探讨煤矿生产过程中的瓦斯地质工作

探讨煤矿生产过程中的瓦斯地质工作
摘要：煤矿生产过程中瓦斯事故是最严重的灾害之一，煤炭中瓦斯形成有多种
因素，瓦斯地质工作的开展可以为煤矿安全生产提供参考依据，文章根据一项瓦
斯发生事例情况的分析，并提出几点预防瓦斯，减少瓦斯事故率的建议。

关键词：煤矿生产；瓦斯；成因
引言：煤炭是我国的重要能源之一，对我国的经济发展起到推进作用，而我
国发生的煤炭事故是世界上主要煤矿国家死亡人数的四倍以上，给人们造成心理
和身体的巨大创伤。

在煤炭事故中，瓦斯是最严重且常发生的矿难，是制约煤矿
开采的重要原因之一，瓦斯事故严重威胁职工生命和财产安全，是影响煤炭生产
安全的主要灾害。

因此要做好瓦斯地质工作，严格落实《煤矿安全规程》及《放
置煤与瓦斯突出实施细则》等有关放置煤与瓦斯突出的规定，提高矿井作用的防
灾抗灾能力，进而提高煤矿生产的社会效益和经济效益。

1：煤炭生产中瓦斯实例及故事原因分析煤矿煤炭在生产过程中容易发生煤
与瓦斯突然喷出、煤的压出伴随瓦斯涌出、煤的倾出伴随瓦斯涌出这几种类型。

比如2004 年河南省郑州大平煤矿发生的一起特大型煤与瓦斯突出引发的重大瓦
斯爆炸事故，共造成伤亡人数170 人，直接经济损失3935.7 万人民币。

事故发生
在21 轨道下山距离垂直地表有612 米深的岩石掘进面处，瓦斯浓度最高升到了40%以上，突出煤层量1894t，瓦斯量25 万m?左右。

由于煤层面掘进点位于向斜构造的轴部，落差约10 米的逆断层处，具备了煤与瓦斯的突出条件。

在对此煤
矿井开采时，对开采深度增加的同时可能带来的高等级瓦斯量没有引起足够的重视；瓦斯地质预报工作并未及时预测到21 轨岩石下山掘进面的逆断层；岩石下
山回风联络巷被物料堆积，增加了瓦斯逆流，致使瓦斯达到爆炸浓度；在瓦斯突
出与瓦斯爆炸之间有31 分钟的间隔，由于应急预案措施不当，使事故造成惨重
损失；安全技术管理没有落实到位；再加上煤与瓦斯发生的一系列复杂变化等规
律还没有被技术方完全掌握，导致发生爆炸，造成人员伤亡、经济损失。

2：煤炭生产中瓦斯的形成因素2.1 煤层中瓦斯的分布大多生产矿井都属于高
瓦斯或瓦斯突出矿井，根据统计分析，瓦斯涌出的等量线与煤层掩埋的深度相关，因此，在地质构造的变化地带，瓦斯量的涌出也会发生相应的变化。

由于岩石不
能吸附瓦斯，在开采的时候，受动力影响，煤层的顶部或地板层产生裂缝，外溢
的瓦斯或从煤层中移出来，集聚的瓦斯会通过裂缝进入。

比如在断层上盘煤层由
于具有应力相对施放的特点，应力变质相应较低，对应的煤层涌出瓦斯量低，反
之下煤盘层具有相对集中的特点，应力变质效应高，因此，瓦斯涌出量也高。

暴
露式或半暴露式矿区的瓦斯较易沿着露头的位置逸散。

2.2 煤层中赋予瓦斯的存活条件煤在煤化过程中会生成瓦斯和其他挥发性物质，使煤具有存储瓦斯的较大空隙孔体。

煤的变质程度高的空隙较小，如果变质
程度超过一般高的，空隙率会因水分的减少而增加。

在同等条件下，煤对瓦斯的
吸收量随着煤变质程度的增加而增加，存在于煤体中的瓦斯大部分以吸附静止状
态存在于煤体，小部分以游离状态充满煤体。

煤矿中的岩层含瓦斯量较小，岩层
中的瓦斯来源于有机物形成或相邻煤层，但岩层总厚度较大，因此，岩层中的总
瓦斯含量也是不可忽视的。

2.3 沉积物和环境有利于瓦斯形成煤矿经过长期的积累，形成了一定厚度的
煤物质并被不断深埋，形成煤矿。

长时间的下沉与堆积，形成了深厚的煤层，同
时也推挤了较多的瓦斯。

煤化质变是由于受地热影响，地热程度的大小决定了煤
化变质程度的大小，地热较大且煤受热时间长的煤变质程度较高，产生的瓦斯量
也增大。

3：瓦斯地质工作在煤矿生产过程中的作用3.1 瓦斯地质工作的主要内容1）
石门和立井、斜井工作面从掘进至距突出煤层的最小法向距离5m 开始，必须采
用物探或钻探手段边探边掘，确保工作面到煤层的最小法向距离大于或等于远距
离爆破揭开突出煤层前要求的最小距离。

