瓦斯地质学.docx
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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（CH4）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、CH4、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m3。
目前，全国煤矿瓦斯排放量占全部工业生产排放甲烷总量的1/3
左右。
国家安全生产监督管理总局下发的安监总煤装[2007]88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。
高瓦斯矿井、煤与瓦斯突出矿井的瓦斯防治，是世界产煤国家共同面临的国际性技术难题。
我国煤矿95%以上的井工开采，开采深度每年平均以近20m的速度增加着。
深部开采使得原来的低瓦斯矿井升为高瓦斯矿进，高瓦斯矿井则升为煤与瓦斯突出矿井。
我国高瓦斯矿井、煤与瓦斯突出矿井总数已有5000余对，占我国煤矿总数的一半左右。
煤气瓦斯突出机理的研究和认识，目前仍停留在假说阶段，
从而导致煤与瓦斯突出灾害防治和事故的处理难度加大
第二节瓦斯地质学的研究对象和内容
二、瓦斯地质学的研究内容
1、瓦斯赋存机理研究
瓦斯赋存机理研究，是世界产煤国家目前共同面监的国际性技术难题。
瓦斯赋存分布规律控制瓦斯含量和瓦斯涌出量，构造复杂程度控制煤与瓦斯突出的危险性，构造煤的赋存分布控制瓦斯的抽采难度。
2、构造煤与瓦斯突出煤体基础论研究构造煤是煤层受地质构造挤压剪切破坏作用产物。
瓦斯突出煤体，是指含高能瓦斯的构造煤体。
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。
3、瓦斯（煤层气）抽采地质控制机理研究
目前，我国煤矿瓦斯抽采率只有5%-12%，平均吨煤瓦斯抽采量尚不足1m3,仅为平均煤层瓦斯含量的6%-10%。
在含煤地层中，石炭二叠系的煤层经历的地质演化历史时间最长、经历的地质构造运动次数最多，煤产地的地质构造最复杂，煤层破坏程度高、煤层渗透率低、煤化程度高、煤层瓦斯含量高。
资源量约为16.98万亿m3，占全国煤层气资源总量的45.9%。
4、煤与瓦斯突出的地质控制机理研究
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。
板缘
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。
第三节瓦斯地质学的研究方法和手段
2、瓦斯赋存构造逐级控制理论研究
现今煤层储存的瓦斯仅占瓦斯生成量的20%以下，80%以上都逸散掉了。
其主要原因是煤层形成后在经历构造运动中的拉张裂陷活动会使得煤层瓦斯大量逸散。
同时，构造运动引起的煤层深成变质和岩浆热变质作用亦会引起生烃作用。
构造挤压、剪切作用常使煤体结构发生不同程度的韧塑性破坏而形成构造煤。
构造逐级控制特征控制着不同级别和范围的煤层瓦斯的赋存和分布。
瓦斯赋存、构造煤和煤与瓦斯突出危险区的分布都是受构造控制的。
第三节瓦斯生成理论
瓦斯成因学说较多，但目前多数学者认为煤中瓦斯是在煤化作用过程中形成的。
瓦斯的成因与煤的成因息息相关。
