构造煤结构与瓦斯突出
构造煤特征及其与瓦斯突出危险性的关系
构造煤特征及其与瓦斯突出危险性的关系作者：伏跃平来源：《环球市场》2019年第08期摘要：煤和瓦斯突出主要发生在构造煤发育的地方，煤矿发生的煤与瓦斯突出事故的突出点都首先发生在由构造煤组成的煤层或煤分层里，无一例外。
因而研究构造煤的特征及其与瓦斯突出危险性的关系具有非常重要的现实意义。
关键词：构造煤;特征;瓦斯;突出;危险性一、构造煤的煤岩特征及其意义构造地质作用是构造煤形成的主要因素。
可是在一个井田的、同一小构造单元内，并不是所有相邻的煤层都同样破碎，即使在同一煤层里，不同分层的破碎程度也不相同，其中的软分层常常有固定的层位。
例如，淮南谢家集矿区F13-5断层附近有一多次发生突出的带，该带内的所有突出都发生在13煤11煤，它们的结构破碎。
与11煤相邻的10煤却保存了很好的原生沉积结构，煤体完整，未发生过突出;11煤也并不全为构造煤，软分层主要发育在煤层上部。
这种现象说明，除了构造作用外，还有其它因素影响构造煤的形成，如顶底板岩性、煤层厚度、夹矸等。
（一）宏观煤岩特征非构造煤保存了原生沉积结构的宏观特征，构造煤的原生沉积结构遭受不同程度的破坏。
在所研究的三对煤层中，淮南谢二矿11煤和10煤宏观煤岩特征的差异最为明显。
表2列出了它们的宏觀特征。
（二）显微煤岩特征在显微镜下对比构造煤和非构造煤，发现以下特征。
构造煤与非构造煤镜质组内基质镜质体的差别最为明显。
在有突出危险性煤层的煤样中，多数基质镜质体为不均一状，内部混杂数量较多的壳质组碎屑和腐泥基质，有不同程度的荧光性;在没有突出危险性煤层的煤样里基质镜质体多数为均一状，内部混杂的壳质组碎屑少。
构造煤中，大片的均质镜质体和结构镜质体都比较少。
构造煤里，细胞结构保存好的大片丝质体比较少，惰性组以反射率低、丝炭化程度不高的粗粒体的半丝质体为主。
构造煤中，木栓质体的叠瓦状细胞结构不清，细胞壁常呈膨融状。
微粒体和渗出体在构造煤中出现的频率较高，在蓝光激发下还可见到“油滴”和“油膜”。
煤与瓦斯突出的基础知识
煤与瓦斯突出的基础知识一、简述《煤与瓦斯突出的基础知识》是地质学与矿物资源工程领域中的重要内容之一。
煤与瓦斯突出作为一种常见的矿山灾害，严重危及矿工人身安全和矿井的正常生产。
因此对其基础知识的了解对于矿业工作者至关重要，本文主要介绍了煤与瓦斯突出的概念、特征、发生条件、危害及防治策略等基础内容。
这些知识的普及，有助于提高矿工和相关工作人员的防灾减灾意识，保障煤炭开采过程中的安全生产。
接下来我们将详细阐述煤与瓦斯突出的相关内容。
1. 煤与瓦斯突出的背景介绍在全球能源结构中，煤炭作为一种重要的化石燃料，其开采和利用对于经济发展和社会进步具有重要意义。
然而在煤炭开采过程中，一种潜在的危险现象引起了广泛关注，那就是煤与瓦斯突出。
煤与瓦斯突出是指在地应力、瓦斯压力等多种因素的综合作用下，地下煤炭与瓦斯突然向开采空间猛烈释放的过程。
这一现象不仅严重危害到矿井安全，还可能造成重大的人身伤亡和财产损失。
因此对煤与瓦斯突出的基础知识进行了解和学习，对于保障煤炭开采的安全至关重要。
煤与瓦斯突出的背景与地质构造、煤的赋存状态以及瓦斯的生成和运移密切相关。
地质构造的复杂性和非均匀性为煤与瓦斯突出的发生提供了条件。
此外煤的变质程度、煤层的厚度以及瓦斯的含量和压力等也是影响突出的重要因素。
在全球气候变化和能源需求增长的背景下，煤与瓦斯突出的问题愈发凸显，成为了煤炭行业亟待解决的重要课题。
通过对煤与瓦斯突出基础知识的学习，有助于采取有效的预防措施，降低矿井事故的发生率，保障煤炭产业的可持续发展。
煤与瓦斯突出是煤炭开采过程中一个不可忽视的地质现象，对煤炭行业安全和可持续发展构成挑战。
了解和学习煤与瓦斯突出的基础知识，对于预防矿井事故、保障人员安全具有重要意义。
2. 煤与瓦斯突出对矿井安全的影响煤与瓦斯突出对矿井安全的影响是极其严重和复杂的，首先突出会造成矿井内部的瓦斯浓度急剧升高，有可能形成瓦斯爆炸的潜在风险，对矿工的生命安全和矿井设备构成重大威胁。
论地质构造对煤和瓦斯突出的控制作用
论地质构造对煤和瓦斯突出的控制作用摘要煤与瓦斯突出是一种复杂的构造与物理现象,外力诱发“煤与瓦斯突出”,就如同突然打开了可乐瓶盖,煤层中蕴蓄的一氧化碳等有害气体携带着煤与碴石骤然涌出,躲避不及的人们可能被掩埋,高浓度的瓦斯迅速充盈巷道,空气中的氧气迅速降到不能保障人类生存的12%以下,无法避开的人们因缺氧窒息而死。
此时如果有电器火花或其他细微的明火,又可能导致燃烧或爆炸、扩大危害。
本文首先阐述了煤和瓦斯突出的巨大危害,其次,分析了煤与瓦斯突出的预兆和地质构造对煤和瓦斯突出的影响,最后,就煤与瓦斯突出的一般规律提出了看法和建议。
关键词地质构造;煤和瓦斯突出;影响中图分类号td713 文献标识码a 文章编号1674-6708(2010)25-0107-020 引言“煤与瓦斯突出”在近年来瓦斯事故中比例趋升,危害极大。
