T≤50℃）两个阶段：原生生物成因次生生物成因在植物成煤的第一阶段（泥炭化阶段），有机物质的分解是在微生物参与下发生的复杂的生物化学过程。
在这个阶段的早期，植物遗体暴露在空气中或处于沼泽浅部富氧的条件下，由于氧气和亲氧细菌的作用，遭受氧化和分解。
生成的气态产物主要是CO2、NO 等。
在这个阶段的晚期，由于地壳下降、沼泽水面上升和植物遗体堆积厚度的增加，使正在分解的植物遗体逐渐与空气隔绝，从而出现了弱氧环境或还原环境。
在缺氧条件下，因细菌作用分解出甲烷、重碳氢化合物、氢及其它气体，碳相对富集起来。
○2煤化变质作用时期（热成因）（T=50-220℃）两个阶段：热解成因裂解成因当泥炭物质由于地壳下降而为其它沉积物覆盖时，成煤作用就由第一阶段进入第二阶段——煤化作用阶段。
在温度、压力和作用力持续时间的影响下，泥炭物质产生热分解，引起一系列的物理—化学变化，使泥炭转变为烟煤，烟煤进而转变为无烟煤煤层瓦斯发生率煤层瓦斯发生率是表征煤生气能力的定量参数，他是指成煤物质从泥炭到特定阶煤所产生的烃类气体的总和，包括生物成因气和热演化成因气。
煤层瓦斯垂向分带各带气体组分煤层瓦斯自上而下可划分为四个带：二氧化碳氮气带、氮气带、氮气甲烷带和甲烷带。
前三个带统称为瓦斯风化带。
瓦斯风化带下限煤层赋存地质条件(围岩性质、煤层有无露头、断层发育、煤层倾角、地下水活动等)瓦斯在煤体内赋存状态游离瓦斯（10-20%）吸附瓦斯（80-90%）○1吸着状态：在与颗粒固体在分子之间引力作用下，被吸着在煤体孔隙的内表面上。
瓦斯地质学
第一章瓦斯：瓦斯狭义上讲就是甲烷，广义上是指井下所有涌出有害气体的总称煤与瓦斯突出：煤与瓦斯突出是指在压力作用下，破碎的煤与瓦斯由煤体内突然向采掘空间大量喷出，是另一种类型的瓦斯特殊涌出现象地质构造变动：岩层形成后，在地壳运动影响下发生变形和变位（位移、倾斜、弯曲、断裂），其原始产状受到不同程度的改变，称为地质构造变动。
地质构造：发生构造变动的岩层所呈现的各种空间形态称为地质构造。
地质构造分为两类：褶皱构造、断裂构造。
瓦斯地质学是研究瓦斯的形成、运移、赋存和发生瓦斯灾害的地质控制理论的一门交叉学科。
实践证明：所有的煤与瓦斯突出动力现象均发生在构造煤分布区。
瓦斯突出煤体具有瓦斯高含量、高解吸速度、低强度、低渗透性的“两高两低”特性，因此构造煤控制着瓦斯灾害的发生，影响着瓦斯的治理，亦控制着煤层气的地面开发，是瓦斯地质研究的核心理论之一。
第二章中国含煤盆地成生时期与全球具有同时性，主要发生在晚古生代石炭纪以后，并以石炭纪、二叠纪、三叠纪（晚三叠世）、侏罗纪（早、中侏罗世）、白垩纪（早白垩世）及古近纪和新近纪（第三纪）为主要成煤期板块：地球岩石圈被洋中脊、岛弧海沟系、转换断层等三大构造活动带分割形成的大小不一的不连续的岩石圈块体。
板块构造：由于洋底分裂、扩张、板块间的运动和相互作用形成的全球性板状地质构造。
1 中国石炭纪含煤盆地经过多期构造运动改造，现今含煤盆地主要分布在塔里木～华北板块和华南板块。
在西伯利亚板块的准噶尔～兴安活动带仅有零星的残存盆地。
2 中国二叠纪含煤盆地的分布格局与石炭纪大体相似，含煤盆地主要分布在塔里木～华北板块和华南板块。
从沉积范围、沉积特征及改造后的含煤盆地特征方面，华北板块更具继承性。
华南板块石炭至二叠纪随着海盆的扩展、退缩，二叠纪含煤盆地比石炭纪更为广阔，几乎遍布整个扬子地块。
中国三叠纪含煤盆地主要分布于华北板块与扬子地块。
侏罗纪含煤盆地分布经过三叠纪过渡时期后，侏罗纪含煤盆地分布状况已完全改观。
《瓦斯地质学》学习指南
《瓦斯地质学》学习指南一、课程的性质、目的《瓦斯地质学》是地质工程、资源勘查工程、安全工程和矿业工程专业教学结构体系中的一门专业课，是地质类、采矿类和矿山安全相关专业知识结构中不可或缺的重要组成部分。
通过本课程的学习，要掌握煤层中瓦斯的性质、生成、赋存、迁移与涌出特征，影响和控制煤中瓦斯赋存与运移的地质因素与地质背景，瓦斯含量、压力、涌出参数的意义及测定方法，瓦斯地质图的读图与编制方法，煤矿瓦斯涌出量的计算方法，煤与瓦斯突出预测与防治方法，为今后从事煤矿安全生产工作奠定基础。
二、课程体系结构及教学组织方式《瓦斯地质学》课程内容根据教学性质分为三种类型：1. 基础知识型，包括矿井瓦斯的基础知识，瓦斯地质基础知识，瓦斯在煤中的赋存与运移规律；2. 技能型，如瓦斯地质图的编制，瓦斯基础参数的测定方法，煤与瓦斯突出的预测与防治；3. 逻辑推理和综合分析，如控制瓦斯赋存、运移与突出的主要地质因素。
根据课程内容和要求，教学方式分为课堂教学、实验课和实训与案例分析课三种方式进行。
1. 课堂教学本课程的基础知识部分主要通过课堂讲授方式进行组织，授课过程中主要有授课教师进行重点讲授，介绍课程的基本知识，生产过程中的案例和学科领域的最新研究进展。
2. 实验课程主要由实验指导教师指导学生进行瓦斯含量测定、瓦斯放散初速度测定、煤坚固性系数测定，实验老师对吸附/解吸实验和孔隙发育特征实验进行现场演示操作，学生到现场参观。
3. 实训与案例分析对瓦斯地质图的编制实训课，教师提供地质底图和矿井瓦斯资料，由学生在老师提供素材的基础上进行瓦斯地质图的编制。
对生产矿井中实际发生的煤与瓦斯突出预测以及煤与瓦斯突出案例进行讨论，判断导致煤与瓦斯突出的主要因素，并寻求解决方法。
三、课程教学重点1. 瓦斯地质基础：煤中瓦斯的赋存、运移特征，煤的孔隙特征及其研究测定方法。
2. 影响与控制煤与瓦斯突出的地质因素及其影响与作用机理。
3. 掌握瓦斯含量、压力、预测参数的现场测定方法。
瓦斯地质汇总
瓦斯地质汇总第一章绪论1.瓦斯地质学是运用地质学的基本原理、方法以及煤矿开采方面的技术理论，研究瓦斯的形成、运移、赋存和发生瓦斯灾害的地质控制理论的一门交叉学科2.构造煤是煤层受地质构造挤压剪切破坏作用的产物。
3.瓦斯突出煤体是指含高能瓦斯的构造煤体。
4. 构造煤和瓦斯突出煤体基础理论研究实践表明：构造煤控制着瓦斯灾害的发生，影响着瓦斯的治理，亦控制着煤层气的地面开发。
构造煤和瓦斯突出煤体基础理论，主要是指运用构造地质学、地球物理学、流体力学、量子化学、力化学等相关学科知识，研究构造煤力化学成烃作用、构造煤瓦斯多场多相耦合作用、构造煤探测理论和技术等，为瓦斯突出煤体预测、瓦斯治理和煤层气开发提供理论基础。
