解析瓦斯地質(zhì)在煤礦生產(chǎn)中應(yīng)用

1、解析瓦斯地質(zhì)在煤礦生產(chǎn)中應(yīng)用摘要眾所周知，近年來，我國煤礦安全生產(chǎn)事故 頻繁發(fā)生，造成了非常惡劣的社會影響，給人民的生命財產(chǎn) 安全造成了巨大損害。采取有效措施，杜絕此類事故的發(fā)生, 對煤礦安全來說無疑具有重要意義。因此，在煤礦安全生產(chǎn) 中，必須防止煤礦瓦斯，做好礦井的地質(zhì)勘察工作。本文分 析了瓦斯地質(zhì)的形成、條件煤層中瓦斯存在的狀態(tài)及其分布 規(guī)律，并對煤礦地質(zhì)工作做了系統(tǒng)的分析，進(jìn)而系統(tǒng)闡述了 防止煤礦瓦斯的重要意義，解析了瓦斯地質(zhì)在煤礦生產(chǎn)中的 應(yīng)用。關(guān)鍵詞瓦斯地質(zhì)煤礦生產(chǎn)應(yīng)用中圖分類號：td712文獻(xiàn)標(biāo)識碼：a文章編號：1009-914x (2014) 07-0268-01當(dāng)前，煤礦生產(chǎn)中

2、的自然災(zāi)害之一便是瓦斯，瓦斯爆炸 可給煤礦生產(chǎn)造成很大的損害，嚴(yán)重威脅煤礦的安全生產(chǎn)。 在現(xiàn)今的許多煤礦中，不但瓦斯涌出量非常大，而且煤礦與 瓦斯突出狀況也非常嚴(yán)重。因此，這就要求我們必須對瓦斯 的形成和分布規(guī)律做深入研究，以便重點防治煤礦瓦斯。只 有這樣，才能對瓦斯進(jìn)行有效的治理，指導(dǎo)煤礦的安全生產(chǎn) 工作，避免瓦斯事故的再次發(fā)生。一、煤礦的瓦斯地質(zhì)(一) 煤層中瓦斯形成的條件分析瓦斯的形成與煤層有著密切的關(guān)系。煤是植物的遺體經(jīng) 過復(fù)雜的轉(zhuǎn)化才形成的，煤層瓦斯也就是這個轉(zhuǎn)化過程中的 產(chǎn)物。(1) 瓦斯形成的首要條件是必須有豐富的煤物質(zhì)來源, 需要沉淀的煤物質(zhì)形成一定的厚度，而且煤物質(zhì)還必須很富

3、 集，這些媒物質(zhì)需是很快埋到地下的，且不能遭到分解以及 氧化。瓦斯的形成還需要有一個不斷下沉的沉積盆地，如果 盆地的下沉速度和煤物質(zhì)的堆積厚度保持平衡，則持續(xù)的時 間越長，則在煤層里產(chǎn)生的瓦斯也就越多。(2) 煤層中形成瓦斯，還需要有一定的地?zé)釛l件。需 要地?zé)釛l件的意思是說，不斷下沉的盆地應(yīng)當(dāng)位于地?zé)岘h(huán)境 比較高的地帶。我們知道，在整個的化學(xué)反應(yīng)中，地?zé)崞鹬?決定性的影響，而且地?zé)徇€是煤變質(zhì)的主導(dǎo)因素。而變質(zhì)程 度大小的決定性因素是地?zé)崽荻?。如果地?zé)崽荻纫约懊禾渴?熱持續(xù)時間長，則煤的變質(zhì)程度也就越高，煤層中生成的瓦 斯也就越多。(3) 沉積所形成的瓦斯，需要在水環(huán)境下進(jìn)行。我們 知道，水面以

