中国煤矿瓦斯赋存构造逐级控制规律与分区划分_张子敏

第２０卷第２期２０１３年３月

地学前缘（中国地质大学（北京）

；北京大学）Ｅａｒｔｈ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｆｒｏｎｔｉｅｒｓ（Ｃｈｉｎａ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｇｅｏｓｃｉｅｎｃｅｓ（Ｂｅｉｊｉｎｇ）；Ｐｅｋｉｎｇ　

Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ）Ｖｏｌ．２０Ｎｏ．２

Ｍａｒ．２０１３

收稿日期：２０１２－１０－２３；修回日期：２０１２－１１－

１８基金项目：国家“十二五”科技重大专项（２０１１ＺＸ０５０４０－

００５）作者简介：张子敏（１９４６—），男，教授，博士生导师，河南理工大学一级特聘教授，瓦斯地质研究所所长，主要从事瓦斯地质与瓦斯治理方向研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｈａｎｇｚｍ＠ｈｐ

ｕ．ｅｄｕ．ｃｎ中国煤矿瓦斯赋存构造逐级控制规律与分区划分

张子敏１，　吴　吟２

１．河南理工大学，河南焦作４５４０００２．国家能源局，北京１００８２４

ＺＨＡＮＧ　Ｚｉｍｉｎ１，　ＷＵ　

Ｙｉｎ２

１．Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｓａｆｅｔｙ　ａｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈｅｎａｎ　Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉａｏｚｕｏ　４５４０００，Ｃｈｉｎａ２．Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｅｎｅｒｇｙ　Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１

００８２４，ＣｈｉｎａＺＨＡＮＧ　Ｚｉｍｉｎ，ＷＵ　Ｙｉｎ．Ｔｅｃｔｏｎｉｃ－ｌｅｖｅｌ－ｃｏｎｔｒｏｌ　ｒｕｌｅ　ａｎｄ　ａｒｅａ－ｄｉｖｉｄｉｎｇ　ｏｆ　ｃｏａｌｍｉｎｅ　ｇａｓ　ｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅ　ｉｎ　Ｃｈｉｎａ．Ｅａｒｔｈ　ＳｃｉｅｎｃｅＦｒｏｎｔｉｅｒｓ，２０１３，２０（２）：２３７－

２４５Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　２７９２ｍｉｎｅｓ，１７３ｍｉｎｉｎｇ　ａｒｅａｓ　ａｎｄ　２２ｐｒｏｖｉｎｃｅｓ　ｍａｐｓ　ｏｆ　ｍｉｎｅ　ｇａｓ－ｇｅｏｌｏｇｙ，ｔｈｅ　１：２５０００００ｃｏａｌｍｉｎｅ　ｇａｓ－ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｍａｐ　ｏｆ　Ｃｈｉｎａ　ｗａｓ　ｆｉｎｉｓｈｅｄ．Ｉｔ　ｗａｓ　ｆｕｒｔｈｅｒ　ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ　ｔｈｅ　ｔｈｅｏｒｙ　ａｎｄ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｒｏｕｔｅ　ｏｆｃｏａｌｍｉｎｅ　ｇａｓ　ｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅ　ｔｅｃｔｏｎｉｃ　ｌｅｖｅｌ　ｃｏｎｔｒｏｌ，ａｎｄ　ｔｈｅ　１０ｔｙｐｅｓ　ｏｆ　ｇｅｏｌｏｇｉｃ　ｔｅｃｔｏｎｉｃ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｗｅｒｅ　ｆｏｕｎｄ．Ａｃ－ｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅｓｅ，ｃｏａｌｍｉｎｅ　ｇａｓ　ｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅ　ａｎｄ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｉｎ　Ｃｈｉｎａ　ｗａｓ　ｄｉｖｉｄｅｄ　ｉｎｔｏ　２９ａｒｅａｓ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ　１６ｈｉｇｈａｎｄ　ｏｕｔｂｕｒｓｔ　ｇａｓ　ａｒｅａｓ　ａｎｄ　１３ｌｏｗ　ｇａｓ　ａｒｅａｓ．Ｔｈｅｓｅ　ａｃｈｉｅｖｅｍｅｎｔｓ　ｈａｖｅ　ｂｅｅｎ　ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ　ｔｈｅ　ｂａｓｅ　ｆｏｒ　ｄｅｅｐｌｙ　ｒｅ－ｓｅａｒｃｈｉｎｇ　ｏｎ　ｍｅｃｈａｎｉｓｍ　ｏｆ　ｃｏａｌ　ｍｉｎｅ　ｇａｓ　ｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ，ａｎｄ　ｃｏａｌ　ａｎｄ　ｇａｓ　ｏｕｔｂｕｒｓｔ　ｉｎ　Ｃｈｉｎａ．Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｇａｓ－ｇｅｏｌｏｇｉｃ　ｍａｐ；ｇａｓ　ｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅ；ｒｅｇｉｏｎａｌ　ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；ｔｅｃｔｏｎｉｃ　ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ；ｔｅｃｔｏｎｉｃ　ｌｅｖｅｌｃｏｎｔｒｏｌ；ｈｉｇ