5. 瓦斯（煤层气）抽采地质控制机理研究瓦斯（煤层气）的高效抽采是瓦斯灾害治理的根本性措施之一。
1.地质条件复杂2.煤层透气性低3.抽采难度大第二章含煤盆地和瓦斯形成理论1.含煤盆地是指赋存煤炭的沉积构造盆地。
2.世界范围内先后产生了5个主要聚煤期：石炭纪聚煤期、二叠纪聚煤期、早中侏罗世聚煤期、晚侏罗至早白垩世聚煤期、晚白垩至始新世聚煤期，其中石炭纪和二叠纪聚煤期成煤量最多。
3.瓦斯成因类型:生物成因（原生生物成因、次生生物成因）和热成因（热解成因、裂解成因）两类。
4. 煤层气发生率——指从泥炭到特定煤级瓦斯气体产生的总量。
视煤气发生率——指从褐煤到特定煤级瓦斯气体产生的量。
阶段生气率——指煤化过程特定阶段瓦斯气体产生的量。
5. 地质构造演化对煤层瓦斯保存的影响：瓦斯是气质地质体；中国的石炭二叠纪含煤地层形成后主要经历了印支运动、燕山运动和喜马拉雅运动等。
每次构造运动的规模、涉及范围、构造应力场等均不尽相同；煤层形成后在历经构造运动中拉张裂陷、隆起剥蚀会使煤层瓦斯大量逸散；煤层形成后在历经构造运动中挤压拗陷有利于瓦斯保存，挤压剪切易于形成构造煤、同时形成好的封闭条件；6.不同地质构造类型对瓦斯保存的影响：1.向斜构造2. 背斜构造3.推覆构造对瓦斯保存的影响4. 伸展构造对瓦斯保存的影响7.沉积作用对瓦斯保存的影响瓦斯形成于煤层，储于煤层；沉积环境、沉积作用在很大程度上决定了瓦斯生成的物质基础以及煤储层、盖层的几何和物性特征。
瓦斯地质学
2.地质内容：煤层底板等高线……一般式标高50M左右一条，但在褶皱和断层影响下引起煤层倾角变化大的部位，等高线密度增加井田地质勘查钻孔……煤层露头，向斜，背斜，煤层厚度，断层，陷落柱分布，火成岩分布，煤层顶、底板沙泥岩分界线，构造煤的类型、厚度分布等3.瓦斯内容和方法：瓦斯涌出点……掘进工作面绝对瓦斯涌出量点，采煤工作面绝对瓦斯涌出量点和相对瓦斯涌出量点，每月筛选一个数据瓦斯涌出量等值线……绝对瓦斯涌出量等值线又分实测线和预测线煤层瓦斯压力等值线……实测等值线和预测等值线，其中主要有0.74Mpa等值线瓦斯涌出量划分……根据矿井涌出特征，一般是极差5立方米每分钟，按图例绘制不同的面色，表示瓦斯涌出量区划级别瓦斯含量点和瓦斯含量等值线瓦斯突出危险性预测参数……瓦斯压力P，瓦斯放散初速度△P，煤的坚固性系数f值，瓦斯突出危险性综合指标K值，钻屑瓦斯解吸指标，钻孔瓦斯涌出初速度指标，钻孔最大钻屑量等瓦斯突出危险性区划……根据预测结果，将井田范围内划分为突出危险区、突出威胁区、无突出区矿井瓦斯资源量……根据瓦斯资源量、煤炭储量分块段计算4.煤层高瓦斯赋存和涌出量的区域划分规律（1）以深层煤化作用为主的中、高变质烟煤、无烟煤带，地层连续沉积的凹陷带，控制了煤层高瓦斯的赋存、高瓦斯涌出分布（2）以深层煤化作用为主的中、高变质烟煤、无烟煤带，构造上以挤压作用为主，控制了煤层高瓦斯赋存，高瓦斯涌出量分布（3）以岩浆热变质煤化作用为主的中、高变质烟煤、无烟煤带，构造上以挤压，褶皱，逆冲推覆为主，控制了煤层高瓦斯赋存，高瓦斯涌出量分布（4）以含有多层油页岩为特征的早第三纪的煤层中的高瓦斯煤田（5）以含有油气涌出为特征的高瓦斯矿区，鄂尔多斯盆地南部早、中侏罗纪的煤层5.煤层低瓦斯赋存和涌出的区域划分规律（1）以强风化剥蚀作用为主控制的煤层低瓦斯赋存、低瓦斯涌出（2）以拉张为主控制的煤层低瓦斯赋存、低瓦斯涌出（3）以浅海碳酸盐岩相沉积为主的石炭-二叠纪的煤层（4）高阶无烟煤低瓦斯带（5）新近纪、古近纪的褐煤低瓦斯赋存、低瓦斯涌出6.瓦斯资源量计算方法（1）瓦斯地质统计法：充分运用煤矿开采后获取大量瓦斯地质资料的优势，在编制瓦斯地质图的基础上，运用瓦斯地质和瓦斯涌出规律，建立起其与煤层气含量测试数据的对应关系，丰富煤层气预测资料，充实和完善煤层气预测公式（2）体积法：7.中国瓦斯资源开发潜力（1）地质条件：我国地质条件复杂，地质构造运动频繁，煤盆地的后期改造强烈。
《瓦斯地质学》课程教学大纲
《瓦斯地质学》课程教学大纲课程中文名称：瓦斯地质学课程英文名称：Gas-Geology课程编号：适用专业：地质、安全、煤层气工程学时数：40 学分数：2.5一、课程的性质和目的《瓦斯地质学》是我校地质工程、采矿工程、安全工程等工科专业需开设的主要选修课。
是一门系统地讲述煤矿瓦斯生成、赋存、运移、预测的基本理论与方法的课程。
通过本课程的学习，增强学生对煤矿瓦斯的认识，激发学生热爱矿山、增强建设祖国、献身煤炭工业的事业心和责任感，为今后从事矿业工作打下基础。
二、课程教学内容本课程主要讲述煤矿瓦斯的赋存、预测的基本概念、理论、预测方法与技术。
包括瓦斯涌出和突出预测方法、瓦斯参数测试方法、瓦斯赋存与突出的受控地质因素、突出煤层煤体结构的研究方法、瓦斯地质区划及区划参数选择方法、瓦斯地质图的编制方法、矿井瓦斯防治技术新进展。
以下分章阐述。
第一章绪论(2学时)1. 学习目的与要求：要求学生了解我国煤矿发展现状、瓦斯事故占煤矿事故的比重、瓦斯地质学科的发展、瓦斯地质学研究的对象、任务和研究的主要内容。
2. 课程内容：瓦斯地质滨发展历史、瓦斯地质学研究内容、研究对象、瓦斯地质研究的作用。
第二章瓦斯地质基础(6学时，其中理论教学4学时，实验2学时)1. 学习目的与要求：要求学生掌握瓦斯的性质和形成、煤的孔隙、裂隙特征、瓦斯在煤层中的赋存状态、煤层瓦斯运移、瓦斯分带、矿井瓦斯涌出和煤与瓦斯突出的基本概念和意义。
2. 课程内容：瓦斯成因、煤中孔隙与裂隙发育特征及其测定方法、瓦斯赋存运移、瓦斯分带、瓦斯相关基本概念。
第三章影响瓦斯赋存的地质条件（2学时)1. 学习目的与要求：要求学生了解含煤岩系的沉积环境和岩性特征、煤田地质史、煤层结构变化、地质构造对瓦斯如何影响。
2. 课程内容：含煤岩系与瓦斯赋存、地质构造与瓦斯赋存、煤层厚度与瓦斯赋存、煤质与瓦斯赋存、其它地质条件与瓦斯赋存。
第四章控制煤与瓦斯突出的地质因素(2学时)1. 学习目的与要求：要求学生掌握煤与瓦斯突出的类型及突出机理。
瓦斯地质瓦斯地质瓦斯地质《瓦斯地...
