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第一章 绪论1

第一节　瓦斯地质学的研究意义1

一、瓦斯是煤矿安全的第一杀手1

二、瓦斯（煤层气）是重要的洁净能源1

三、瓦斯地质理论是瓦斯防治最重要的基础2

第二节　瓦斯地质学的研究对象和内容3

一、瓦斯地质学的研究对象3

二、瓦斯地质学的研究内容3

第三节　瓦斯地质学的研究方法和手段4

一、瓦斯地质学的学科属性4

二、瓦斯地质学的研究方法4

三、瓦斯地质学的研究手段6

第四节　瓦斯地质学的形成和发展趋势6

一、瓦斯地质学的形成6

二、瓦斯地质学的发展趋势7

参考文献8

第二章　含煤盆地和瓦斯形成理论9

第一节　世界煤炭和瓦斯（煤层气）资源分布概况9

一、世界煤炭资源概况9

二、美国的主要煤田和瓦斯（煤层气）资源11

第二节　中国的含煤盆地及其聚煤特征13

一、中国含煤盆地的分布13

二、中国含煤盆地的聚煤特征20

第三节　瓦斯生成理论21

一、瓦斯的成因类型22

二、瓦斯的生物成因23

三、瓦斯的热成因25

四、瓦斯成因类型分析26

五、煤层瓦斯发生率26

第四节　煤成烃的机理28

一、煤成烃的物质来源28

二、煤成烃的作用机制30

三、煤成烃的反应动力学特征31

第五节　瓦斯中的非烃气体33

一、瓦斯中的非烃气体类型33

二、CO2的富集成因33

三、N2的富集成因34

四、H2S的富集成因35

第六节　瓦斯的保存条件36

一、构造运动演化对煤层瓦斯保存的影响36

二、不同地质构造类型对瓦斯保存的影响36

三、沉积作用对瓦斯保存的影响39

四、煤层厚度对瓦斯保存的影响40

五、水文地质对瓦斯保存的影响40

参考文献41

第三章　瓦斯赋存构造逐级控制理论43

第一节　地球的内部结构和板块构造学说43

一、地球的内部结构43

二、板块构造学说简介44

三、板块构造的基本特征46

四、板块构造与岩浆活动49

五、板块构造与造山作用50

第二节　中国古板块的划分51

一、中国板块构造的轮廓51

二、中国板块构造格局和中国古板块的划分54

第三节 中国区域构造及其演化54

一、中国大地构造分区54

二、中国四大构造域特征57

三、中国主要深断裂系统及其特征65

四、中国大陆中、新生代动力学背景70

第四节　板块构造与中国煤矿瓦斯分布82

一、板块构造与中国煤矿地质构造特征82

二、板块构造与中国煤层瓦斯赋存分布特征86

三、板块构造与中国煤与瓦斯突出动力灾害86

第五节　平顶山矿区瓦斯赋存构造逐级控制特征96

一、区域大地构造位置及构造演化特征96

二、平顶山矿区构造演化及控制特征103

三、平顶山矿区瓦斯地质规律研究106

四、平顶山矿区瓦斯地质图110

五、平顶山八矿瓦斯地质规律与瓦斯地质图110

参考文献118

第四章　煤层瓦斯赋存与煤储层物性特征119

第一节　煤层瓦斯地球化学特征119

一、瓦斯的化学组分119

二、影响瓦斯地球化学组成的地质因素119

第二节　煤层瓦斯赋存状态与瓦斯吸附解吸特征121

一、煤层瓦斯赋存状态121

二、煤的瓦斯吸附特征123

三、煤层瓦斯解吸特征130

第三节　煤层瓦斯含量及其影响因素134

一、煤层瓦斯含量的基本概念134

二、影响煤层瓦斯含量的因素135

第四节　煤层瓦斯垂向分带141

第五节　煤储层压力特征143

一、煤储层压力143

二、压力状态143

三、煤储层压力的地质控制145

