第一章绪论

1《瓦斯地质学》瓦斯地质学主讲主讲11魏国营魏国营教授教授主讲主讲22贾天让贾天让讲师讲师总学时：总学时：3232学时，课程教学：学时，课程教学：3030学时，实验：学时，实验：22学时学时第一章第一章绪论绪论22学时学时第二章第二章含煤盆地和瓦斯生成理论含煤盆地和瓦斯生成理论44学时学时第三章第三章瓦斯赋存构造逐级控制理论瓦斯赋存构造逐级控制理论66学时学时第四章第四章煤层瓦斯赋存与煤储层物性特征煤层瓦斯赋存与煤储层物性特征44学时学时第五章第五章煤体结构与构造煤煤体结构与构造煤22学时学时第六章第六章瓦斯地质规律和瓦斯预测瓦斯地质规律和瓦斯预测66学时学时第七章第七章编制煤矿三级瓦斯地质图编制煤矿三级瓦斯地质图22学时学时第八章第八章中国煤层瓦斯分布特征中国煤层瓦斯分布特征22学时学时第九章第九章瓦斯（煤层气）资源评价与抽采技术瓦斯（煤层气）资源评价与抽采技术在第六章讲在第六章讲第十章第十章瓦斯地质地球物理响应瓦斯地质地球物理响应22学时学时第十一章第十一章煤矿瓦斯地质信息平台煤矿瓦斯地质信息平台00学时学时教学计划2¾¾张子敏张子敏..瓦斯地质学瓦斯地质学[M].[M].徐州：中国矿业大学出版徐州：中国矿业大学出版社社,2009,2009¾¾张子敏，张玉贵张子敏，张玉贵..瓦斯地质规律与瓦斯预测瓦斯地质规律与瓦斯预测[M].[M].北北京：煤炭工业出版社，京：煤炭工业出版社，20052005¾¾张子敏，张玉贵，高建良，等张子敏，张玉贵，高建良，等..编制煤矿三级瓦斯编制煤矿三级瓦斯地质图地质图[M].[M].北京：煤炭工业出版社，北京：煤炭工业出版社，20072007¾¾程裕淇程裕淇..中国区域地质概论中国区域地质概论[M].[M].北京：地质出版北京：地质出版社，社，19941994¾¾任纪舜，等任纪舜，等..中国大地构造及其演化中国大地构造及其演化[M].[M].北京：科北京：科学出版社，学出版社，19801980参考书目第一节第一节瓦斯地质学研究的意义瓦斯地质学研究的意义第二节第二节瓦斯地质学研究的对象和内容瓦斯地质学研究的对象和内容第三节第三节瓦斯地质学研究的方法和手段瓦斯地质学研究的方法和手段第四节第四节瓦斯地质学的形成和发展趋势瓦斯地质学的形成和发展趋势第一章绪论（2课时）3第一节第一节瓦斯地质学研究的意义瓦斯地质学研究的意义第二节第二节瓦斯地质学研究的对象和内容瓦斯地质学研究的对象和内容第三节第三节瓦斯地质学研究的方法和手段瓦斯地质学研究的方法和手段第四节第四节瓦斯地质学的形成和发展趋势瓦斯地质学的形成和发展趋势第一章绪论（2课时）煤炭在我国一次能源消费结构中的比例¾¾煤炭是我国能源的主体，在我国一次能源消费结构中，煤炭是我国能源的主体，在我国一次能源消费结构中，煤炭占煤炭占70%70%左右左右¾¾20062006年全国原煤产量年全国原煤产量23.2523.25亿吨，增长了亿吨，增长了10.2%10.2%，对保证全国，对保证全国GDP10.7%GDP10.7%的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国家能源安全的重大问题的重大问题¾¾我国煤炭生产中还存在着大量不安全因素导致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煤矿灾害频发一、煤炭的安全供给直接关系到国家能源安全0%20%40%60%80%100%19401950196019701980199020002010.05101520252000200120022003200420052006煤炭产量(亿吨)GDP(万亿元)我国煤炭产量与GDP增长的关系第一节瓦斯地质学研究的意义4突出矿井总数量647对二、中国煤矿瓦斯灾害严重第一节瓦斯地质学研究的意义高瓦斯矿井总数量2859对第一节瓦斯地质学研究的意义二、中国煤矿瓦斯灾害严重5¾¾我国煤矿我国煤矿95%95%以上以上属井工开采