瓦斯地质《瓦斯地质学》复习思考题一、名词解释1．煤与瓦斯突出：煤与瓦斯突出是发生在煤矿井下的一种复杂的瓦斯动力现象，表现为在很短时间（几秒至数十秒）内，大量的煤（几吨至数千吨）和瓦斯（数百至数百万米）由煤体向采掘巷道喷出，伴随着强大的冲击力，破坏煤壁，摧毁巷道，使风流逆转，煤流埋人，甚至造成严重的爆炸事故。
2．保护层开采：煤层群中的首采煤层（非突出煤层），当该煤层开采后，能够使具有突出危险性的煤层丧失或降低危险性。
3．煤层残存瓦斯含量：当煤层受采动影响而涌出一部分瓦斯后，此时，单位重量煤中所含有的换算成标准状态下的瓦斯体积称之为煤层残存瓦斯含量，它的常用计量单位亦是m3/t和cm3/g。
4．煤层原始瓦斯压力：当煤层未受采动影响而处于原始赋存状态时，煤中平衡瓦斯压力称之为煤层原始瓦斯压力，其物理单位为MPa。
5．瓦斯放散初速度：表示煤体当中瓦斯放散快慢的一个指标，通常是在实验室测定10－60秒充满瓦斯的煤体放散瓦斯的体积。
6．相对瓦斯涌出量：是指在矿井正常生产条件下平均每采一吨煤所涌出的瓦斯体积，单位是m3/t。
7．瓦斯解吸：煤体中的瓦斯由吸附状态转化为游离状态的过程称为瓦斯解吸。
8．瓦斯风化带：煤层中所含瓦斯的CH4成分达80%；煤层瓦斯压力为0.1~0.15MPa；在同样自然条件下（水分和温度等），与煤层瓦斯压力0.1~0.15MPa相当的瓦斯含量；矿井相对瓦斯涌出量为2m3/t 的这些深度。
9．煤的坚固性系数：坚固性系数或强度系数是一个无量纲量，它用于表示岩石抗冲击能力的大小或破坏时破碎功的大小。
坚固性系数f值越小说明岩石抗冲击能力越小，或破坏时所需要的破碎功越小。
f值的研究表明，它是一个很好的表征煤体破坏程度的量。
10．构造煤：构造煤（deformed coal; tectoniccoal）是在构造应力作用下煤层发生破裂、粉化作用或强烈的韧塑性变形及流变迁移作用，发生物理化学变化，煤层原生的成分、结构、构造发生改变，是地球演化的产物，是地球应力的记录。
瓦斯地质学第一章绪论
第二节 瓦斯地质学研究的对象和内容 二、瓦斯地质学的研究内容 4 煤与瓦斯突出的地质控制机理研究
运用板块构造理论、区域地质演化和瓦斯赋存构 造逐级控制理论，重点研究我国58个高瓦斯突出矿区 构造演化特征，研究煤与瓦斯突出矿井发生突出的地 质机制，研究煤与瓦斯突出危险区的分布规律，研究 瓦斯突出煤体的分布规律。
煤层瓦斯（煤层气）抽采区块分级，针对不同区块研究适合的抽采技术、
方法和装备
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第二节 瓦斯地质学研究的对象和内容 二、瓦斯地质学的研究内容 4 煤与瓦斯突出的地质控制机理研究
➢ 目前，煤与瓦斯突出机理仍未得到解决，只停留在假说阶段。
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第二节 瓦斯地质学研究的对象和内容
二、瓦斯地质学的研究内容 4 煤与瓦斯突出的地质控制机理研究
➢中国目前有58个高瓦斯、煤与瓦斯突出矿区，其中有49 个高突矿区属于石炭--二叠系煤层；中国目前有5000余对 高瓦斯矿井和煤与瓦斯突出矿井，其中属于石炭--二叠系 煤层的4000余对，占80%以上。 ➢《中国煤层瓦斯分布特征》提出：几乎所有的煤与瓦斯 突出都间接或直接地与地质构造有关。
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第一节 瓦斯地质学研究的意义
温家宝总理承诺：“我们要以对人民高 度负责的精神，切实改善煤炭生产安全状 况”
国家主席胡锦涛强调：“我们的发展不能以牺牲精
神文明为代价，不能以牺牲生态环境为代价，更不
能以牺牲人的生命为代价”。
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第一节 瓦斯地质学研究的意义
六、瓦斯地质理论是瓦斯防治的必要基础
《瓦斯地质学》
瓦斯地质学
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教学计划
总学时：48学时
第一章 绪论
2学时
瓦斯地质学综述
瓦斯地质学科综述1、瓦斯地质学主要研究内容 (1)2、煤层瓦斯（煤层气）的成因 (2)2.1 原生生物成因 (2)2.2 次生生物成因 (3)2.3 热成因气 (3)3、影响瓦斯赋存的主要地质因素 (5)3.1 地质构造控制作用 (5)3.2 上覆基岩厚度和埋藏深度的影响 (6)3.3 煤层围岩对瓦斯赋存的影响 (6)3.4 水文地质条件 (7)3.5 煤的变质程度 (7)4、煤与瓦斯突出机理——综合作用假说 (10)4.1 振动说 (10)4.2 分层分离说 (11)4.3 破坏区说 (11)4.4 游离瓦斯压力说 (12)5、煤与瓦斯突出危险性预测主要方法 (13)5.1 煤与瓦斯突出危险性预测分类 (13)5.2 区域突出危险性预测方法 (13)5.2.1 单项指标法 (14)5.2.2 瓦斯地质统计法 (16)5.2.3 综合指标法 (16)5.3 工作面突出危险性预测 (18)5.3.1 石门揭煤工作面突出预测 (19)5.3.2 煤巷掘进工作面突出危险性预测 (20)5.4 采煤工作面突出危险性预测 (23)6、瓦斯地质的一般规律 (24)7、矿井瓦斯地质图的主要作用 (25)7.1 矿井瓦斯地质图作用 (25)7.2 矿区瓦斯地质图的作用 (26)7.3 采面瓦斯地质图的作用 (27)8、矿井瓦斯涌出量预测方法 (28)8.1 矿山统计法 (28)8.2 含量法 (28)8.3 分源预测法 (30)8.4 类比法 (30)8.5 瓦斯地质数学模型法 (31)8.6 速度预测法 (31)8.7 灰色系统预测 (31)8.8 神经网络预测法 (32)8.9 各种预测方法的特点 (33)9、瓦斯的主要参数及测试方法 (35)9.1 煤层瓦斯压力测定 (35)9.1.1间接法测定瓦斯压力 (35)9.2 煤层瓦斯含量测定 (40)9.2.1 煤层瓦斯含量及其计算 (40)9.2.2 解吸法测定瓦斯含量 (42)9.2.3 残存瓦斯含量的直接测定 (42)9.2.4 煤层瓦斯含量间接测定 (43)9.3 煤的坚固性系数的测定 (46)9.4 煤的瓦斯放散指数△p的测定 (48)9.5 煤与瓦斯突出预测指标测定 (49)9.5.1 钻屑瓦斯解吸指标Δh2 (50)9.5.2 钻屑瓦斯解吸指标K1 (50)9. 