具体而言，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）等均有关系。
一、瓦斯的成因类型从泥炭到褐煤、烟煤再到无烟煤，其分子组成变化如下所示：
4C16H18O5（泥炭）tC57H56O0（褐煤）+4CQ+3CH+2HO
atOo（褐煤）—C54H42Q（烟煤）+CQ+2CH+3HO
C54H42Q（烟煤）fC15H14（半无烟煤）+CQ+CH+H2Q
C15H14Q（半无烟煤C13H4（无烟煤）+2CH+H2Q
按照生物地球化学营力的热力地球化学营力作用效果，可将瓦斯区分为生物成因和热成因两种基本生成类型。
（一）瓦斯（煤层气）的原生生物成因
（二）瓦斯（煤层气）的次生生物成因煤层在后期抬升阶段，煤层温度等环境条件又适宜微生物生存。
这些微生物主要通过位于补给区的煤层露头由大气降水带入。
三、瓦斯的热成因
（一）瓦斯（煤层气）的热解成因
该过程相当于长焰煤-贫煤阶段（0.5VRoV2.0%）o
（二）瓦斯（煤层气）的裂解成因
第五节瓦斯中的非烃气体
一、瓦斯中的非烃气体类型随着我国煤炭开发强度不断加大，矿井瓦斯中CQ2、N2、S2、CQ等非烃气体成分的异常对煤炭生产和安全的影响日益突出。
煤矿瓦斯中上述几种成分的异常聚集受控于以下多种地质。
1异常热化学作用；
2水渗透作用；
3顶板封盖作用；
4煤阶和煤岩组成一一重要原因，燃点较低的煤惚发生CQ含量
异常
二、CO的富集成因
在正常情况下，煤层埋藏浅部的瓦斯风化带CQ气含较高。
主要是次生或后生成因的。
同时，在岩浆岩侵蚀区煤的热变质作用加剧，煤层及其顶底板的透气性增加，且煤对CQ的吸附量大于甲烷，生成的CQ很容易被煤层吸附。
此外，CQ2从煤中的解吸速度亦于甲烷，因而当煤层瓦斯中存在大量CQ时，压力梯度就此较高，突出的猛烈程度亦高于甲烷。
四、H2S的富集成因
硫化氢为无色、具臭鸡蛋气体、有剧毒的可燃气体，极易溶于水。
第六节瓦斯的保存条件
有关研究指出，形成1t地烟煤可以生存267-461m3瓦斯气体。
目前煤层瓦斯含量最高为50m3/t左右,仅占瓦斯生成总量的20%,80%以上的瓦斯。
第四章煤层瓦斯赋存与煤储层物性特征
第一节煤层瓦斯地球化学特征
一、瓦斯的化学组分
瓦斯的化学组分可分为两大类——烃类气体（甲烷及其同系物）和非烃类气体。
（一）烃类气体瓦斯的主要成分是甲烷,其含量一般,气体含量极少。
（二）非烃类气体
煤层瓦斯中非烃类气体含量通常小于20%。
二、影响瓦斯地球化学组成的地质因素
（一）煤岩组分的影响；
（二）煤化程度的影响；
（三）瓦斯成因的影响；
（四）煤层埋藏深度的影响；
（五）瓦斯解吸和扩散的影响；
（六）次生作用的影响；
（七）水文地质条件的影响。
第二节煤层瓦斯赋存状态与瓦斯吸附解吸特征
（一）吸附态瓦斯经测算，吸附态的瓦斯占煤中瓦斯总的80%-95%。
（二）游离态瓦斯
埋深在300-1200m范围内的中变质煤，其游离瓦斯仅占总含气量的5%-12%。
二、煤的瓦斯吸附特征
（一）吸附类型
多孔的固体介质，具有很大的内表面积，因而具有较强的吸附气体的能力。
所谓吸附，是指气体以凝聚态或类液态被多孔介质所容纳的过程。
物理吸附是由范德瓦耳斯力和静电力引起的，气体和固体之间的结合较微弱；物理吸附是快速、可逆的。
化学吸附是由共价键引起的，气体和固体之间的结合力强，化学吸附是缓慢、不可逆的。
煤
对气体的吸附以物理吸附为主任
