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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