目前国际上还没有找到有效的防治“煤与瓦斯突出”的办法,随着开采深度的加大,“煤与瓦斯突出”事故呈持续上升趋势我国50%左右的煤矿是高瓦斯矿井,60%~70%的煤矿是在复杂和极复杂的构造条件下进行开采的。
因此,做好煤与瓦斯突出预测预报,不仅对提高矿井的经济效益,而且对提高矿井的安全和社会效益有着重大的现实意义。
本文就地质构造对煤和瓦斯突出的控制作用进行深入的探讨。
1 煤和瓦斯突出的巨大危害煤与瓦斯突出是一种复杂的构造与物理现象,外力诱发“煤与瓦斯突出”,就如同突然打开了可乐瓶盖,煤层中蕴蓄的一氧化碳等有害气体携带着煤与碴石骤然涌出,躲避不及的人们可能被掩埋,高浓度的瓦斯迅速充盈巷道,空气中的氧气迅速降到不能保障人类生存的12%以下,无法避开的人们因缺氧窒息而死。
此时如果有电器火花或其他细微的明火,又可能导致燃烧或爆炸、扩大危害。
以某省为例,统计数据显示,2009年该省发生的煤矿事故中,瓦斯事故67起,死亡200人。
在各类事故中,瓦斯事故起数虽然位居第二,但每起瓦斯事故的平均伤亡人数却高居榜首。
煤巷掘进中煤与瓦斯突出的机理探析
３煤巷掘金 中煤与瓦斯突 出的机理分析
煤 与 瓦 斯 突 出 是 一 种 复 杂 的 动 力 现 象 ， “ ” 角 度 出 发 ， 析 了煤 与 瓦 斯 突 从 力 的 分 出的 “ 壳 失稳 ” 理 。 球 机
１我国的煤与瓦斯突 出的特点
（ ） 出 矿 井 多 ， 布 广 泛 ： 国 统 配媒 １突 分 我 矿 中有 突 出危 险 性 的矿 井 约 占全 国 统 配 煤 矿 总 数 的３ ％左 右 ， 果 考 虑 到 地 方煤 矿 ， ５ 如 则 具 突 出危 险 性 的 矿 井 数 及 其 所 占 的 比率 更 高 。 地 区 分 布 来 者 ， 国 的 主要 产 煤 省 从 全 份 及 矿 务 局 部 都 具 有 危 险 性 矿 井 ， 至 广 南 东 、 南 ， 至 黑 龙 江 ； 起 甘 肃 ， 至 安 湖 北 西 东 徽、 西。 江 （ ） 出 类 型 齐 全 ： 国 的 突 出 类 型 齐 ２突 我 全 ， 括 突出 、 出、 包 压 倾 及 喷 出 ， 全 国 从 来 看 ， 与 瓦 斯 突 出 次 数 约 占总 突 出 次 数 煤 的 ４ ％左 右 ， ５ 压 及 倾 出 近 似 约 占 突 出 总 数 的 ２ ％左 右 。 矿 务 局 的 突 情 况 亦 有 ５ 各 较 大 的 差 别 ， 的 矿 务 局 以 煤 与 瓦 斯 突 出 有 为 主 ， 的 矿 务 局 则 以 突 然 倾 为 主 ， 有 而 阳 泉 矿 务 局 则 以 突 出 压 出 为 主 。 桐 矿 务 南 局 自１ ５ 年 至 ２ ０ 年 所 发 生 的 ｌ ８ 次 突 出 ９５ ０５ ２ １ 中 ， 与 瓦 斯 突 出约 占 ｌ ％左 右 ， 出约 占 煤 ７ 压 ５ ％左 右 ， 出约 占 ２ ％， 喷 出 仅 占不 足 ８ 倾 ３ 而 ２ 从 突 出 的 物 质 来 看 ， 要 为 煤 与 瓦 斯 ％。 主 突 出 ， 有 个 别 的 岩 石 与 瓦 斯 突 出 及 煤 与 但 二氧 化碳 突 出 ， 过 其所 占的比率 很 小 ， 不 前 者 仅 占突 出总 次 数 的 ０ ３ 后 者 所 占的 ． ％， 比率 则 更 低 。 （） 出次 数 多 ， 出 强 度 大 ： 出次 数 ３突 突 突 及 突 出 强 度 是 衡 量 煤 矿 突 危 险 性 的 重 要 标志 ， 世界突 出严重。 与 （ ） 出 有 前 兆 ： 与 瓦 斯 突 出 之 前 大 ４突 煤 多 出现 前 兆 现 象 ， 突 出愈 严 蘑 ， 前兆 现 且 其 象 愈 明显 。 （ ） 出 分 布 于 不 同 的 煤 层 ： 出煤 层 ５突 突 赋 存 情 况 比 较 复 杂 ， 国有 半 数 矿 井 需 采 全 用 本 煤 层的 防 治 突 出 措 施 。 （） 数 突 出 发 生 在 煤 巷 ： 统 计 ， ６多 据 煤 巷 、 山 及 下 … 突 出 次 数 分 别 占总 突 出 次 上 数 的 ４７ ３ ， ４． ％及 ３． ％ ， 门 揭 煤 的 突 ．％ ２ ９ ８ 石 出 虽然 只 占总 突 出次 数 的 ５ ８ ％， 大 型 及 ．５ 但 特 大 型 突 出 多发 生 在 揭 石 门 时 ， 平 均 突 其 出 强 度 比 煤 巷 及 卜山 要 高 １ 倍 以 上 ， 大 ０ 且 型 、 大 型 突 出 占 揭 石 门 突 出 次 数 比 例 相 特 当高 ， 煤 巷 要 高 数 十 倍 。 比 （ ） 动 放 炮 引 起 的 突 出 最 多 ： 不 同 ７震 住 作 用 条 件 时 ， 炮 引起 的 突 出 最 多 ， 放 占突 出 总 次 数 的 ５ ． ７ 风 镐 及 手镐 作 用 时 亦 发 ５ ６ ％， 生 突 出 ， 占相 当 的 比 例 。 且