在一个封闭系统里，固体颗粒表面同时进行着吸附和解吸两种相反的过程，即一部分气体由于吸引力而被吸留在表面而成吸附气相；被吸附住的气体分子，在热运动和振动作用的速度相等时，颗粒表面的气体分子数目就维持在某一定量，此时称为吸附平衡，吸附量（V）是温度（T）和压力（P）的函。
V=f（T，p）
某一温度（通常为储层温度）下煤的吸附等温线对评价煤层的最大储气能力、预测煤层瓦斯含量、确定临界解吸压力和计算煤层瓦斯理论回收率等具有重要意义。
四、影响煤吸附性的因素
煤吸附性强弱主要取决于3个方面的因素，即：
①煤结构、煤的有机组成和煤的变质程度；②被吸附物质的性质；③煤体吸附所处的环境条件。
煤中瓦斯吸附量的大小主要取决于煤化程度、煤中水分、瓦斯成分、瓦斯太力以及吸附平衡温度等。
1、瓦斯压力的影响在给定温度下，随着瓦斯压力的升高，煤体吸附瓦斯量增大。
2、吸附温度的影响目前的实验研究表面：
温度升高，瓦斯分子活性增大，不易被煤
体吸附；同时，已被吸附的瓦斯分子在温度升高时易于获得功能，发生脱附现象。
3、瓦斯成分的影响
矿井中的瓦斯实际是一种以甲烷为主的混合气体。
煤对由CQ与CH4、CH与N2组成的混合气体及CO、CH、N2的吸吸附性强弱顺序依次为：
CQ>CQ+CH>CH4>CH+Nk>N2。
（一）解吸率和解吸量
我国前期煤田地质勘查资料中瓦斯（煤层气）解吸资料多由四部分构成，即损失气量（Vi）,通常，把损失气量与解吸气量之和与总含气量之比称为解析率，损失气量与现场两小时解吸气量之和为解吸量，即解吸率与实测含气量的乘积。
华北石炭一二叠系煤的甲烷吸率介于22.0%-59%之间。
煤层的解吸时间变化很大，最大值与最小值可相差100倍以上。
沁分盆地石岩一二叠系煤层的吸附时间相对较长，但也只有1-20d。
煤层瓦斯含量是煤层瓦斯赋存主要参数之一，它是矿井进行瓦斯涌出量预测和煤与斯突出预测的重要依据参数之一。
一、煤层瓦斯含量的基本概念煤层瓦斯含量——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。
煤层原始瓦斯含量——煤层未受采动影响而处于原始赋存状态时，单位质量煤中所含有的瓦斯体积。
煤层残存瓦斯含量——煤层受采动影响而涌出一部分瓦斯后。
煤的可解吸瓦斯含量——煤的原始瓦斯含量与煤层残存瓦斯之差称为煤的可解吸瓦斯含量。
煤的瓦斯容量——煤中瓦斯压力升高时，单位质量煤所能吸附瓦
斯的最大体积，称为煤的瓦斯容量。
瓦斯容量实际上是煤对瓦斯的极限吸附量。
二、影响煤层瓦斯含量的因素
瓦斯是地质作用的产物，瓦斯的形成和保存、运移和富集与地质条件关系密切。
影响瓦斯赋存和分布的主要地质因素包括：
煤的变质程度、围岩条件、地质构造、煤层埋藏深度、煤田的暴露程度、地下水活动和岩浆活动。
（一）煤变质程度的影响煤化作用过程中会不断产生瓦斯，煤化程度越高，生成的瓦斯量越多。
在成煤初期，褐煤的结构疏充分，孔隙率大，瓦斯分子能渗入煤体内部，因而褐煤具有很强的吸附能力。
但该阶段瓦斯生成量较少，且不易保存，煤中实际所含的瓦斯量是很小的。
在煤的变质过程中，地压作用使煤的孔隙率减小，煤质渐趋致密。
长焰煤的孔隙较少，内表面积较小，其吸附瓦斯的能力较弱，最大瓦斯吸附量为20-30m3/t，
随着煤的先一步变质，在高温、高压作用下，煤体内部因干馏作用而生成许多微孔隙，在无烟煤时内表面积达到最大，与之相应，煤的吸附能力最强。
焦作无烟煤吸附瓦斯的能力达40m3/t。
到石墨阶段时吸附瓦斯能力消失。