第六节　煤层孔隙与裂隙特征146

一、煤的孔隙特征147

二、煤层裂隙151

第七节　煤储层渗透性特征159

一、渗透性的基本概念159

二、渗透性的地质影响因素160

第八节　煤储层的瓦斯流动规律163

一、煤中气体的流动163

二、解吸163

三、扩散流164

三、达西流165

参考文献165

第五章　煤体结构和构造煤167

第一节　煤体结构特征和分类167

一、原生结构煤及其煤岩学特征167

二、构造煤及其煤岩学特征176

三、煤体结构的分类179

第二节　煤体变形机制和构造煤分布182

一、煤体变形机制182

二、构造煤的分布特点190

第三节　煤的变质作用195

一、煤的深成变质作用195

二、煤的岩浆变质作用199

三、煤的动力变质作用201

第四节　构造煤结构演化和力化学作用203

一、构造煤的孔隙和渗透性203

二、构造煤的分子结构演化212

三、构造煤的力化学作用232

参考文献238

第六章 瓦斯地质规律和瓦斯预测240

第一节　瓦斯地质规律研究240

一、瓦斯地质规律研究是瓦斯预测的基础240

二、瓦斯地质规律与瓦斯含量预测241

三、瓦斯地质规律与瓦斯涌出量预测241

四、瓦斯地质规律与煤与瓦斯突出危险性预测242

第二节　瓦斯含量测定和含量预测242

一、煤层瓦斯含量的概念242

二、煤层瓦斯含量的测定243

三、深部或某深度处煤层瓦斯含量预测249

第三节　矿井瓦斯涌出量预测250

一、矿井瓦斯涌出的概念250

二、煤层瓦斯涌出的形式251

三、影响矿井瓦斯涌出量的主要因素252

四、矿井瓦斯涌出量预测方法——矿山统计法253

五、矿井瓦斯涌出量预测方法——瓦斯地质统计法255

六、矿井瓦斯涌出量预测方法——分源预测法257

第四节　煤与瓦斯突出危险性预测263

一、煤与瓦斯突出的分类和特征263

二、煤与瓦斯突出的一般规律264

三、煤与瓦斯突出的预兆266

四、煤与瓦斯突出的机理266

五、煤与瓦斯突出危险性预测273

六、防治煤与瓦斯突出措施效果检验282

参考文献284

第七章　煤矿三级瓦斯地质图285

第一节　煤矿三级瓦斯地质图图例285

第二节　煤矿三级瓦斯地质图编制统计表288

第三节　采掘工作面瓦斯地质图编制方法292

一、采掘工作面瓦斯地质图的编图原理和目的292

二、采掘工作面瓦斯地质图的内容和编图方法292

三、采掘工作面瓦斯地质图编图的资料收集和整理要求293

四、采掘工作面瓦斯地质图编制294

第四节　矿井瓦斯地质图编制方法294

一、矿井瓦斯地质图的编图原理和目的294

二、矿井瓦斯地质图的内容和编图方法294

三、矿井瓦斯地质图编图的资料收集和整理要求296

四、矿井瓦斯地质图编制296

第五节　矿区瓦斯地质图编制方法298

一、矿区瓦斯地质图的编图原理和目的298

二、矿区瓦斯地质图的内容和编图方法298

三、矿区瓦斯地质图可视化技术300

第六节　矿井瓦斯地质图说明书的编写提纲300

第八章 中国煤层瓦斯分布特征302

第一节　1∶200万中国煤层瓦斯地质图302

一、项目的建立和组织实施302

二、《1∶200万中国煤层瓦斯地质图》的编图资料305

三、《1∶200万中国煤层瓦斯地质图》的内容和编制方法305

第二节　不同含煤地层的煤层瓦斯分布特征307

一、石炭—二叠纪含煤地层煤层瓦斯的分布特征307

二、晚三叠世的含煤地层煤层瓦斯的分布特征309

三、早—中侏罗世的含煤地层煤层瓦斯的分布特征309