煤与瓦斯突出
煤与瓦斯突出的一般规律
（9）煤层突出危险区常呈条带状分布 前苏联统计资料表明，在突出煤层中，
突出危险区仅占突出煤层区域总面积的10%。
我国统计资料表明，突出煤层中，突出 危险区仅占突出煤层区域总面积的 10～15%。
煤与瓦斯突出的一般规律
（4）突出大多数发生在地质构造带 在3082次有地质构造情况详细记录的突出
中，2525次突出地点有断层、褶曲、火成岩侵 入、煤层厚度变化等地质构造，占81.9%；557 次突出无地质构造，仅占18.1%。
煤与瓦斯突出的一般规律
（5）大多数突出前有作业方式诱导 8480次突出事例统计表明，有8253次
瓦斯突出防治技术
某矿煤与瓦斯突出区域预测结果
瓦斯突出防治技术
工作面预测的常用仪表
MD-2型钻屑瓦斯解吸仪、WTC、TWY型突 出预测仪等。
瓦斯突出防治技术
煤巷掘进工作面预测----钻孔瓦斯涌出初速度法
（1）工作面的软分层中， 靠近巷道两帮，各打一个 平行于巷道掘进方向，直 径42mm，深3.5m的预测钻
瓦斯突出的常见预兆
声响预兆--响煤炮 瓦斯预兆--瓦斯异常、喷孔 煤结构预兆--煤结构紊乱、煤体发暗、煤厚急剧变化 矿压显现预兆--片帮、煤墙外臌、底臌、顶（夹）钻 温度预兆--温度降低、煤墙发凉
瓦斯突出防治技术
非突出层
煤层 区域预测
威胁区 人身防护措施
推进 50 m 危险性预测
突出层 区域预测
1.煤的破坏类型
2.瓦斯放散初速度 指标
3.煤的坚固性系数 4.煤层瓦斯压力
煤层突出危 险性
浅议煤矿地质构造与瓦斯防治措施
浅议煤矿地质构造与瓦斯防治措施摘要：煤层中赋存的瓦斯，严重威胁井下安全生产，防治瓦斯灾害是煤矿安全生产的首要任务。
实践表明，瓦斯的生成、运移、保存条件、赋存以及瓦斯突出都与地质构造有着密切的关系。
煤层赋存状态和瓦斯涌出情况是含煤地层历次构造演化作用的结果。
地质条件控制着煤层瓦斯的赋存和涌出，通常，开放性断层有利瓦斯释放，封闭性断层有利于瓦斯保存。
但是，矿井的地质构造各不相同，对瓦斯涌出规律的影响也不尽相同。
因此，研究煤矿地质构造对瓦斯涌出量规律影响，对煤矿瓦斯灾害防治具有重要的指导意义。
关键词：地质构造带；瓦斯；防治近年，低瓦斯矿井瓦斯涌出量虽然很小，但瓦斯事故依然频频发生，而其中大多数发生在工作面附近的瓦斯涌出异常区。
究其原因，一方面随着开采深度的增加，采掘活动逐渐向煤层深部延伸，煤层瓦斯有了更完好的赋存条件，瓦斯含量和瓦斯压力也随之增大；另一方面由地质构造因素造成的局部瓦斯富集区域存在于工作面附近的煤层中，并通过煤壁裂隙与工作面相通，致使瓦斯涌出量显著增加。
目前治理瓦斯异常涌出的常用方法有引排法、吹散法、抽放法等。
随着我国矿井逐渐向深部延伸，矿井瓦斯问题日益严重，成为制约矿井安全高效生产的重要因素。
一、煤矿地质构造带对煤与瓦斯突出的作用及影响1、煤与瓦斯的突出。
当顶部煤层内存在残余构造应力时，此时，掘煤开采经过断层时，会破坏煤体的原始构造应力，受其影响周边的构造应力也会跟着重新分布，以求新的平衡，这种平衡的释放就是术语所称的煤与瓦斯的突出。
2、褶皱构造带对煤与瓦斯突出的影响。
在褶皱构造形成的初期，构造煤的形成主要反映在褶皱翼部。
当褶皱作用增强时，其紧闭程度亦随之增加；当翼部构造煤厚度减小时，转折端构造煤厚度会增大。
这时，转折端煤与瓦斯突出的危险性会大于翼部。
3、影响煤层的瓦斯赋存1）地质构造影响瓦斯的赋存具有两重性：一是瓦斯赋存的不均匀性；二是为瓦斯排放或赋存创造有利条件。
2）地质构造的形态、部位、力学性质和封闭情况的不同，形成的瓦斯赋存条件也不同。
瓦斯地质规律的研究对防治煤与瓦斯突出的意义
瓦斯地质规律的研究对防治煤与瓦斯突出的意义摘要：在煤矿生产中，煤与瓦斯突出是一种特殊的瓦斯涌出现象，煤与瓦斯突出是井工煤矿五大自然灾害之一。
虽然它每次发生之前都会出现征兆，但由于每次征兆不管是在方式上还是时间上都会有所不同，所以矿井煤与瓦斯突出事故常会造成井下作业人员伤亡。
因此，为了降低矿井中煤与瓦斯突出事故发生的概率，有必要对煤层瓦斯地质规律进行探寻、分析，进而对煤与瓦斯突出加以控制。
关键词：煤层地质结构煤与瓦斯突出控制瓦斯地质规律是指揭示瓦斯与所有地质因素之间内的联系的规律。
瓦斯是生于煤层、储存于煤层或围岩中的气体地质体，只要开采煤炭就会有瓦斯涌出。
它的生成条件、运移规律以及赋存、分布规律都受着极其复杂的地质作用控制。
因此，研究瓦斯地质规律是进行煤与瓦斯区域突出危险性预测和瓦斯涌出量预测的关键，同时也是瓦斯地质图编制的基础。
矿井瓦斯含量主要受煤层变质程度、埋藏深度、上覆地层有效厚度、煤层顶底板岩性、煤厚、地质构造、水文和等综合因素的影响。
一、煤与瓦斯区域突出危险性预测瓦斯地质研究的实践认为，煤层瓦斯含量高是发生煤与瓦斯突出的基础；一定厚度的构造煤是发生煤与瓦斯突出的必要条件；压性、压扭性构造带是发生煤与瓦斯突出的有利地带；构造应力相对集中的地带是瓦斯突出发生的主要位置。
