礦井瓦斯地質(zhì)

1、瓦斯地質(zhì)淺談瓦斯地質(zhì)是70年代后期在我國(guó)煤炭行業(yè)發(fā)展比較快的一個(gè)新領(lǐng)域.它是研究煤層瓦斯賦存、運(yùn)移、分布,礦井瓦斯涌出和煤與瓦斯突出與地質(zhì)因素的關(guān)系,并探明其規(guī)律性的邊緣學(xué)科,是在吸收地質(zhì)工程和安全技術(shù)工程兩學(xué)科的相關(guān)理論,經(jīng)過生產(chǎn)實(shí)踐、科學(xué)研究和理論提煉,直接應(yīng)用于資源、環(huán)境和煤礦安全生產(chǎn)的新學(xué)科。瓦斯地質(zhì)研究的顯著特點(diǎn)是密切聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際,它把對(duì)煤礦瓦斯涌出和突出分布規(guī)律的研究與瓦斯的綜合治理結(jié)合起來,提高了防治措施的針對(duì)性和有效性,更好地發(fā)揮了瓦斯防治措施的安全和經(jīng)濟(jì)效益.瓦斯是地質(zhì)作用的產(chǎn)物，它的形成、保存、運(yùn)移都與地質(zhì)條件密切相關(guān)，瓦斯在煤體中以游離、吸著和溶解三種狀態(tài)賦存。 概念辨析

2、： 瓦斯涌出：指由受采動(dòng)影響的煤層、巖層，以及采落的煤炭、矸石向井下均勻放出瓦斯的現(xiàn)象。 瓦斯噴出：在壓力狀態(tài)下，大量瓦斯從煤層或巖層內(nèi)的裂隙向巷道、采空區(qū)或鉆孔內(nèi)急驟噴出，但不產(chǎn)生搬運(yùn)煤和巖石的動(dòng)力現(xiàn)象。 煤（巖）與瓦斯突出：地質(zhì)應(yīng)力和瓦斯的共同作用下，破碎的煤、巖和瓦斯由煤體或巖體內(nèi)突然向采掘空間拋出的異常的動(dòng)力現(xiàn)象。影響瓦斯賦存的主要地質(zhì)因素煤的變質(zhì)程度 在其它因素相同時(shí)，煤的變質(zhì)程度越高，煤層瓦斯含量越大。在我國(guó)多地的高煤變質(zhì)帶中，以高瓦斯礦井和突出礦井居多2.煤層圍巖的透氣性 煤層圍巖的透氣性，決定著瓦斯的儲(chǔ)存條件以及它在煤層內(nèi)的流動(dòng)特性。 煤和圍巖的透氣性越好，越有利于瓦斯的運(yùn)移和

3、排放，其瓦斯含量較??；反之，則有利于瓦斯的保存，且使之不均勻分布。3.地質(zhì)構(gòu)造地質(zhì)構(gòu)造對(duì)瓦斯的聚集和排放具有雙重作用。大量調(diào)查資料表明，地質(zhì)構(gòu)造和突出關(guān)系密切。地質(zhì)構(gòu)造和突出的關(guān)系有以下幾點(diǎn)：（1）從區(qū)域構(gòu)造看，新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)對(duì)突出的分布有一定影響；（2）從褶曲構(gòu)造看，可能出現(xiàn)突出的部位和情況有：摺皺強(qiáng)烈地帶或緊密褶曲部位，不協(xié)調(diào)褶皺、層間滑動(dòng)或?qū)娱g揉皺發(fā)育地帶，煤層產(chǎn)狀變化大的塊段，中小型向斜軸部、背斜傾伏端、背斜構(gòu)造中和面以下部位，牽引褶曲部位等。（3）斷層對(duì)突出的影響比較復(fù)雜，從煤巖層變形到斷裂產(chǎn)生，是地應(yīng)力由不斷積聚到部分釋放的過程，可能減小了突出的力量，但有時(shí)，斷層又可作為煤與瓦斯突出的

4、初始通道。要具體礦區(qū)作具體的分析?？傮w而言，壓性或扭性斷裂為封閉性的，瓦斯含量高，壓力大，突出的危險(xiǎn)性也大；而張性斷裂屬開放性的，突出較少或不突出。4.煤層的埋藏深度 煤層埋深控制著瓦斯的總體分布,隨著煤層埋深的增加,瓦斯含量增大。采掘活動(dòng)進(jìn)入瓦斯帶后,隨開采深度的增加,瓦斯涌出量有規(guī)律地增加,整個(gè)煤田埋藏深度控制了瓦斯涌出量。 原因:煤層隨埋藏深度的增加,地層壓力、瓦斯壓力不斷增加,煤巖層滲透性下降,而封閉性增加,不利于瓦斯釋放;隨著深度的增加,煤層中的揮發(fā)份逐漸減少,煤的變質(zhì)程度增高,微孔隙增多,使煤層吸附瓦斯的能力提高,從而導(dǎo)致了深部煤層瓦斯含量的增大。 煤層埋藏深度的增加不僅會(huì)因?yàn)榈貞?yīng)

5、力增高而使煤層和圍巖的透氣性降低,而且瓦斯向地表運(yùn)移的距離也增大,兩者的變化均朝著有利于封存瓦斯、而不利于放散瓦斯方向發(fā)展。5.地下水的活動(dòng)情況 地下水的流動(dòng)有助于瓦斯的排放,地下水可以融解瓦斯而被水帶走; 水吸附在煤層裂隙的表面,減弱了煤層對(duì)瓦斯的吸附能力,水分充填孔隙,排擠了自由狀態(tài)的瓦斯， 這兩方面的原因使煤層中瓦斯涌出量降低，即在其它條件相同的情況下，地下水活動(dòng)微弱的礦井瓦斯含量高。6.其它地質(zhì)因素對(duì)瓦斯賦存的影響 煤層厚度 煤層傾角 巖漿的侵入活動(dòng)等等。煤與瓦斯突出防治措施區(qū)域防突措施 （1）開采保護(hù)層 首先開采無突出危險(xiǎn)或突出危險(xiǎn)較小的煤層，借助采動(dòng)影響，降低危險(xiǎn)煤層對(duì)應(yīng)區(qū)域里的地應(yīng)力和瓦斯壓力，從而減弱或消除煤層開掘中的危險(xiǎn)。 （2）預(yù)抽煤層瓦斯 在富瓦斯地帶布置鉆孔抽放瓦斯卸壓。局部防突措施（針對(duì)工作面經(jīng)預(yù)測(cè)較小范圍內(nèi)尚未消除突出危險(xiǎn)的局部煤層） （1）石