2）对工作面地质实施24 小时监测，及
时发现工作面地质构造、采掘或钻井作业等引发的各种异常现象。

3）采用物探、钻探等方法探测前方的地质构造，观察并分析工作面揭露的地质面构造、钻孔和
采掘作业等发生的各种现象，实现对工作面突出的危险性多元信息的预测和判断。

4）煤巷掘进工作地面在地质构造的破坏带或有煤层赋予的存活条件变化处，打
钻孔查明各项煤层赋予的存活潜在条件，确保将瓦斯事故消灭在萌芽状态。

5）
及时察觉煤层的赋予存活状态及发生的微妙变化，便于确定在煤巷掘进工作面采
用预抽瓦斯或超前排放钻孔的参数。

6）提前探测并预测突出煤层煤巷掘进工作
面前方落差超过煤层厚度的断层，便于巷道按照石门揭煤的措施跨域断层面。

3.2 瓦斯地质工作有力煤矿作业的合理设计煤矿作业一定要严格按照作业程
度和规范进行施工，安全有效的施工设计来源于地质预测预报的详细资料恶化成果，因此有必要对煤矿生产进行瓦斯地质工作。

只有完全掌握到该区域煤层的结构、地质、厚度、横向变化、瓦斯量以及水文特征等详细情况，才能为设计部门
做出安全、科学合理的施工设计提供依据，从而保证高效安全生产。

4：科学治理煤炭生产中的瓦斯4.1 提前预测预报掘进地质情况提前做好地质
预测工作，在突出的煤层顶或底板岩巷掘进工作中，一定要提前查明该作业区的
地质构造，跟进施工进度，及时掌握瓦斯与地质之间的动态详情，做好预测预报
工作，同时做好煤层误穿突出的防突设计与施工。

当出现任何声响预兆、瓦斯预兆、媒体结构预兆或矿压显示预兆时，要立即停止煤炭作业，待预兆完全消失方
可重新恢复作业。

4.2 加强通风管理调整矿井的主要通风机风量，对风量进行调节，同时确保
作业面的回风畅通，作业面的回风处不能有控风设施，禁止堆积物料，在需要使
用的主要进、回风巷道的联络巷内设置联锁的2 道正向风门和2道反向风门，确
保风门可以正常开关，在保证矿井通风安全的同时节约用电。

严格对通风门设施
的规范管理，对违规操作人员严加教育和处罚，并追究相关责任人责任。

4.3 加强全体员工综合素质的提升瓦斯是煤矿的重大灾害威胁，要加强对领
导及安全责任人的综合素质培训，提高领导的管理能力，尤其安全生产调度及指
挥人员的综合素质培训，煤矿安全生产需要有专业的知识和技术，同时必须具备
及时处理突发事故的能力。

日常加强对作业人员安全知识的灌输，提供全体工作
人员的安全意识和责任意识，减少矿难的发生，避免事故的进一步扩大。

4.4 合理安全布局对煤层窝状易聚集瓦斯的位置可利用反石门掘进或沿窝状
周边打眼法，有效减少掘煤次数，防止瓦斯聚集情况。

安全监控系统中心值班站
设置在矿生产系统调度室，确保及时监控系统反应的安全隐患，发生瓦斯超限时
及时停掉全部用电，组织人员快速撤离，防止瓦斯故事发生。

用于瓦斯矿井内的
运输车辆要采用防爆型特殊蓄电池电机车或防爆柴油机车。

参考文献[1] 太平煤矿施工演示[2] 李叶枝探索瓦斯地质规律促进煤矿安全生
产（B）2000-05[3] 杨纪金关于煤矿生产中瓦斯地质工作的探讨勘察与测绘2012-06作者简介：邸书章（1971 年-），男，汉族，河南省平顶山市人，学历：本科，助理工程师，从事煤矿生产技术。