构造挤压、剪切作用会使煤体结构发生不同程度的脆韧性破坏，形成构造煤。
不同级别的构造活动和构造应力场控制着构造作用的范围和强度，也就控制着不同区域、不同范围煤层瓦斯的赋存和分布，同时控制着煤层赋存条件、煤体结构破坏的程度和范围，也就是控制着煤与瓦斯突出危险程度和危险区域的范围。
煤与瓦斯突出是一种极其复杂的动力地质灾害，牵涉到复杂的地质因素和开采因素。
国内外大量的观测研究表明，所有煤与瓦斯突出都发生在构造煤分层，并且在突出过程中伴随数倍于煤层的原始瓦斯含量的瓦斯喷出，说明构造煤与高能瓦斯和煤与瓦斯突出的关系密切。
构造煤是发生煤与瓦斯突出的物质基础，高能瓦斯是发生煤与瓦斯突出的主要能源，一定厚度的构造煤和高能瓦斯赋存是煤与瓦斯突出两个必要条件。
煤体结构与瓦斯突出关系浅析
瓦斯在 煤体 中存 在状态 处于 动平衡 之 中， 当外 界 压力降低或 温度升高时 ， 吸附瓦斯 可以变为游离瓦斯 ， 这种现象称 为瓦斯 的解析现 象。反 之亦然 。 在 目前开采深度条件下 ， 附瓦斯 占大多数 ， 含 吸 其
量大小决定 于瓦斯 压力 、 层 温度和煤 质。地质构 造 煤
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２ ８ 第３ ０年 期 ０
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样的 。
同程度 的破坏 ， 除碎裂 煤可 断续见 到原生条 带状结 构 外， 大部分失 去 了原 生结构 ；２ 呈现 出明显 的改造 结 （） 构构造特征 ， 如碎裂 状、 砂糖 状 、 片状 、 鳞 土状 等 ， 还在 不同程度上发育有 摩擦镜 面 、 揉皱 镜 面或定 向排 列构 造 ；３ 松 软 易碎 ， （） 手试 强度 低 ， 捻撮 成 ｏ１ｒｎ级碎 可 １ａ ７ ｉ 、 粒或煤粉 。 煤体结构除 了受到构造 因素 控制 外 ， 局部 煤体结 构类型还与煤 岩 因素 有关 。井 下观测 发现 ， 观煤 岩 宏 类型 以亮煤 为主 的地段或煤分层 ， 由于煤体脆性 大 ， 煤 层易破碎成碎 块煤或 粉沫煤 ； 而宏观 煤岩类 型 以暗煤 为主的地段或分层则 由于煤层物性坚硬 、 灰分 高 ， 抵抗 构造 干扰 的能力强 ， 煤体结 构多为块煤 。 宏观上的不同煤体 ， 在微观上有不 同的变形特征 ， 不同的显微 组构对 煤储层 有不 同的影 响 。一般 来讲 ， 原生煤和碎裂煤中 ， 裂隙的发育直接影 响有效孔 隙率， 可 以提高煤体 的渗透率 。碎粒和糜棱 质的发育增加 比 表面积和 甲烷吸附量 ， 同时也有充 填孔 隙 ， 堵塞通道 的 作用 。当煤体 内甲烷 气 吸附量增 大时 ， 体 内应 力 随 煤 之也增 大， 由碎粒和糜棱质组成的煤体透气性差 ， 体 煤 内的吸附 甲烷气 只有在 卸压 之后 ， 才可 突发性 的逸散 出来 ， 这可能是煤 层 瓦斯 突 出的 内在 原 因之一 。大部 分发生瓦斯突 出 的煤层 是此类 煤体 ， 生煤一 般不 发 原
煤与瓦斯突出机理和影响因素及其防治措施
煤与瓦斯突出机理和影响因素及其防治措施摘要：对现有的煤与瓦斯突出机理研究成果进行了评述，阐述了煤与瓦斯突出机理的研究思路与方法和研究现状，分析影响煤与瓦斯突出的各种地质因素。
随着矿井开采深度逐渐增加，煤层瓦斯含量也逐渐增高，煤层的透气性越低，突出危险性也相应增大，所以研究防治突出措施有重要的现实意义，并提出煤与瓦斯突出的防治措施。
关键词：煤与瓦斯突出地质构造防治措施前言：煤与瓦斯突出是采煤过程中发生的严重自然灾害之一，可在极短时间内，由煤体内部向采场、巷道等采掘空间喷出大量的煤和瓦斯，突出物会造成埋人，破坏设施，突出的瓦斯使人窒息，或引起瓦斯爆炸，造成严重的人员伤亡和矿井损毁事故。
我国是世界上煤与瓦斯突出最严重的国家自1950年发生有记载的第一次煤与瓦斯突出现象以来，在安徽、四川、重庆、贵州、江西、湖南、河南、山西、辽宁、黑龙江等省区都发生了煤与瓦斯突出。
因此，解决矿井煤与瓦斯突出灾害问题是实现煤炭工业可持续发展的当务之急。
对于煤与瓦斯突出机理，各国研究者经过长期得到努力提出了包括瓦斯主导作用、地应力主导作用、化学本质作用和综合作用等假说，基本定性的解释了煤与瓦斯突出现象。
1 国内外研究现状1.1 国外研究现状国外关于煤与瓦斯突出机理的研究成果可以归纳为以下4个方面[1~4]：a.瓦斯主导作用假说这类假说认为煤体内存储的高压瓦斯在突出中起主要作用。
其中“瓦斯包”说占重要地位，认为“瓦斯包”是突出的动力来源。
瓦斯主导作用假说主要有：“瓦斯包”说、粉煤带说、煤空隙结构不均匀说、突出波说、裂缝堵塞说、闭合空隙瓦斯释放说、瓦斯膨胀说、卸压瓦斯说、火山瓦斯说、地质破坏带说、瓦斯解吸说等11种假说。
b.地应力主导作用假说这种假说认为煤和瓦斯突出主要是高地应力作用的结果。