5. 3 钻屑瓦斯解吸指标q (50)9.5.4 钻屑量指标S (51)9.6 煤对瓦斯吸附常数测定 (51)1、瓦斯地质学主要研究内容瓦斯地质学是从地质角度研究煤层瓦斯赋存、涌出和煤与瓦斯突出的自然规律。
瓦斯地质学重点
瓦斯地质学的概念、研究内容、研究的目的和意义，研究的方法：瓦斯地质学是研究煤层瓦斯的形成、赋存和运移以及瓦斯地质灾害防治理论的交叉学科。
研究的内容包括：煤层瓦斯的形成过程研究或者说煤层瓦斯组成与煤级的关系研究；瓦斯在煤层内的赋存与运移；煤与瓦斯突出机理研究；构造煤特征研究；地质构造控制煤与瓦斯突出理论；煤与瓦斯突出预测方法与控制措施；瓦斯资源地面开发；瓦斯地质图编制。
研究的意义：瓦斯是影响煤矿安全生产的有害气体，控制瓦斯涌出量、减少煤与瓦斯突出动力灾害，可以提高煤矿安全性；瓦斯是温室效应气体，同时是清洁能源，提高煤层瓦斯抽采率可以保护大气环境，提高资源利用率。
研究的方法：利用地质统计法、钻探、探掘、地球物理方法，结合煤田地质、构造地质和水文地质等理论综合研究。
1，成煤母质——植物（低等、高等）2，成煤环境——泥炭沼泽3，地质构造条件——缓慢下沉4，成煤作用阶段——第一阶段：泥炭化作用阶段,植物残体经生物-地球化学作用演化成泥炭;第二阶段：煤化作用阶段, 泥炭经地球化学作用演化成煤.煤是自然界成分最复杂的一类岩石，属沉积岩中的生物化学岩类。
煤是三相物质的复合物，又是有机质和无机质的复合物。
有机显微组分被划分为三组：镜质组、惰质组、壳质组。
其中镜质组是主要组分，通常占70％以上。
通常认为，煤的基本结构是由芳香族为核心及其周围的官能团和侧链组成。
芳香族核心由苯环组成。
按成因，煤型（成）气包括“生物成因气”和“热成因气”。
生物成因气——在泥炭化作用阶段，沼泽里的植物残体主要受生物化学作用转化为泥炭，同时产出的气称“生物成因气”。
现今煤层里不可能保存有这种气。
热成因气——在煤化作用阶段，固相煤物质主要因受热发生复杂的物理化学变化，同时产出的气称“热成因气”。
现今煤层里的气应该属这种气。
在天然气地质界所称的干气，指各种烃类总体积中CH4 >95%，重烃<5%；湿气中CH4<95%，重烃>5%。
瓦斯地质学研究的内容
瓦斯地质学研究的内容1．瓦斯赋存机理研究2．构造煤与瓦斯突出煤体基础理论研究3．瓦斯（煤层气）抽采地质控制机理研究4．煤与瓦斯突出地质控制机理研究瓦斯地质规律是瓦斯与地质因素的内在的、本质的联系。
1 瓦斯广义上讲是指煤矿井下有毒有害气体的总称；狭义上专指甲烷。
2 瓦斯突出煤体是指含高能瓦斯的构造煤体。
12、世界主要聚煤期：石炭纪二叠纪早中侏罗世晚侏罗至早白垩世晚白垩至始新世中国主要聚煤期：石炭纪二叠纪三叠纪（晚三叠世）侏罗纪（早、中侏罗世）白垩纪（早白垩世）古近纪和新近纪吸附，是指气体以凝聚态或类液态被多孔介质所容纳的一种过程。
影响煤吸附性的因素瓦斯压力的影响吸附温度的影响瓦斯成分的影响煤对气体的吸附能力：CO2＞CO2+CH4 ＞CH4 ＞CH4 + N2 ＞N2 煤的变质程度的影响煤中水分的影响解吸:煤中吸附气因储层压力降低或温度升高等而转变成游离气体的过程叫解吸。
煤与瓦斯突出煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出是含瓦斯的煤、岩体，在压力(地层应力、重力、瓦斯压力等)作用下，破碎的煤和解吸的瓦斯从煤体内部突然向采掘空间大量喷出的一种动力现象。
瓦斯压力：煤层中瓦斯所具有的气体压力(游离瓦斯)，单位MPa。
瓦斯涌出量是指在矿井建设和生产过程中从煤与岩石内涌入采掘空间及抽放管道中的瓦斯量，可用绝对瓦斯涌出量和相对瓦斯涌出量两个参数来表示。
矿井瓦斯涌出量预测法（一）矿山统计法(二)瓦斯地质统计法(三)分源预测法影响矿井瓦斯涌出量的主要因素1、煤层和围岩的瓦斯含量2、开采深度影响3、开采规模影响4、开采顺序与开采方法影响5、地面大气压力的变化6、顶板管理方法7、通风压力8、采空区管理方法9、生产工序。
煤层瓦斯含量：单位质量的煤中所含有的瓦斯体积（换算为标准状态下的体积），单位是cm3/g或m3/t。
影响煤层瓦斯含量的主要因素煤的变质程度煤层围岩性质煤层赋存条件地质构造地层的地质史水文地质条件瓦斯风化带下界确定指标①瓦斯压力P=0.1～0.15MPa；②瓦斯组分CH4≥80%（体积百分数）；③相对瓦斯涌出量大于2 m3/t。
瓦斯地质学瓦斯
瓦斯地质学复习资料1.瓦斯：瓦斯是煤在地质历史演化过程中形成的气体地质体。
地质构造：地壳中的岩层在地壳运动的作用下发生变形与变位而遗留下的形态。
2.瓦斯地质学：研究瓦斯的形成、运移、赋存和发生瓦斯灾害的地质控制理论的一门交叉学科。
3.瓦斯地质研究内容：瓦斯赋存机理研究；构造煤和瓦斯突出煤体基础理论研究；瓦斯抽采地质控制机理研究；煤与瓦斯突出的地质控制机理研究。
4.瓦斯地质规律：瓦斯与地质因素的内在的本质的联系。