不同变质程度的煤，在区域分布上常呈带状分布，形成不同的变质带，这种变质分带在一定程度上控制着瓦斯的赋存和区域性分布。
（二）围岩条件的影响
煤层围岩是指包括煤层直接顶、老顶和直接底板等在内的一定厚度范围的煤层顶底岩层。
煤层围岩对瓦斯赋存的影响，取决于它的隔气和透气性能。
当煤层顶板岩性为致密完整的岩石，如页岩、油页岩和泥岩时，煤层中的瓦斯容易被保存下来；顶板为多孔隙或脆性裂隙发育的岩石（如砾岩、砂岩）时，瓦斯容易逸散。
但有些地区的砂岩因孔隙率和渗透率较低。
按岩石的力学性质，可将围岩分为脆性岩层（砂岩、石灰岩等）和韧塑性岩层，危性岩层易于破裂不易发生塑性变成，韧塑性岩层则常呈塑性变形。
（三）地质构造的影响地技构造对瓦斯赋存影响较大，一方面造成瓦斯分布不均衡，另一方面形成了瓦斯储存或瓦斯排放的有利条件。
1、褶皱构造褶皱的类型、封闭情况和复杂程度对瓦斯赋存均有影响当煤层顶板岩石透气性差，且未遭受构造破坏时，背斜有利于瓦斯的储存，是良好的储气构造，背斜轴部的瓦斯会相对聚集，在向斜盆地构造的矿区，顶板封闭条件良好时，瓦斯沿垂直地层方向运移比较困难。
2、断裂构造
断裂构造破坏了煤层的连续完整性，使煤层瓦斯运移条件发生变化。
有的断层有利于瓦斯的排放，有的断层抑制瓦斯排放而成为逸散
的屏障。
①断层属性和力学性质。
②断层与地表或与冲积层的连通情况。
③断层将煤层断开后，煤层与断层另一盘接触的岩层性质有关，若透气性好则利于瓦斯排放。
④断层带的特征、断层带的充填情况、紧闭程度、裂隙发育情况等都会影响到断层的开放性或封闭性。
3、构造组合
（四）煤层埋藏浓度的影响
当埋藏深度继续增大时，瓦斯一定深度范围内，煤层瓦斯含量亦随埋藏深度的增大而增加；当埋藏深度继续增大时，瓦斯含量增加的幅度将会减缓。
（五）煤田暴露程度的影响
在评价一个煤田的暴露情况时，不仅要注意该煤田目前的暴露程度，还要考虑到成煤整个地质因史时期内煤系地层的暴露及瓦斯风化过程的情况。
（六）地下水活动的影响
地下水的运移，一方面驱动裂隙和孔隙中瓦斯运移，另一方面又带动溶解于水中的瓦斯流动。
尽管瓦斯在水中的溶解仅为1%-4%，但在地下水交换活跃的地区，水能从煤层中带走大量的瓦斯，使煤层瓦斯含量明显减少。
同时，水胡附在裂隙和孔隙的表面，还减弱了煤对瓦斯的吸附能力。
遍布湘中及湘东南地区的龙潭煤系，由于在形成过程中沉积环境的差异，分为“南型”和“北型”，分界线在北纬27°0‘附近。
龙潭煤系的南北分异在水文地质条件上也表现出明显的差异。
煤系下伏地
层为茅口灰岩，属岩溶裂隙发育的强含水层。
当煤层与茅口灰岩之间
的隔气层较薄或缺失时，矿井涌水量大，造成易于瓦斯排放的条件。
“北型”的茅口灰岩与上部煤层间距0-10m，形成一些水大瓦斯小的矿井，如恩口、煤炭坝等矿均为低瓦斯矿井，矿井涌水量大于1000m3/h;“南型”的茅口灰岩与煤层的间距增大，为300-400m，属于“南型”的斗笠山矿区观山井、洪山殿矿区各生产矿井均为高瓦斯和突出矿井，水文地质条件简单，矿井涌水量小于100m3/h。
（七）岩浆活动的影响
第五节煤储层压力特征
一、煤储层压力
煤储层压力，是指作用于煤孔隙和裂隙空间上的流体压力（包括水压和气压），故又称为孔隙流体压力。
煤储层中流体受到三方面力的作用，包括上覆岩层压力，静水柱压力和构造应力。
第六节煤层孔隙与裂隙特征