高地应力包括2个方面，一方面指自重应力和构造应力，另一方面指工作面前方存在的应力集中。
地应力主导作用假说主要有：岩石变形潜能说、应力集中说、塑性变形说、冲击式移近说、拉应力波说、应力叠加说、放炮突出说、顶板位移不均匀说等8种假说。
防治煤与瓦斯突出的基本常识
防治煤与瓦斯突出的基本常识煤与瓦斯突出是矿井中的一种重要危险性现象，指煤层瓦斯在矿井综放工作面开采过程中，突然大量涌出并迅速蔓延。
煤与瓦斯突出具有突发性、突然性和破坏性大的特点，给矿井生产带来巨大的风险。
防治煤与瓦斯突出是矿井安全生产的重要保障措施，下面将介绍煤与瓦斯突出的基本常识及其防治方法。
一、煤与瓦斯突出的原因及危害煤与瓦斯突出的原因主要有以下几个方面：1. 煤层力学性质差：煤层具有较强的膨胀性和脆性，容易发生局部断裂，从而导致煤与瓦斯突出。
2. 煤层内部存在天然矿体和构造破碎带：天然矿体和构造破碎带是煤与瓦斯突出的重要诱因。
它们会破坏煤层的连续性，导致瓦斯聚集和突出。
3. 工作面掘进速度大：工作面掘进速度过大，会引起煤岩破裂面的突出，从而产生煤与瓦斯突出。
煤与瓦斯突出的危害主要有以下几个方面：1. 对作业人员的安全构成威胁：煤与瓦斯突出会造成矿井内瓦斯浓度迅速升高，从而增加了矿井的爆炸风险，对作业人员的安全构成严重威胁。
2. 产量下降及生产成本增加：煤与瓦斯突出会导致矿井的生产受到严重限制，从而降低了矿井的产量。
同时，为了防治煤与瓦斯突出，矿井需要增加投入，增加了生产成本。
二、煤与瓦斯突出的防治方法为了防治煤与瓦斯突出，需要采取一系列措施以减少突出的发生和减轻其危害。
下面介绍一些常用的防治方法：1. 建立完善的瓦斯抽放系统：通过煤层预抽放和工作面抽放，及时排除瓦斯，降低瓦斯浓度，减少瓦斯突出的风险。
2. 优化煤层控制技术：采用合理的支护方式和减压爆破技术，控制煤岩破裂面的发展，减少瓦斯突出的可能性。
3. 加强瓦斯监测和预警：通过设置瓦斯监测装置和建立预警系统，及时掌握瓦斯浓度的变化，提前采取相应的措施，减轻瓦斯突出带来的危害。
4. 加强通风和防尘工作：合理设计矿井通风系统，保持良好的通风条件，减少煤尘的积聚，降低煤尘爆炸和瓦斯爆炸的风险。
5. 加强管理和培训：加强矿井管理，做好矿井巡逻、安全检查等工作，提高作业人员的安全意识和技能，减少人为因素引起的瓦斯突出。
谈矿山地质构造与瓦斯突出地段的控制
运 移 的 良好 通 道 ， 张 性 断层 与 透 气 性 强 当 的 砂 岩 、 洞 或 地 表 连通 时 ． 容 易使 瓦斯 溶 很 沿断 层 被 粘 土 充 填 之 后 ， 成 为 隔 气层 。 才 般 来 说 ， 性 断层 引 起 两 盘 岩 层 产 张 生层 问错 动 的 规 模 是 很 小 的 ， 因此 ， 成 软 形 分层 的厚 度 也 是 很 小 的 ， 且 ， 应力 集 中 而 地
讲 学论坛
谈 矿 山地 质 构 造 与瓦 斯突 出地 段 的 控制
王 建 华
（ 夏 回 族 自治 区煤 田 地 质 局 宁 宁夏 银川 ７０ ２ ） ５ ０ １ 摘 要 ： 文 遥 过 地 质 构 造 对 煤 层 瓦 斯 保 存 的 控 制 及 对 煤 层 中 软 分 层 发 育 的 控 制 的 分 析 ． 述 了 地 质 构 遣 对 煤 与 瓦 斯 突 本 阐 出的控 制 。 关键词 ： 地质构 造 瓦斯 控制
众 所 周 知 ， 炭 是 国 家 工 业 发 展 的 重 煤 要 能 源和 工 业 原 料 ， 国 家 的宝 贵 财 富 。 是 合 理 开 发 煤 炭 资 源 ， 高 煤 炭 回 收 率 是 我 国 提 煤 炭 工 业 的 一 项 重 要 政 策 ， 时 也 是缓 和 同 采 掘接 替 紧 张 ， 长 矿 井 寿命 ， 高 经 济 效 延 提
的 程 度 也 很 低 ， 以 张 性 断 层 两 侧 发 生 煤 所 与 瓦 斯 突 出的 现 象 也 是 比较 少 的 。
结 束 语
除 地 质 结 构 外 ， 系 地 层 中煤 层 围 岩 煤 性 质 、 层 厚 度 与 倾 角 等 对 煤 与 瓦 斯 突 出 煤 也起 到一 定的 控 制 作 用 ， 瓦 斯 压 力 、 体 但 煤 力 学 性 质 是 影 响 煤 与 瓦 斯 突 出 的 主 要 因 最 为 有 力 ， 性 断 层 则 相 反 ， 中 ， 构 张 其 结 松 散 的 碎 裂 隙 岩 、 层 泥 发 育 ， 气 性 好 断 透 矿 三 、 地 质 构 造 对 煤 与 瓦 斯 突 出 的 素 ， 区 地 质 构 造 明 显 地 控 制 了 这 些 因素 的 分 布 ． 而控 制 了矿 区 易 于 发 生 煤 与 瓦 从 易 于 瓦 斯 释 放 ， 它 断 层 对 瓦 斯 的 保 存 控 制 其 能 力 则 按 压 扭 性 、 十 张 扭 性 的 顺 序 逐 扭 牛、 地 质 构 造 对 煤 与 瓦 斯 突 出 的控 制 是 通 斯 突 出 的 地 带 。 