，煤层地质和开采条件复杂，多种灾害共存，尤其属井工开采，煤层地质和开采条件复杂，多种灾害共存，尤其是瓦斯灾害事故，伤亡事故多、治理难度大是瓦斯灾害事故，伤亡事故多、治理难度大¾¾20052005年，我国煤炭产量约占全球的年，我国煤炭产量约占全球的37%37%，事故死亡人数则占近，事故死亡人数则占近80%80%，煤矿百万吨，煤矿百万吨死亡率约为美国的死亡率约为美国的7070倍、南非的倍、南非的1717倍、波兰的倍、波兰的1010倍、俄罗斯和印度的倍、俄罗斯和印度的77倍倍¾¾我国现有各类矿井我国现有各类矿井2800028000处，其中，高瓦斯、突出矿井占处，其中，高瓦斯、突出矿井占50%50%左右左右¾¾新中国成立以来我国煤矿共发生新中国成立以来我国煤矿共发生2222起一次死亡百人以上事故起一次死亡百人以上事故，其中，其中2020起为瓦斯起为瓦斯（煤尘）事故（煤尘）事故，事故起数和死亡人数，分别占，事故起数和死亡人数，分别占91%91%和和93%93%708357986995670260275938474656709974105720300060009000120001995199619972000200120022003200420052006近年我国煤矿死亡人数6.0964.644.172.8112.0413.085.07024682000200120022003200420052006近年来我国煤矿百万吨死亡率第一节瓦斯地质学研究的意义二、中国煤矿瓦斯灾害严重9,17%45,83%煤矿其它977,88%138,12%煤矿其它26,58%19,42%瓦斯其它487,50%490,50%瓦斯其它煤矿事故起数及所占比例煤矿瓦斯事故起数及所占比例煤矿事故死亡人数及所占比例煤矿瓦斯事故死亡人数及所占比例仅2004年和2005年，发生了5起一次死亡百人以上的瓦斯（煤尘）爆炸事故，给人民生命财产带来了巨大损失，在国内外造成严重影响。大平10.20死148人铜川11.28死166人孙家弯2.14死214人2006年，全国煤矿事故死亡4746人，其中瓦斯事故死亡1319人。发生一次死亡10人以上的特大事故瓦斯灾害事故就达26起，死亡490人，占煤矿企业一次死亡10人以上事故总起数的57.8％，总人数的50.2％第一节瓦斯地质学研究的意义6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”¾¾瓦斯灾害直接妨碍了煤矿安全生产，阻滞了煤炭工业的持续、瓦斯灾害直接妨碍了煤矿安全生产，阻滞了煤炭工业的持续、健康、稳定发展健康、稳定发展¾¾煤矿瓦斯灾害危害了社会稳定，使党和国家煤矿瓦斯灾害危害了社会稳定，使党和国家““以人为本、关爱以人为本、关爱生命生命””以及以及““建立和谐社会建立和谐社会””的方针不能全面落实的方针不能全面落实¾¾加强瓦斯灾害的防治，才能确保煤炭能源稳定、可靠地供应，加强瓦斯灾害的防治，才能确保煤炭能源稳定、可靠地供应，促进国民经济的全面、健康发展促进国民经济的全面、健康发展第一节瓦斯地质学研究的意义三、瓦斯（煤层气）是重要的洁净能源三、瓦斯（煤层气）是重要的洁净能源煤层气（瓦斯）是一种洁净、热效率高、污染煤层气（瓦斯）是一种洁净、热效率高、污染低的优质能源低的优质能源，，可作为民用及工业燃料，以及汽车可作为民用及工业燃料，以及汽车燃料，或用于发电，还可用于生产炭黑、甲醛、化燃料，或用于发电，还可用于生产炭黑、甲醛、化肥及其他工业品；煤层气热值在肥及其他工业品；煤层气热值在36~40MJ/m36~40MJ/m33之间之间（（《《地球科学大辞典地球科学大辞典》》应用科学卷）。煤层气属于应用科学卷）。煤层气属于天然气的一种，其主要成分（天然气的一种，其主要成分（90%90%以上）是甲烷以上）是甲烷（（CHCH44），俗称），俗称““瓦斯瓦斯””。它的燃烧热量在。