5.含煤盆地是指赋存煤炭的沉积构造盆地。
时间上不连续性，空间上不均匀性。
6.世界5个主要聚煤期：石炭纪聚煤期、二叠纪聚煤期、早中侏罗世聚煤期、晚侏罗早白垩世聚煤期、晚白垩始新世聚煤期，其中石炭纪和二叠纪聚煤期成煤量最多。
7.中国含煤盆地成生时期：主要发生在晚古生代石炭纪以后，并以石炭纪、二叠纪、三叠纪（晚三叠世）、侏罗纪（早、中侏罗世）、白垩纪（早白垩世）及古近纪和新近纪为主要成煤期。
8.瓦斯成因：按照生物地球化学营力和热力地球化学营力分类：生物成因，热成因。
★次生生物成因瓦斯在煤层中生成并保存的基本条件：⑴煤层经构造抬升进入或曾经进入细菌活动带⑵煤层渗透性较好⑶有携带细菌的潜水活动⑷煤层压力高，围岩封闭性较好★四种作用导致瓦斯中非烃气体异常聚集：A、异常热化学作用B、水渗透作用C、顶板封盖作用D、煤阶和煤岩组成9.煤化作用过程中产生的气体随着煤阶的增高而迅速增加，煤的储气能力迅速下降。
10.煤化作用实质：温度升高条件下化学反应过程。
表现C升O降。
煤的大分子结构上析出的气体是煤层瓦斯的主要来源11.瓦斯的保存条件：★构造运动演化对煤层瓦斯保存起重要作用★不同地质构造类型对瓦斯保存的影响：褶曲构造对瓦斯保存的影响；推覆构造对瓦斯保存的影响；伸展构造对瓦斯保存的影响（P37-39）★沉积作用对瓦斯保存的影响：聚煤特征、含煤岩系的岩性、岩相组成及其空间组合均受控于沉积环境。
因而，沉积作用在很大程度上决定了瓦斯生成的物质基础以及煤储层、盖层的几何和物性特征，并通过煤层与围岩之间的组合关系影响到瓦斯的保存条件。
瓦斯地质学ppt 第一章绪论
世界的一次能源结构
核能
➢ 煤炭是我国能源的主体，在我国一次能源消费结构中，煤炭占70%左右
➢ 2006年全国原煤产量23.25亿吨，增长了10.2%，对保证全国GDP10.7%的 增长起到了决定性的作用，煤炭工业健康、稳定、持续地发展是关系到 国家能源安全的重大问题
➢ 我国煤炭生产中还存在着大量不安全因素导致煤矿灾害频发
➢ 我国现有各类矿井28000处，其中，高瓦斯、突出矿井占50%左右 ➢ 新中国成立以来我国煤矿共发生22起一次死亡百人以上事故，其中20起为瓦斯
（煤尘）事故，事故起数和死亡人数，分别占91%和93%
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
近年我国煤矿死亡人数
7083 5798 5670 6995 6702 6027 5938 4746
3000
0 1995 1996 1997 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
8 6.096
近年来我国煤矿百万吨死亡率
6 5.07 4.64 4.17
4
3.08 2.811
北京 天津
沈阳
30
银川
济南
拉萨
西安
郑
武州 汉
合 肥
南昌
上海
20
福州
广 州
150 40
太 平
30
洋 板 块
20
80 >10
90 5-10
100
2-5
0-2
110 0--2
120 -2--4
130 -4--6
时间 1949.8.1 1950.2.27 1954.12.6 1960.5.9 1960.5.14 1960.11.28 1960.12.15 1961.2.15 1968.10.24 1969.4.4 1975.5.11 1977.2.24 1981.12.24 1983.7.31 1991.4.21 1996.11.27 2000.9.27 2002.6.20 2004.10.22 2004.11.28 2005.2.14 2005.8.7 2005.11.27 2005.12.7 2007.8.17
瓦斯地质
瓦斯地质规律是指揭示瓦斯与地质因素之间内在联系的规律。
瓦斯涌出量是指在矿井建设和生产过程中从煤与岩石内涌出的瓦斯量绝对瓦斯涌出量：指单位时间涌出的瓦斯体积，单位为m3/d或m3/min。
相对瓦斯涌出量：指矿井在正常生产条件下，平均日产1t煤同期所涌出的瓦斯量，单位是m3/t。
瓦斯含量是指成煤过程中煤层经受地质历史演化作用储存在煤层中单位体积或单位质量的煤所含的瓦斯体积量（m3/m3或m3/t）。
瓦斯压力：是指在煤田勘探钻孔或煤矿矿井中测得的煤层孔隙中的气体压力绝对渗透率：只存在一相流体，且流体与介质不发生任何物理化学作用，则多孔介质允许流体通过的能力称为绝对渗透率。
煤与瓦斯突出：狭义的煤与瓦斯突出：在地应力和瓦斯的共同作用下，破碎的煤、岩和瓦斯由煤体或岩体内突然向采掘空间抛出的异常的动力现象；广义的煤与瓦斯突出：煤与瓦斯突出、煤的突然倾出、煤的突然压出、岩石和瓦斯突出的总称。
矿井中有瓦斯参与的，且有动力效应显现的现象。
生物成因瓦斯是指由各类微生物的一系列复杂作用过程导致是指由各类微生物的一系列复杂作用过程导致成煤物质降解而生成的瓦斯气体。
成煤物质降解而生成的瓦斯气体。
构造煤：煤层在构造应力作用下，发生成分、结构和构造的变化，引起煤层破坏、粉化、增厚、减薄等变形作用和煤的降解、缩聚等变质作用的产物。
含煤盆地是指赋存煤炭的沉积构造盆地。
时间上不连续性，空间上不均匀性煤层残存瓦斯压力：当煤层受采动影响涌出一部分瓦斯后，此时煤层中残留瓦斯的压力大小称之为煤层残存瓦斯压力，单位为MPa。
煤层的残存瓦斯压力总小于原始瓦斯压力。
煤与瓦斯突出综合作用假说认为，煤与瓦斯突出是地应力、煤体中的瓦斯、煤的物理力学性质三者共同作用的结果。
瓦斯地质统计法：根据本矿井或邻近矿井实际瓦斯地质资料，在搞清矿井瓦斯地质规律的基础上，划分瓦斯地质单元，分析响瓦斯涌出量大小的主控因素，建立瓦斯涌出量与主控因素的数学模型，预测新水平或新建矿井瓦斯涌出量的方法。