渐 减 弱 。 外 ， 层 对 煤 层 【 瓦 斯 保 存 的 过 控 制 发 生 煤 与 瓦斯 突 出 的 条 件 （ 斯 、 此 断 ｛ １ 软 控 制还 明显地 受构 造 作ｊ Ｈ的 强 烈 程 度 影 分 层 ） 而表 现 出 来 的 。 响 ， 着地 质 构造 作 用 的加 强 ， 层 泥 、 随 断 褶 皱 对 煤 与 瓦斯 突 出 的 控 制 糜 棱 岩 进 一 步 发 育 ． 性 断 层 变 得 更 有 压 容 易 发 生 煤 与 瓦 斯 突 出 的 裙 皱 构造 大 利 于 瓦 斯 保 存 ， 性 断 层 保 有 瓦 斯 的 能 致 有 以 下 几 种 ： 扭 力 也 有 一 定 程 度 的 提 高 ， 性 断 层 则 变 张 背 斜 倾 伏 端 。 种 构 造 的 倾 伏 端 部 位 这 得 更有 利于 瓦斯释 放 。 多有 过 比 较 强 烈 的 层 问 错 动 ， 的 还 发 育 有 商 品 与质 量 ２ １ 年 １ 月刊 ００ ０ ４ ５
防治煤与瓦斯突出的基本常识（4篇）
防治煤与瓦斯突出的基本常识煤与瓦斯突出是煤矿安全生产中的一种重要的危险事故，其泛指在煤矿开采过程中，由于地质、工艺等方面原因，煤体与瓦斯发生突出，导致煤层破坏释放大量的煤与瓦斯，给矿井的生产和人员的生命安全带来严重威胁。
为了防治煤与瓦斯突出事故,有必要了解一些基本的常识。
一、煤与瓦斯突出的原因（一）煤岩力学特性：煤层的物理力学性质是造成煤与瓦斯突出的基本原因之一。
煤的崩塌性、膨胀性以及分层、剪切裂隙的存在都是引起煤与瓦斯突出的因素。
（二）煤层构造：煤层构造是煤与瓦斯突出发生的重要因素。
煤层的断裂、倾向、倾角、褶皱、断裂带等形成对突出的发生有重要影响。
（三）矿井开采工艺：矿井开采工艺是煤与瓦斯突出的重要因素。
矿井开采中的爆破、掘进、支护以及煤与瓦斯的释放和抽采等工艺环节都可能导致煤与瓦斯突出的发生。
二、煤与瓦斯突出的表现（一）封闭小点突出：煤炭岩体向矿井内突出的最小表现形式，突出距离一般不超过5m。
（二）表层突出：煤岩体突出的表面在矿井内露出的情况，煤层向上突出的距离一般在5-10m范围内。
（三）块状突出：突出体的体积较大，突出距离可达几十米，突出体一般为恢复压力大的煤体。
（四）巨型突出：大规模的突出，突出距离可达几百米，煤层整体向上突出。
三、煤与瓦斯突出的预测和预警为了防范煤与瓦斯突出事故，需要进行煤与瓦斯突出的预测和预警工作。
煤与瓦斯突出的预测一般包括地质预测、地震预测和气体预测等。
地质预测：通过对煤层的地质条件进行综合分析，包括断裂和裂隙的发育情况、煤层的结构性地质因素、地下水位等方面的评估，来预测煤与瓦斯突出的可能性。
地震预测：通过监测地下煤与瓦斯突出过程中所产生的地面微震事件和地下地震波的传播情况，来预测煤与瓦斯突出的可能性。
气体预测：通过监测煤矿井下的瓦斯浓度和流量，以及地温、大气压力等参数的变化，来预测煤与瓦斯突出的可能性。
四、煤与瓦斯突出的防治措施（一）合理选煤：根据煤层的地质条件、煤与瓦斯突出的危险性，采取合理的选煤措施，减小突出的可能性。
煤与瓦斯突出的防治专业知识范本
煤与瓦斯突出的防治专业知识范本煤与瓦斯突出是煤矿安全生产中的严重问题之一。
针对煤与瓦斯突出的防治，需要了解相应的专业知识。
本文将介绍与煤与瓦斯突出相关的专业知识，包括煤与瓦斯突出的原因、特点，以及防治对策。
一、煤与瓦斯突出的原因煤与瓦斯突出是由于煤层与瓦斯压力超过了岩石的抗压强度，从而导致煤层破碎和瓦斯从煤层中发生喷出的现象。
主要的原因包括：1. 煤体的物理力学特性：煤体具有一定的膨胀特性和弹性特性，当煤体受到外部压力的作用时，容易发生破碎和突出。
2. 岩石结构和构造：煤层中的主要岩石为页岩、泥岩等软弱岩石，其抗压强度较低，容易发生破碎和突出。
3. 瓦斯压力：煤层中含有一定量的瓦斯，当瓦斯压力超过一定范围时，容易引发煤与瓦斯突出。
4. 煤层厚度和倾角：煤层厚度较大或倾角较大时，容易发生破碎和突出。
5. 采掘工艺和施工方法：不合理的采掘工艺和施工方法会增加煤与瓦斯突出的发生概率。
二、煤与瓦斯突出的特点煤与瓦斯突出具有以下特点：1. 突发性强：煤与瓦斯突出往往是突然发生的，难以预测和避免。
2. 速度快：煤与瓦斯突出时，煤层和瓦斯会迅速喷出，速度较快。
3. 真空效应：煤与瓦斯突出时，周围空间会产生真空效应，对矿工和设备造成威胁。
4. 破坏性强：煤与瓦斯突出时，矿体会发生破碎和塌陷，造成严重的破坏。
三、煤与瓦斯突出的防治对策为了防治煤与瓦斯突出，采取一系列的措施是必要的。
下面介绍几种常用的防治对策：1. 采取合理的采掘工艺和施工方法：合理的采掘工艺和施工方法可以减少煤与瓦斯突出的发生概率。
例如，合理控制瓦斯抽采量、改变采掘方向等。
2. 加强煤层管理：对于存在突出危险的煤层，需要加强煤层管理，加强测量和监测，确保煤层的安全稳定。