煤层是一种双重孔隙介质，属裂隙孔隙型气储层，割理将煤分割成若干基质块，基质块中包含有大量的微小孔隙，是气体储存的主要空间，其渗透性很低;割理是煤中的次要裂隙系统，但却是煤层中流体（气体和水）渗透的主要通道。
表4-8煤的孔隙类型及其成因简要表（据张慧，2001）
类型
成因简述
原生孔
结构孔
成煤植物本身具有各种组织结构孔
屑间孔
镜屑体、惰屑体等内部碎屑之间的孔
变质孔
链间孔
凝胶化物质在变质作用下缩聚而形成的链之间
的孔隙
气孑L
煤化作用过程中由生气和聚气作用而形成的孔
隙
外生孔
角砾孔
煤受构造力破坏而形成的角砾之间的孔
碎粒孔
煤受构造力破坏而形成的碎粒之间的孔
摩擦孔
压应力作用下面与面之间磨擦而形成的孔
矿物质孔
铸模孔
煤中矿物质在有机质中因硬度差异而铸成的印
坑
溶蚀孔
可溶性矿物在长期气、水作用下受溶蚀而形成
的孔
晶间孔
矿物晶粒之间的孔
空间尺度划分为：
v0.01m为微孔，0.01-0.1卩m为小孔，0.1-1
卩m为中孔，〉1卩m为大孔。
（三）影响煤孔隙特征的主要因素
1、煤变质程度的影响
从长焰煤开始，随着煤化程度的加深（挥发分减小），煤的总孔
隙体积逐渐减少；到焦煤、瘦煤时达最低值，而后又逐渐增加，至无烟煤达到最大值。
煤中微孔体积则是随着煤变质程度的增加而增大（见表4-11）。
2、煤破坏程度的影响
对于煤烟而言，煤的破坏程度越高，煤的渗透容积就越大。
破坏程度对煤的微孔影响不大。
煤的渗透容积主要由中孔和大孔组成。
3、地应力的影响
压应力使煤的渗透容积缩小，压应力越高，煤体渗透容积缩小的就越多，而张应力则使裂隙张开，从而引起渗透容易增大。
此外，卸压作用往往可使煤（岩）的渗透容积增大，即孔隙率增大，使瓦斯的排放量增加。
目前的试验表明，地应力并不减少煤的吸附体积或减少得不多，因此地应力对煤的吸附性影响很小，但对渗透性影响较大。
二、煤层裂隙煤层中的节理裂隙构造决定着煤层的结构构造和物理性质，对煤层瓦斯的生储、聚集及抽采性等起着直接或间接的控制作用。
（一）煤层裂隙系统
煤层裂隙系统是指不包括断层在内的，在自然条件下肉眼可以识别的裂隙系统，它由内生裂隙系统、气胀裂隙系统和外生裂隙系统三部分组成，大小通常为几毫米到几米。
①内生裂隙系统——常见于镜煤和亮煤，裂隙面比较平坦，常呈眼球状，有时被矿物薄膜充填。
②它是在良好的封闭条件下，在瓦斯剧烈生成期由于张性破坏产生的裂隙。
③外生裂隙是煤层形成后受构造应力作用而生产的，外生裂隙间距较宽，裂隙面常见凹凸不平的滑动痕迹，多呈羽毛状、波纹状，但有些较光滑。
（二）煤层割理系统
煤层裂隙在国外煤层气工业中常称作割理（cleat）。
割理，是指煤中的天然裂隙，整个煤层中连续分布的割理称为面割理，中止于面割理或与面割理交叉的不连续割理称为端割理。
（三）煤层裂隙的评价方法我们提出裂隙密度、连通性及发育程度统一的评价方法和标准。
①裂隙密度。
②裂隙的连通性。
（四）煤层裂隙影响因素
3、煤体结构的影响
①原生结构煤的裂隙密度。
②构造煤的裂隙密度。
4、矿物质的影响
5、煤层结构的影响煤层结构是影响割理垂向延伸的主要因素，在简单结构煤层中，
单条割理可以穿透整个煤层，垂向连通性好；在复杂结构煤层中，割理终止于煤和夹矸分界面，垂向不连通，夹矸层上、下煤层形成不同的割理系统。
6、古地应力场的影响
7、水文地质作用的影响静水压的效应力有利于裂隙的形成和张开。
动水压一方面使部分
煤储层瓦斯逸散、不利于瓦斯保存，另一方面又具有冲刷煤粉的作用，有利于煤储层瓦斯渗流。