4、上是氧化的環(huán)境，植物的殘體和大氣接觸，從 而不斷被氧化、分解，也就不斷形成煤層和瓦斯。(二) 煤層中瓦斯的賦存狀態(tài)分析我們知道，煤是一種有著很大孔隙容積的孔體，這主要 是因為其在煤化過程中生成了瓦斯和排出了揮發(fā)性的物質(zhì)。 煤上的孔隙也就是瓦斯賦存的空間，孔隙的大小與瓦斯的含 量有著直接的關(guān)系。煤孔隙的變化率與煤炭的變質(zhì)程度大小 有關(guān)，變質(zhì)程度越大的煤，其揮發(fā)性也就越小，孔隙的形成 率也就隨之下降。如果變質(zhì)程度繼續(xù)增高，由于水分的進(jìn)一 步減少，孔隙率反而會上升，孔隙的直徑也會跟著變大，瓦 斯的儲量也隨著升高。煤對瓦斯的吸附量與三個因素有關(guān)，一個是變質(zhì)程度大 小，一個溫度，一個是壓力。其中，煤對瓦

5、斯的吸附量隨著 變成程度的增大而增加，在一樣的地質(zhì)條件下，煤炭的固定 炭越高，則煤對瓦斯的吸附量就越大，如果揮發(fā)性比較低， 煤對瓦斯的吸附量也比較高。但是在巖層中，巖石是不吸附瓦斯的，但是在煤層頂板 的圍巖中，卻常常含有瓦斯，這些瓦斯一方面其實更多的是 來自于相鄰的煤層，一方面則是由本身的有機物所形成的。 一般情況下，煤層的瓦斯含量要比巖層多得多，但是因為巖 層的厚度比煤層要厚得多，因此，巖層的瓦斯含量也是比較 高的，在煤礦生產(chǎn)中，也不可忽視巖石中的瓦斯。（三）煤層中瓦斯分布規(guī)律的分析從煤礦瓦斯實際涌出的情況來看，不少的礦井屬于高瓦 斯礦井，或者是瓦斯突出礦井。高瓦斯礦井是否出現(xiàn)，以及 其分布

6、特征與三個因素有關(guān)，一個是巖性的組合特征，一個 是煤的變質(zhì)程度大小，最后一個是地質(zhì)構(gòu)造。瓦斯賦存的條件有兩個，一個是成煤時期的沉積環(huán)境， 一個是巖性組合的特征，而瓦斯形成的物質(zhì)基礎(chǔ)則是煤以及 煤系中分散著的有機物質(zhì)。這也決定著高瓦斯礦井的出現(xiàn)與 分布。煤系地層中還存在著比較厚的砂巖和灰?guī)r，它們都是 游離瓦斯很好的儲存層。二、瓦斯地質(zhì)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用分析（一）編制瓦斯地質(zhì)圖預(yù)測瓦斯應(yīng)遵循相應(yīng)的瓦斯地質(zhì)的基本規(guī)律，摸清瓦斯 地質(zhì)的規(guī)律是繪制瓦斯地圖的前提和基礎(chǔ)。瓦斯地圖的繪制 和地圖的繪制相似性很高，需要系統(tǒng)收集煤礦的瓦斯和地質(zhì) 的資料，再根據(jù)煤層底板的等高線圖、構(gòu)造綱要圖，將地質(zhì) 和瓦斯的內(nèi)容

7、在圖紙上反映出來，并找出二者之間的關(guān)系， 從而勾繪出瓦斯涌出量參數(shù)等值線。瓦斯地圖繪制完成以 后，就可以根據(jù)已開采區(qū)域的地質(zhì)條件、瓦斯賦存和涌出量 的關(guān)系，對深部瓦斯的涌出量進(jìn)行預(yù)測，從而提前做好瓦斯 防治工作，防止出現(xiàn)煤礦瓦斯安全事故。（二）指導(dǎo)煤礦礦機的設(shè)計根據(jù)煤礦井田的展布情況以及瓦斯地質(zhì)規(guī)律，借助瓦斯 地圖所劃分的瓦斯涌出量等值線和瓦斯分布異常區(qū)域，可以 指導(dǎo)煤礦的巷道工程設(shè)計、通風(fēng)設(shè)計、瓦斯治理工程設(shè)計和 防突設(shè)計等，進(jìn)而能夠做到少做巖巷工程，未雨綢繆，提前 制定瓦斯治理工程方案，使通風(fēng)滿足生產(chǎn)需要，以實現(xiàn)煤礦 的安全生產(chǎn)。（三）劃分突出性危險區(qū)域根據(jù)已經(jīng)掌握的煤層瓦斯的賦存狀況、地