3. 提高瓦斯抽放效果：加强瓦斯抽放工作，提高抽放效率，降低瓦斯压力，减少煤与瓦斯突出的发生概率。
4. 增加工作面的支护强度：采取合理的支护措施，提高工作面的支护强度，减少煤与瓦斯突出的发生。
煤与瓦斯突出基本知识20180809
2018年8月9日
概述
•
煤与瓦斯突出是严重威胁煤矿安全生产的自然灾害之一。我国是一
个煤与瓦斯突出比较严重的国家，每年都会有事故发生，造成大量 人员伤亡。
•
2018年8月6日，贵州省盘州市石桥镇梓木戛煤矿发生一起煤与瓦斯
突出事故，共造成13人死亡。
概述
•
煤与瓦斯突出（以下简称突出）是采掘过程中发生的严重自然灾害
煤与瓦斯突出历史
• 国内情况：我国最大的一次突出(世界第二)—1975年8月8日，天府矿务局《三汇 一矿》+280m水平，平峒揭开K1煤层时，突出煤岩12780t，瓦斯140万m3 • • • • • • 炮响3~4s后发生突出，峒口一阵狂风，将小碎石卷起，吹到50m以外； 大量瓦斯携带煤粉涌出，呈黑浓烟状，持续40min才逐渐下降； 距突出点700多m远的三道风门被毁； 风门外装有钎子和矸石的矿车冲出30多m远； 1t多重的一块巨石被冲走120多m； 另一块重达3t的巨石冲出60余m，拐两个90°的急弯进入变电所。
次左右。
•
世界第一大突出—1969年7月13日前苏联顿巴斯《加加 林矿》石门揭煤(1.03m)突出煤(岩)14000t，瓦斯25万m3。
煤与瓦斯突出历史
• •
国外情况：
1879年4月17日，比利时《阿拉波二号井》发生一次强 度420t，瓦斯50万m3的突出。
•
瓦斯逆流从提升井冲至地面，距井口23m的绞车房附近 的火炉引燃了瓦斯，火焰高达50m，井口建筑烧成一片
随着开采深度的增加，突出的危险性增大。其主要表 现为突出次数增多，突出强度增大，突出煤层增加，突 出危险区域扩大。同一煤层，突出次数随开采深度增加 而增加，突出强度随开采深度增加而显著增大。在浅部
防治煤与瓦斯突出知识
防治煤与瓦斯突出知识煤与瓦斯突出是煤矿井下常见的一种事故形式，给矿井生产和工人的生命安全带来了巨大的威胁。
为了预防和控制煤与瓦斯突出事故，矿区负责人和矿工们都需要了解相关的防治知识。
本文将重点介绍防治煤与瓦斯突出所需的关键知识和措施。
一、煤与瓦斯突出的原因煤与瓦斯突出是由于地质构造、煤层自身条件等因素综合作用下的一种现象。
主要原因包括煤层中瓦斯的增加、煤与瓦斯在采煤过程中的相互作用以及地质构造的影响等。
1. 煤层中瓦斯增加煤层中的瓦斯主要来源于煤的吸附和捕集，一些地质因素会导致瓦斯的积聚和增加，例如地下水对瓦斯解吸的作用、煤层深度的增加等。
当瓦斯积聚到一定程度时，一旦遇到某种触发条件，就可能突然释放出来，形成煤与瓦斯突出。
2. 煤与瓦斯的相互作用在采煤过程中，人工开采对煤层中瓦斯的容易排放，从而导致瓦斯浓度的升高。
此外，煤与瓦斯的相互作用也会导致煤与瓦斯突出的发生，例如采煤工艺不当、煤体变形等。
3. 地质构造的影响地质构造的变化会导致煤与瓦斯突出的发生。
例如断层、受压构造等都可能直接或间接地影响煤层中瓦斯的释放，从而加剧煤与瓦斯突出的风险。
二、防治煤与瓦斯突出的措施为了防止和控制煤与瓦斯突出事故，矿区负责人和矿工们需要采取一系列有效的防治措施。
以下是一些关键的措施。
1. 严格执行瓦斯防治制度矿区负责人应制定并完善瓦斯防治制度，确保瓦斯检测、通风、人员配备等措施得到有效执行。
同时，还应定期组织开展瓦斯防治培训，提高矿工们的安全意识和应急处理能力。
2. 做好瓦斯监测与通风瓦斯监测是预防和控制煤与瓦斯突出的关键步骤。
矿井应当安装可靠的瓦斯检测仪器，并定期进行检验和维护。
同时，通风系统的设计和运行也是非常重要的，确保空气流通，降低瓦斯积聚的风险。
3. 采取合理的采煤工艺和支护措施采煤工艺和支护措施的合理选择对预防煤与瓦斯突出具有至关重要的意义。
矿区负责人和技术人员应根据煤层条件、地质构造等因素，选择适应的采煤工艺和支护方式，最大限度地减少瓦斯的释放和积聚。
地质构造对煤与瓦斯突出影响因素分析
［ 摘 要 ］ 瓦斯赋 存及 煤 与 瓦斯 突 出受各种 地质 因素 控制 ，地 质构 造 对煤 与 瓦斯 突 出起 着 决 定 性作 用 。焦作 矿 区是 高 瓦斯 区 ， 于其 中部 的演 马矿属 煤 与 瓦斯 突 出矿 井 ， 马 位 演 井田是 受凤 凰 岭 断层 和峪 河断层 控 制 的 断块 ，瓦斯 含 量较 高 ，构造 煤厚 变化 大 ， ２０ ０５年 ５月 ２ ２日发 生的煤 与 瓦斯 压 出事 故正 是地 质 构 造 、 压 、 地 瓦斯 和 煤体 结构 等 多种 因素综合 作 用的结 果 ， 质构造 是 引起 此 次压 出的 决定性 因素。 地 ［ 关键词 ］ 地质 构造 ； 煤与 瓦斯 突 出； 出 压 ［ 中图分 类号 ］Ｔ １ ［ Ｄ７３ 文献标 识码 ］Ｂ ［ 章编 号 ］ １７ － ４ （Ｏｏ０ ｏ（ 文 ６２９ ３２ １）４ ３） ９ ２