四、晚侏罗—早白垩世含煤地层煤层瓦斯的分布特征309

五、古近和新近纪的含煤地层煤层瓦斯的分布特征309

第三节　煤层瓦斯区域分布特征310

一、华北地区瓦斯分布特征310

二、华南地区瓦斯分布特征311

三、东北地区瓦斯分布特征313

四、西北、西南地区瓦斯分布特征313

五、煤层高瓦斯的赋存和涌出量的区域分布规律313

第四节 中国煤层瓦斯区带划分及其特征316

一、不同瓦斯等级的矿井分布概况316

二、不同瓦斯等级矿区和煤田分布概况317

三、各大地区矿井瓦斯涌出量分布概况317

四、煤层瓦斯在空间分布上的分区、分带划分317

参考文献318

第九章 瓦斯（煤层气）资源评价与抽采技术319

第一节　《1∶200万中国煤层瓦斯地质图》与国家煤层气（瓦斯）开发规划319

一、《1∶200万中国煤层瓦斯地质图》与全国瓦斯（煤层气）资源量319

二、国家“十一五”煤层气（瓦斯）开发规划321

三、《1∶200万中国煤层瓦斯地质图》与“十一五”煤与瓦斯突出矿区瓦斯抽采323

第二节　瓦斯（煤层气）资源综合地质评价326

一、瓦斯地质背景评价326

二、瓦斯（煤层气）资源量计算327

第三节 中国煤层瓦斯（煤层气）资源量分布与开发潜力333

一、中国瓦斯（煤层气）资源分布状况333

二、中国瓦斯（煤层气）资源开发潜力335

第四节　矿区、矿井瓦斯地质图与瓦斯（煤层气）开发区块分级337

一、矿区、矿井瓦斯地质图与瓦斯赋存337

二、瓦斯地质图与构造煤的分布和渗透性340

三、瓦斯（煤层气）开发区块分级340

四、井田瓦斯（煤层气）开发井网布置342

第五节　瓦斯（煤层气）开发技术344

一、瓦斯（煤层气）开发现状344

二、地面煤矿瓦斯（煤层气）开采技术347

三、井下瓦斯（煤层气）抽采方法369

参考文献373

第十章 瓦斯地质地球物理响应375

第一节　概述375

第二节　煤的地球物理基础375

第三节　无线电波透视探测技术376

一、煤的电性参数376

二、高噪声、不完整数据无线电波透视成像379

三、无线电波探测技术与应用380

四、探测实例380

五、测井方法判识构造煤384

第四节　雷达探测技术385

一、探测原理385

二、雷达波传播理论模型387

第五节　地震弹性波探测技术390

一、弹性波探测物理基础390

二、超前探测方法393

三、槽波探测技术394

四、瑞利面波探测395

五、地震探测及其参数分析395

第六节　电磁辐射监测397

一、概述397

二、煤岩电磁辐射规律及机理398

三、电磁辐射预测煤与瓦斯突出原理398

四、电磁辐射技术及装备400

五、现场测试实例403

参考文献404

第十一章　煤矿瓦斯地质信息平台405

第一节　煤矿瓦斯地质信息平台概述405

一、信息化与煤矿信息化研究现状405

二、煤矿瓦斯地质信息化与煤矿瓦斯地质信息平台406

三、煤矿瓦斯地质信息平台的研究意义406

四、煤矿瓦斯地质信息平台研究内容与研究目标406

第二节　煤矿瓦斯地质信息平台的组成与特点406

一、煤矿瓦斯地质信息平台的组成406

二、煤矿瓦斯地质信息平台的特点408

第三节　煤矿瓦斯地质信息管理系统设计开发和应用实例408

一、系统设计开发方法408

二、系统开发与应用环境408

三、系统应用实例409

第四节　煤矿瓦斯地质信息平台的发展与应用前景412

一、煤矿瓦斯地质信息平台的发展412

二、煤矿瓦斯地质信息平台应用前景412