8、質(zhì)構(gòu)造條件與 瓦斯突出條件分布規(guī)律，在結(jié)煤樣化驗指標(biāo)和防突預(yù)測指 標(biāo)，對開采區(qū)和開采面進(jìn)行危險區(qū)域的劃分，把危險區(qū)域劃 分出來，也可以劃分出突出危險區(qū)以及無突出危險區(qū)等。針 對不同的地質(zhì)單元，要做到技術(shù)和管理上的區(qū)別對待，實行 分級管理，從而可以避免防突的盲目性，減少不必要的防突 資金，降低煤炭開采成本，進(jìn)而可以提高煤礦生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng) 濟(jì)效益。（四）掌握瓦斯的涌出規(guī)律，防止瓦斯的超限瓦斯的涌出量受許多因素的影響，其中煤層的賦存狀態(tài) 對瓦斯涌出量的影響尤為明顯，其中，煤層的厚度、煤層的 傾角等都影響著煤層的瓦斯賦存量，也可以影響煤炭開采過 程中的瓦斯涌出量。如果煤層的厚度、傾角發(fā)生變化，可以 在瓦

9、斯地圖上很明顯地表現(xiàn)出來。因此，利用瓦斯地質(zhì)圖可 以判斷高瓦斯區(qū)域，進(jìn)而可以掌握瓦斯涌出的規(guī)律，指導(dǎo)煤 礦安全生產(chǎn)。煤層瓦斯的涌出量和地質(zhì)構(gòu)造的關(guān)系非常密切，因此， 在煤炭生產(chǎn)過程中，如果掘進(jìn)接近斷層時，瓦斯的涌出量往 往會增多，這時就可以根據(jù)采掘已揭露的斷層的走向和落 差，推測臨近巷道的斷層位置，提前做好通風(fēng)安全技術(shù)措施, 杜絕瓦斯超限事故。可采取的安全通風(fēng)技術(shù)措施有縮小循環(huán) 進(jìn)度、加強通風(fēng)以及對瓦斯進(jìn)行檢查等等。（五）掌握地質(zhì)構(gòu)造的變化規(guī)律，防止誤穿瓦斯突出 煤層在石門基礎(chǔ)突出煤層時，最容易發(fā)生煤與瓦斯的突出， 而一旦發(fā)生突出狀況，其強度往往比較大，造成的危害也比 較大。而不清楚地質(zhì)構(gòu)造的

10、變化規(guī)律，是發(fā)生誤揭煤事故的 主要原因所在。因此，在煤礦安全生產(chǎn)過程中，為了防止誤 揭煤事故，就必須掌握地質(zhì)構(gòu)造的變化規(guī)律。掌握了地質(zhì)構(gòu) 造的變化規(guī)律，就可以避免因誤揭煤安全事故的發(fā)生、掌握 瓦斯的涌出規(guī)律，防止瓦斯的超限。結(jié)語：近年來，我國安全生產(chǎn)事故，尤其是煤礦瓦斯爆炸事故 頻發(fā)，造成了非常惡劣的社會影響，給人民的生命財產(chǎn)安全 造成了巨大損害。因此，必須采取有效措施，杜絕瓦斯爆炸 事故的發(fā)生，這對煤礦安全生產(chǎn)來說無疑具有重要意義。這 就要求我們在煤礦安全生產(chǎn)中，做好礦井的地質(zhì)勘察工作。 本文分析了瓦斯地質(zhì)的形成、條件煤層中瓦斯存在的狀態(tài)及 其分布規(guī)律，并對煤礦地質(zhì)工作做了系統(tǒng)的分析，進(jìn)而系統(tǒng) 闡述了防止煤礦瓦斯的重要意義，解析了瓦斯地質(zhì)在煤礦生 產(chǎn)中的應(yīng)用，主要有五大塊應(yīng)用，即指導(dǎo)煤礦礦機的設(shè)計、 編制瓦斯地質(zhì)圖、劃分突