煤储层裂隙中高矿化度水易于形成大量自生矿物，如方解石、绿泥石等，将减少煤储层裂隙孔隙率、降低煤储层渗透率。
水分与煤中矿物质如黏土矿物、石膏和芒硝等结全，可大大降低煤岩体骨架的结合力，使煤体发生膨胀变形而阻塞煤中孔隙、裂隙通道。
8、构造样式的影响。
第七节煤储层渗透性特征
一、渗透性的基本概念
（一）绝对渗透率
若孔隙中只存在一相流体，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。
（二）有效（相）渗透率
若孔隙中存在多相流体，则多孔介质允许每相流体通过的能力称为每相流体的相渗。
（三）相对渗透率有效（相）涌透率与绝对渗透率的比值称为相对渗透率。
二、渗透性的地质影响因素影响煤储层渗透率的因素十分复杂。
一般说来，煤层孔隙、裂隙等内在因素起着主导作用，地应力等外在因素对于煤储层渗透率也有很显著的影响。
（一）地应力的影响
既反映上覆地层对煤层的垂向作用力，也反映水平构造应力的作用。
构造挤压区、逆冲推覆作用强烈地区以及不同走向断裂的结合部位，是构造应力集中的地区，往往也是低渗透率分布地区。
构造应力松弛、与断层有关的次生裂隙以及破碎断层面，是低应力的分布地区，往往也是煤储层高渗透率分布地区。
随着卸载继续进行，当围压或有效应力低于一定值时，渗透率会骤然增加。
（二）埋藏深度的影响
我国煤储层渗透率随应力增高而减少的趋势明显。
（三）天然裂隙的影响
（四）煤体结构的影响
由于煤体破碎程度不一，煤体结构通常被分为原生结构煤、碎裂煤、碎粒煤和糜棱煤四种类型。
煤和糜棱煤煤体结构松软，强度低，渗透性差。
（五）储层压力的影响
煤储层渗透率随储层压力增大而呈明显的减小趋势。
第八节煤储层的瓦斯流动规律
一、煤中气体的流动
气体穿过煤储层孔隙介质的流动机制可以描述三个相互联系的
过程：
①压力降低，气体从煤基质孔隙抽人表面上发生解吸；②气体穿过基质和微孔扩散到裂隙中，扩散作用是由基质与裂隙间存在的浓度差引的；③气体在压力差作用下以达西流方式的裂隙中渗流。
这三
种作用是互为前提、连续进行的统一过程，不能割裂开来单独进行。
二、解吸
当储层压力降至低于临界解吸压力时，气体分子开始解吸，并遵
循给定介质的等温吸附过程。
吸附时间是指总的吸附气量（包括残留气）的63.2%释放出来所需要的时间，一般用天或小时来表示。
解吸过程的快慢可以用吸附时间来定性表示。
三、扩散流气体穿过煤基质和微孔的扩散流动依煤基质块孔径大小有三种方式，即：
①整体扩散分子与分子间的相互作用；②克努森型扩散；分子与孔壁间相互作用；③表面扩散：
像液膜一样吸附的甲烷沿微孔隙壁运移。
三种扩散方式中，表面扩散作用最小。
四、达西流
一般认为，中孔（中径大于100nm）以上的孔隙和裂隙中，气体的流动为渗透，并且可以存在两种方式，即层流和紊流。
第五章煤体结构和构造煤煤体结构指煤层在地质历史演化过程中经受各种地质作用后表现的结构特征。
煤体历经变形和变质作用过程中，分为原生结构煤和构造煤。
原生结构煤是指保留了原生沉积结构、构造特征的煤层，原生结构煤和煤岩成分、结构、构造、内生裂隙清晰可辨。
构造煤是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。
构造煤的宏观结构常见碎裂结构、碎粒结构、粉粒结构
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