瓦斯地质
第五章 瓦斯地质第一节 瓦斯地质研究的内容和意义一．瓦斯地质的概念瓦斯地质是应用地质学理论和方法，研究煤层瓦斯的赋存、运移和分布规律，矿井瓦斯涌出和煤与瓦斯突出的地质条件及其预测方法，直接应用于资源、环境和煤矿安全生产的一门新的边缘学科。
二．瓦斯地质学主要研究内容构造活动带、造山带、深层构造陡变带、深大断裂活动带、逆冲推覆构造带、强变形带等，是发生煤与瓦斯突出的敏感地带。
瓦斯赋存分布是构造演化作用的结果，构造煤的形成和分布是构造挤压和剪切作用的结果。
煤与瓦斯突出动力灾害主要发生的构造复杂区和构造发育区。
煤层瓦斯是地质作用的产物，瓦斯的生成、运移、赋存和富集，与地质条件密切相关。
瓦斯地质学把瓦斯研究和地质研究密切结合起来，运用地质学的基本原理和方法以及煤矿开采方面的技术理论，研究煤层瓦斯的赋存条件、运移和分布规律以及矿井瓦斯动力现象。
它研究的主要内容包括：瓦斯的形成和运移、瓦斯赋存的地质条件、煤与瓦斯突出的地质条件、瓦斯危险性预测。
瓦斯危险性预测包括瓦斯含量预测，瓦斯涌出量预测和瓦斯突出预测3个方面。
前三项主要内容的研究是第四项研究内容——瓦斯危险性预测的基础，它们之间的关系如图5-1所示。
图5-1 瓦斯地质学主要研究内容之间的关系三．瓦斯地质研究对煤炭工业的意义1.合理进行矿井设计，提高投资效益。
瓦斯资料是开采技术条件的重要组成部分，通过系统测定煤层瓦斯含量，分析瓦斯的赋存状态和分布规律，预测瓦斯涌出量，对矿井风量的确定，通风系统和通风方式的选择等将起到重要作用。
2.提高防突效果，确保煤矿安全。
目前我国已有煤与瓦斯突出矿井二百多对，由于事先不能准确判断突出范围和地点，直接影响到采取措施的针对性。
同时，由于采取措施耗工、费力，致使这些矿井掘进速度减慢，生产效率降低，甚至有些矿井长期达不到设计生产能力。
若全面开展瓦斯地质和瓦斯突出预测研究，不仅能够减少矿井防突技术措施的工程 瓦斯危险预测 煤与瓦斯突出的地质条件瓦斯地质学 瓦斯的形成和运移瓦斯赋存的地质条件 瓦斯涌出量预测瓦斯含量预测瓦斯突出预测量，提高经济效益，而且可以为确保矿井安全生产提供依据。
瓦斯地质学
瓦斯地质学第一章绪论第一节瓦斯地质学的研究意义一、瓦斯是煤矿安全的第一杀手瓦斯，是一种易燃易爆气体，无色、无味，是威胁煤矿安全生产和矿工生命的最大灾害源。
煤炭是我国能源的主体。
在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，国家《能源中长期发展规划纲要（2004-2020）》确定了我国“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。
煤炭工业是我国的基础产业，其健康、稳定、持续发展是关系国家能源安全的重大问题。
二、瓦斯（煤层气）是重要的洁净能源瓦斯（煤层气）是一种洁净、热效率高、污染低的优质能源，可作为民用和工业燃料以及汽车燃料或用于发电，还可用于生产炭黑、甲醛、化肥和其他工业品。
煤层气热值达36-40MJ/m3之间（《地球科学大辞典•应用科学卷》）。
甲烷（CHJ占90%以上，每1000m3煤层气热能即相当于381. 8kg 石油和1.4t标准煤。
开发利用煤层气（瓦斯）对减少空气污染、保护大气环境有重要意义。
甲烷是“温室气体” （CQ、水气、CH1. NO氟利昂）之一，以原子为基准甲烷的加热效应是CQ的30倍，甲烷排入大气层对臭氧层的破坏能力是CQ的7倍。
据统计，我国因煤炭开采向大气排放的瓦斯（甲烷）约为150亿m3o目前，全国左右。
国家安全生产监督管理总局下发的安监总煤装［2007188号文件《关于加强煤矿瓦斯先抽后采工作的指导意见》指出：煤矿瓦斯先抽后采是治理瓦斯是根本性措施，要尽最大能力对煤层瓦斯进行抽采，努力实现煤炭开采前瓦斯抽采的最大化。
三、瓦斯地质理论是瓦斯防治最重要的基础瓦斯是一种地质成因的气体地质体，它是在数千万至数亿年中与煤的演化作用相伴生而形成的，它生于煤层、存储于煤层及其围岩之中。
它的生成条件、保存条件、赋存和分布规律都受极其复杂的地质演化作用控制，宏观上涉及板块构造和区域地质演化理论，微观上涉及煤的化学结构。
瓦斯在煤层中的赋存状态与煤颗粒、煤分子之间的关系经历过极其复杂的地质历史演化过程，其解吸、运移、流动规律涉及流体力学等方面知识；瓦斯的赋存和分布控制着瓦斯的含量、涌出量和煤层气资源量；地质构造复杂程度控制着煤与瓦斯突出的危险性；构造煤的发育特征控制着瓦斯（煤层气）抽采和瓦斯治理的难度。
瓦斯地质学知识点
1、简述华北地区的构造挤压剪切区。
2、简述华北板块构造对中国煤与瓦斯突出区域分布的控制。
3、谈一谈对瓦斯赋存的构造逐级控制理论的理解4、瓦斯含量定义？简述影响瓦斯含量大小的主空因素。
5、瓦斯涌出量的定义6、影响煤与瓦斯突出的主控因素7、简述瓦斯等级的划分，划分为突出矿井的条件是什么、划分为高瓦斯矿井的条件是什么？《书上的不对，按照《煤与瓦斯等级鉴定暂行办法》回答>8、什么叫瓦斯喷出，怎样鉴定？9、按不同生成类型，瓦斯喷出源分为哪两种？并简要描述。
10、什么叫煤与瓦斯突出？11、简述分源预测法中K1，K2，K3的意义。
12、按动力现象的成因和特征煤与瓦斯突出的分类。
13、简述煤与瓦斯突出、压出、倾出的基本特征14、简述煤与瓦斯突出的一般规律。
15、煤与瓦斯突出的综合假说？简述煤与瓦斯突出的地质机理？16、简述瓦斯参数结合瓦斯地质分析方法。
17、复合指标法、解析指标法所包含的指标及指标的意义第六章知识点从问题第4————17个问题4、瓦斯含量定义？简述影响瓦斯含量大小的主空因素。
1.概念瓦斯含量是指成煤过程中煤层经受地质历史演化作用储存在煤层中单位体积或单位质量的煤所含的瓦斯体积量（m3/m3或m3/t）。