ｈ　ａｎｄ　ｏｕｔｂｕｒｓｔ　ｇａｓ　ａｒｅａ摘　要：在编制全国２７９２对矿井、１７３个矿区、２２个省（区市）煤矿瓦斯地质图的基础上，编制了１∶２５０万中国煤矿瓦斯地质图，

进一步深化了中国煤矿瓦斯赋存地质构造逐级控制理论与技术路线，提出了中国煤矿瓦斯赋存地质构造逐级控制规律的１０种类型，从而将中国煤矿瓦斯赋存分布划分为２９个区，其中１６个为高突瓦斯区，１３个为瓦斯区。研究为更深入揭示中国煤矿瓦斯赋存分布机理和煤与瓦斯突出机理

奠

定

了可靠基础并提供了必要依据。

关键词：瓦斯地质图；瓦斯赋存；区域地质构造；构造演化；构造逐级控制；高突瓦斯区中图分类号：ＴＤ７１２　文献标志码：Ａ　文章编号：１００５－２３２１（２０１３）０２－０２３７－

０９１　中国煤矿瓦斯赋存地质构造逐级

控制理论与技术路线

（１

）区域地质构造演化：现今煤矿瓦斯分布和赋存是含煤盆地经历印支运动、燕山运动、喜马拉雅运动和现代地球构造应力场演化的结果，

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［１－

６］，如图１所示。

图１　区域地质构造演化路线

Ｆｉｇ．１　Ｒｅｇｉｏｎａｌ　ｇｅｏｌｏｇ

ｉｃａｌ　ｔｅｃｔｏｎｉｃ　ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ

图２　瓦斯赋存构造逐级控制理论路线

Ｆｉｇ．

２　Ｇａｓ　ｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅ　ｔｅｃｔｏｎｉｃ　ｌｅｖｅｌ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｒｏｕｔｅ（２

）瓦斯赋存地质构造逐级控制理论研究路线：

运用板块构造理论［４，７］

，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，有的放矢地预测与防治瓦斯灾害，

如图２所示。（３

）瓦斯赋存地质构造逐级控制规律：瓦斯分布、赋存状态具有地质构造逐级控制特征，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（煤层气）富集区以及煤与瓦斯突出危险区［７－

１１］，如图３所示。

（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、突出煤层、突出矿

井、

煤与瓦斯突出危险区的分布［３，７－８，１２－

１４］，如图４所示。

２　中国煤矿瓦斯赋存区域地质构造

控制规律１０种类型

中国煤矿瓦斯赋存区域地质构造控制规律１０种类型：区域地质构造挤压隆起控制型，区域地质构造挤压拗陷控制型，大型逆冲推覆构造控制型，造山带推挤作用控制型，区域岩浆作用控制型，板块中部构造简单区控制型，区域地质构造隆起剥蚀控制型，区域地质构造拉张裂陷控制型，区域水文地质作用控制型和低变质煤控制型。

（１

）区域地质构造挤压隆起控制型：我国新疆等