它的燃烧热量在33.5MJ/m33.5MJ/m33（（80008000大卡大卡//立方米）以上，每立方米）以上，每1000m1000m33煤层气相当煤层气相当于于381.8kg381.8kg石油和石油和1.4t1.4t标准煤（潘文灿，标准煤（潘文灿，2007.62007.6）。）。第一节瓦斯地质学研究的意义7三、瓦斯（煤层气）是重要的洁净能源三、瓦斯（煤层气）是重要的洁净能源中国煤层气资源量丰富，占世界第中国煤层气资源量丰富，占世界第33位位。。目前，世目前，世界上发现界上发现7474个国家蕴藏着煤炭，同时也赋存着煤层个国家蕴藏着煤炭，同时也赋存着煤层气（瓦斯）资源。根据国际能源机构（气（瓦斯）资源。根据国际能源机构（IEAIEA）估）估计，全世界煤层气资源总量可达计，全世界煤层气资源总量可达2.62.6××10101414mm33。俄罗。俄罗斯、加拿大、中国、美国和澳大利亚均超过斯、加拿大、中国、美国和澳大利亚均超过1.01.0××10101313mm33，（表，（表11）。）。第一节瓦斯地质学研究的意义表1世界主要产煤国家煤层气资源0.180.18南非南非33德国德国0.180.18印度印度88～～1414澳大利亚澳大利亚22哈萨克斯哈萨克斯坦坦1313～～1919美国美国22乌克兰乌克兰3030～～3535中国中国22英国英国66～～7676加拿大加拿大33波兰波兰1177～～113113俄罗斯俄罗斯煤层气资源煤层气资源10101212mm33国家国家煤层气资源煤层气资源10101212mm33国家国家中国埋深中国埋深2000m2000m以浅煤层气地质资源量约为以浅煤层气地质资源量约为3636××10101212mm33，主要分布在华北和西北地区（占资源总量的，主要分布在华北和西北地区（占资源总量的84.8%84.8%）。）。1000m1000m以浅、以浅、10001000～～1500m1500m和和15001500～～2000m2000m煤层气地质资煤层气地质资源量分别占全国煤层气资源总量的源量分别占全国煤层气资源总量的38.8%38.8%、、28.8%28.8%和和32.4%32.4%。。第一节瓦斯地质学研究的意义8开发利用煤层气（瓦斯），减少空气污染，保护大气环境。甲烷是造成环境温室效应甲烷是造成环境温室效应33种主要气体（甲种主要气体（甲烷、二氧化碳和氟利昂）之一，以原子为基准，甲烷、二氧化碳和氟利昂）之一，以原子为基准，甲烷的加热效应是二氧化碳（烷的加热效应是二氧化碳（COCO22）的）的2525至至3030倍，甲烷倍，甲烷排入大气层，它对臭氧层破坏能力是二氧化碳的排入大气层，它对臭氧层破坏能力是二氧化碳的77倍。倍。据统计，我国因煤炭开采向大气排放的瓦斯（甲烷）据统计，我国因煤炭开采向大气排放的瓦斯（甲烷）约约150150××108m108m33。目前，全国煤矿瓦斯对空气排放量。目前，全国煤矿瓦斯对空气排放量占全部工业生产排放甲烷的占全部工业生产排放甲烷的1/31/3左右。左右。第一节瓦斯地质学研究的意义国家主席胡锦涛强调：国家主席胡锦涛强调：““我们的发展不能以牺牲精神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以牺牲人的生命为代价””。。国家安全生产监督管理总国家安全生产监督管理总局下发了安监总煤装（局下发了安监总煤装（20072007））188188号号““关于加强煤矿关于加强煤矿瓦斯先抽后采工作的指导意见瓦斯先抽后采工作的指导意见””，指出：煤矿瓦斯先，指出：煤矿瓦斯先抽后采是治理瓦斯的根本性措施，要对煤层瓦斯尽抽后采是治理瓦斯的根本性措施，要对煤层瓦斯尽最大能力抽采，努力实现煤炭开采前瓦斯抽采的最最大能力抽采，努力实现煤炭开采前瓦斯抽采的最大化。大化。第一节瓦斯地质学研究的意义9中国大陆是小个板块中国大陆是小个板块四、中国煤矿瓦斯灾害严重的原因——地质构造复杂四、中国煤矿瓦斯灾害严重的原因四、中国煤矿瓦斯灾害严重的原因————地质构造复杂地质构造复杂萨彦-额尔古纳断褶系吉黑断