2.主要观点（1）瓦斯生成——成煤条件（2）瓦斯赋存——保存条件3.主要例证（1）低瓦斯——拉张活动、风化剥蚀作用相对强烈（2）高瓦斯——挤压作用、连续拗陷沉积4.影响瓦斯含量大小的主控因素（1）地质演化历史（2）区域构造背景低瓦斯——拉张活动、风化剥蚀（华北东部）高瓦斯——挤压构造背景时间长、次数多（华南）（3）煤化程度中高变质>>低变质Ro,max>6 低瓦斯（4）沉积环境中国石炭－二叠系的煤层，以浅海碳酸盐环境形成的煤层，受地下水的径流作用，使得瓦斯含量降低。
5、瓦斯涌出量的定义1.概念：瓦斯涌出量是指在矿井建设和生产过程中从煤层和岩层以及采落的煤(岩)体涌入采掘空间和抽入管道中的瓦斯量，可用绝对瓦斯涌出量和相对瓦斯涌出量两个参数来表示。
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《瓦斯地质学》复习思考题第一章 绪论1．瓦斯地质学研究的内容是什么？1.瓦斯的形成从地质角度认识煤层瓦斯的成因和形成机制，并把瓦斯的形成与成煤过程、成煤物质联系起来研究。
2.瓦斯赋存的地质条件着重研究影响瓦斯运移、排放和保存的地质条件，特别是研究瓦斯富集的地质条件，以便掌握瓦斯赋存和分布规律，为瓦斯预测提供依据。
3.煤与瓦斯突出的地质条件着重研究瓦斯突出发生的地质条件，为瓦斯突出预测预报提供依据。
4.瓦斯危险性预测主要包括瓦斯含量预测、瓦斯涌出量预测和瓦斯突出预测三个方面。
2．瓦斯地质学研究的对象？瓦斯地质学是应用地质学理论和方法，研究煤层瓦斯的赋存、运移和分布规律，矿井瓦斯涌出和煤与瓦斯突出的地质条件及其预测方法，直接应用于资源、环境和煤矿安全生产的一门新的边缘学科。
第二章 瓦斯地质基础一．什么是瓦斯？瓦斯的主要成份是什么？矿井瓦斯是指从煤层及煤层围岩中涌出的，以及在煤矿生产过程中产生的各种气体的统称。
矿井瓦斯成分很复杂，其主要成分是甲烷(CH4)，其次是二氧化碳(CO2)和氮气(N2)，还含有少量或微量的重烃类气体、氢（H2）、一氧化碳（CO）、二氧化硫(SO2)、硫化氢(H2S)等。
广义：煤矿井下有毒气体的总称。
狭义：甲烷二．矿井瓦斯来源于哪几个方面？1、煤（岩）层和地下水释放出来的2、化学及生物化学作用产生的3、煤炭生产过程中产生的三. 瓦斯的物理性质有哪些？爆炸范围是多少？物理性质：无色、无味、无嗅、可燃烧、窒息、有毒性、微溶于水。
爆炸范围：5%-15%(体积百分比，相当1m3空气33-100g瓦斯)四．瓦斯的危害和用途有哪些？危害：1.可造成瓦斯窒息事故(>43%呼吸短促，>57%即刻昏迷) 2.可酿成瓦斯燃烧事故(<5%或>16%存在火源) 3.引起瓦斯爆炸事故(5%-16%存在火源) 4.产生煤与瓦斯突出事故用途：1.用城镇煤气 2.用作锅炉和窑炉燃料 3.瓦斯发电 4.作为机动车燃料 5.用作化工原料和化工产品五．瓦斯是如何形成的？生物化学成气时期 T≤65℃在植物沉积成煤初期的泥炭化过程中，有机物在隔绝外部氧气进入和温度不超过65℃的条件下，被厌氧微生物分解为CH4、CO2和H2O。
煤化变质作用时期 T=50-220℃随着煤系地层的沉降及所处压力和温度的增加，泥炭转化为褐煤.有机物在高温、高压作用下，处于变质造气时期，挥发分减少，固定碳增加，生成的气体主要为CH4和CO2。
六．简述瓦斯的垂向分带，各带的瓦斯成份有何不同？CH4变质成因0～100～2080～100七. 瓦斯风化带的界限是如何确定的？影响瓦斯风化带深度有哪些因素？(1)煤层中所含瓦斯的CH4成份达80%；(2)煤层瓦斯压力为0.1-0.15MPa；(3)在相同条件下(M和T)，与煤层瓦斯压力相当的瓦斯含量；气煤X=1.5-2.0 m3/t.r；肥煤与瘦煤X=2.0-2.5 m3/t.r；瘦煤X=2.5-3.0 m3/t.r；贫煤X=3.0-4.0 m3/t.r；无烟煤X=5.0-7.0 m3/t.r，相对瓦斯涌出量q=2-3 m3/t；(4)矿井相对瓦斯涌出量为2m3/t。
影响因素：煤层赋存地质条件(围岩性质、煤层有无露头、断层发育、煤层倾角、地下水活动等)八. 瓦斯在煤体中赋存形式有哪几种？游离瓦斯：以自由气体分子存在于煤体或围岩的较大裂隙、孔隙和空洞之中吸附瓦斯：1吸着状态：在与颗粒固体在分子之间引力作用下，被吸着在煤体孔隙的内表面上。
2.吸收状态：瓦斯分子进入煤体颗粒结构内部，与煤体固体分子相结合。
九. 什么是瓦斯吸附？什么是瓦斯解吸？吸附瓦斯与游离瓦斯处于动平衡状态；外界压力、温度变化，原平衡破坏；瓦斯由吸附状态转化为游离状态的现象，称为解吸十. 简述煤体中孔隙分类及特征？微孔：直径<10-5 mm,构成煤中吸附容积。
小孔：直径10-5mm～10-4mm，毛细凝结和瓦斯扩散空间。
中孔：直径10-4 mm～10-3 mm，缓慢层流渗透区间。
大孔：直径10-3mm～10-1mm，强烈的层流渗透区间。
可见孔及裂隙，> 10-1 mm，层流和紊流混合渗透区间。
十一. 煤的等温吸附曲线？影响煤体瓦斯吸附能力的主要因素有哪些？郎格缪尔方程：式中：X——给定温度下，瓦斯压力为p时单位质量固体(纯煤除水份和灰份)表面吸附的气体体积，m3/t或m3/ m3 ； p——煤层平衡的瓦斯压力，MPa； a——吸附常数，试验温度下煤的极限吸附量，m3/t； b——吸附常数，MPa-1。
影响因素：1 瓦斯压力 2 气体性质3 温度4 变质程度5 煤中水分十二. 煤层瓦斯是如何运移及运移方式有哪几种？1、渗滤瓦斯沿裂隙、构造破碎带、喉管的运移方式。
2、扩散由于气体浓度差原因，气体由高浓度向低浓度扩散，达到扩散平衡。
十三. 什么是矿井瓦斯涌出？是矿井在开拓、掘进、回采过程中，瓦斯从煤层或岩层涌向采掘空间的现象十四. 什么是相对瓦斯涌出量？什么是绝对瓦斯涌出量？相对瓦斯涌出量(q)是指在矿井正常生产条件下平均每采一吨煤所涌出的瓦斯体积，单位是m3/t。
绝对瓦斯涌出量（Q）是指矿井在单位时间内涌出的瓦斯体积，单位是m3/min或m3/d。
十五. 矿井瓦斯涌出形式有几种？普通涌出特殊涌出煤与瓦斯突出和瓦斯喷出16. 矿井瓦斯等级是如何划分的？根据矿井相对瓦斯涌出量、矿井绝对瓦斯涌出量和瓦斯涌出形式划分为低瓦斯矿井高瓦斯矿井煤与瓦斯突出矿17. 什么是煤与瓦斯突出？如何分类？煤与瓦斯突出是发生在煤矿井下的一种复杂的瓦斯动力现象，表现为在很短时间（几秒至数十秒）内，大量的煤（几吨至数千吨）和瓦斯（数百至数百万米）由煤体向采掘巷道喷出，伴随着强大的冲击力，破坏煤壁，摧毁巷道，使风流逆转，煤流埋人，甚至造成严重的爆炸事故。
煤与瓦斯突出是煤矿井下严重的自然灾害之一。
1.按突出特征和成因分煤与瓦斯突出(突出) 煤与瓦斯压出(压出) 煤与瓦斯倾出(倾出)18. 简述煤与瓦斯突出的特点？压出的特点？倾出的特点？突出特点：(1)突出的煤可抛出一定距离，由数米到数十米，有时煤拐弯抛出现象；(2)突出煤体的堆积坡度小于煤的自然安息角，具有明显分选现象；(3)煤体破碎程度高，有大量粉煤和极细粉尘；(4)伴随大量瓦斯涌出，采区或总回风流中瓦斯浓度超限，甚至出现瓦斯逆流；(5)突出时具有明显动力效应，如破坏突出时有明显的动力效应，如破坏井巷设施、推翻矿车、搬运巨石等；(6)突出后的空洞多数位于巷道上方或上偶角，形状多为口小腔大的梨形、倒瓶形等。
压出特点： (1)压出的煤抛出距离很近，一般为2—3米，堆积坡度较小，有时煤壁整体位移，使工作面煤壁鼓出或巷道底部煤体鼓起；(2)压出的煤多为大块或碎块状，无分选现象。
(3)发生压出前工作面压力显现较为明显，支架折断、工作面掉碴、响煤炮等；(4)压出时的瓦斯涌出量不大，不至于引起采区回风瓦斯超限，但工作面回风瓦斯浓度可短时增高或超限，在正常通风情况下，很快就可恢复正常，只有个别情况下会出现大量瓦斯涌出或从顶底板裂隙中喷出瓦斯现象；(5)压出时动力效应明显，如打倒或折断支架、推走采掘工作面的设备；(6)除煤壁整体位移外，压出后所形成的空间不规则，有袋状的，也有楔形或缝形的。
倾出特点：(1)倾出的煤就近堆积在采掘工作面附近或正下方（上山掘进工作面），不显示气体搬运特征；(2)倾出的煤堆积坡度近于或等于煤的自然安息角，无分选择现象；(3)倾出的煤主要是碎块，粉末状的煤很少；(4)倾出时伴随涌出大量瓦斯，但引起采区回风流中瓦斯浓度超限的时间较短，瓦斯影响范围仅在本工作面或本采区之内，不出现瓦斯逆流现象；(5)倾出时动力效应比煤和瓦斯突出时小，但可打垮工作面附近的支架；(6)倾出多发生在煤质松散和煤层倾角和厚度较大的情况下；(7)倾出后的空洞形状是口大腔小，多沿煤层倾斜方向延伸。
19. 什么是始突深度？发生突出的最小垂深或突出上界的垂深称始突深度。
20. 煤与瓦斯突出机理是什么？.瓦斯主导假说，低压主导假说，化学本质说，综合假说。
21. 突出分为几个作用过程？准备、发动、扩展、停止阶段22. 煤与瓦斯突出的一般规律？１煤层突出危险性随采深增加而增大２绝大多数突出发生在掘进工作面3石门突出危险性最大4煤层突出危险性随煤厚增加而加大5突出大多数发生在地质构造带6大多数突出前有作业方式诱导7突出前大多有突出预兆8煤体破坏程度越高突出危险性越大９突出危险区常呈区域条带状分布10突出危险因坚硬围岩存在而增大第三章 影响瓦斯赋存的地质条件1. 什么是含煤岩系？什么是煤层围岩？含煤岩系→沉积物。
含有煤层，并有成因联系的沉积岩系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2. 什么是煤层顶板、底板？什么是直接顶、老顶、伪顶？煤层顶、底板：在正常煤系剖面中，直接伏于煤层下面的岩层称为煤层底板，是成煤时期沼泽中承受泥炭层堆积的沉积物；煤层直接上伏岩层为顶板，是泥炭堆积后覆盖在泥炭层之上并使之保存下来的沉积物。
伪顶：指覆盖在煤层之上,力学强度低、不易形成应力拱的部分顶板岩层，开采后极易垮落的薄岩层,厚度一般小于0.5m,常由炭质页岩等硬度较低的岩层所组成.直接顶：是直接位于伪顶或煤层（如无伪顶）之上岩层，常随着回撤支架而垮落，厚度一般在1～2m，多由泥岩、页岩、粉砂岩等较易垮落的岩石组成。
老顶：是位于直接顶之上或直接位于煤层之上（无直接顶和伪顶）的厚而坚硬的岩层。
常在采空区上方悬露一段时间，直到达到相当面积之后才能垮落一次，通常由砂岩、砾岩、石灰岩等坚硬岩石的组成。
3. 简述聚煤期沉积环境的变化是如何影响煤层厚度的变化？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4. 简述沉积环境的演化是如何控制煤层瓦斯的分布？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(2)聚煤期前后冲积环境沉积不利于瓦斯赋存(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。
5. 什么样的沉积序列（组合）对瓦斯保存有利？6. 什么是突出煤层？什么是突出煤系？7. 煤的变质程度是如何影响瓦斯的生成量?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，还在很大程度上决定着煤对瓦斯的吸附能力。
(1)煤变质程度超高，产出量越大；(2)煤变质程度增高，气体渗透率下降，沿煤层向地表方向运移变慢；(3)煤变质程度增高，煤吸附能力增加，煤层中可以滞留更多的气体。