壁 倾斜 分层 ， 计 生产 能 力 ６ 设 ０万 ， 核定 生 产能
力９ Ｏ万 ，在 生 产期 间 曾发 生 多次煤 与 瓦斯 突
大量运移 、 排放 ， 瓦斯含量相对较低 ， 为低瓦斯矿 井； 而在阶梯断块 的倾斜端和地堑断块 内， 煤层埋 藏 变深 ， 利 于瓦斯保 存 ， 有 瓦斯 含量 明显较 高 。瓦
起 二 煤露 头 ， 到 凤凰 岭断 层 ， 以第 Ｕ勘 探 线 南 东 与九 里 山矿 井 田分界 ， 西与韩 王矿 井 田相邻 ， 田 井
面积 约 １ ． ｋ ４６ ｍ 。演 马庄 矿含 煤 地层 为石 炭 二 叠
系列 小断块 ，煤 层瓦 斯含量 分 布的差 异性 受断 块 构 造所 控制 。焦作 矿 区 内含 煤地层 沉 积之后 经历 了 印支 、 山和喜 马拉 雅三次 主要 构造 运动 ， 区 燕 本
简述煤与瓦斯突出的一般规律
简述煤与瓦斯突出的一般规律煤与瓦斯突出是煤矿矿井中常见的一种灾害，不仅对矿工的生命财产安全造成威胁，还对矿井开采工作带来极大困扰。
煤与瓦斯突出是指在煤矿开采过程中，由于矿岩的变形和岩石裂隙中积聚的瓦斯压力突然释放，造成煤壁和顶板失稳，导致煤体进行解体分离并向井下喷出，同时伴随着大量瓦斯的喷出。
煤与瓦斯突出的发生是有一定规律可循的，下面将简述煤与瓦斯突出的一般规律。
首先，煤与瓦斯突出与煤层的地质条件密切相关。
通常情况下，煤与瓦斯突出多发生在煤层中的软弱层位和煤与顶板之间的夹矸层。
这些层位的物理力学性质较差，容易发生破碎和变形。
此外，煤层中存在的构造破裂、断层等地质构造也会影响煤与瓦斯突出的发生。
其次，煤与瓦斯突出与煤层开采方式紧密相关。
目前，常见的煤层开采方式主要包括综采、切割工艺和矿井柱状开采等。
综采指的是采用煤矿综合开采机械和设备进行开采，煤层的整体破坏程度较大，容易导致煤与瓦斯突出。
切割工艺是指采用切割机械和设备进行局部开采，相比综采，切割工艺的破坏程度较小，煤与瓦斯突出的发生率也较低。
而矿井柱状开采是指在煤层中保留一定的基本柱体，使煤层的破坏程度最小化，因此煤与瓦斯突出的发生率较低。
此外，煤与瓦斯突出还与煤层的厚度和埋深有关。
通常情况下，煤层越厚、埋深越大，煤与瓦斯突出的发生概率越高。
这是因为厚煤层在开采过程中需要经历更多次的切割和支护，容易导致煤与瓦斯突出的发生。
而埋深越大，地下压力越大，煤层受力更加剧烈，也增加了煤与瓦斯突出的风险。
最后，煤与瓦斯突出的发生与采煤工艺和工作面进度密切相关。
采煤工艺的变化以及工作面进度的加快都会增加煤与瓦斯突出的风险。
采煤工艺的变化可能导致煤层的受力状态发生变化，进而影响煤与瓦斯突出的发生。
同时，工作面的迅速推进也会增加煤与瓦斯突出的可能性。
总结起来，煤与瓦斯突出的发生有一定的规律可寻，与地质条件、煤层开采方式、煤层厚度和埋深以及采煤工艺和工作面进度等因素紧密相关。
最新 向斜构造煤与瓦斯突出探讨-精品
向斜构造煤与瓦斯突出探讨摘要：本文首先介绍了向斜构造的煤与瓦斯突出实例，然后进行了向斜构造分析，最后提出了向斜构造煤与瓦斯突出的相关问题，具有较强的理论性和指导性，供借鉴参考。
关键词：向斜构造；煤与瓦斯突出；应力；煤体结构煤与瓦斯突出是地应力、瓦斯压力及煤的物理力学性质等因素综合影响下的矿井动力灾害。
研究表明，在3 082次有准确记录的突出事例中， 81.9%的突出地点为软分层变厚，有断层、褶曲、火成岩侵入、煤层厚度变化等的地质构造。
生产实践表明，向斜构造是煤与瓦斯突出的多发地带。
构造地质学家们对向斜构造进行了大量研究且取得了卓有成效的进展(Bio，t 1961； Ramsary， 1962； Ramberg， 1963；W illiams， 1980；В。
Ярошевскйй， 1981； Hudelston， 1993；Schmalholz and Padladchikov， 1999； Mancte-low， 2001)。
在煤田地质方面，康继武、郭德勇、朱志敏、李贵中分析了褶皱构造煤层瓦斯的储存条件和分布特征。
陈练武、朱兴珊、王生全等分析了褶皱构造煤体结构破坏特征。
王桂梁、王生全分析了褶皱构造煤层厚度变化特征。
何俊利用分形理论分析了褶皱构造的几何特征和煤与瓦斯突出危险性之间的关系。
本文从分析向斜构造的几何特征入手，进一步讨论了向斜构造煤层与围岩组成的软硬互层系统的应力-应变特征、层间滑动特征、煤体宏观与微观结构特征以及瓦斯压力与瓦斯含量分布特征，论述了向斜构造煤与瓦斯突出的机理。
1.向斜构造的煤与瓦斯突出实例平顶山矿区位于李口向斜西南部，矿区总体地质构造线展布方向与李口向斜平行(图1)。
矿区东部的八矿、十矿和十二矿以李口向斜、牛庄向斜等为主；中部的一矿、四矿和六矿主体为规模较小的断层；西部的五矿、七矿和十一矿主要为锅底山断层、九里山断层及中间地带的郝堂向斜等。
对平顶山矿区煤与瓦斯突出的统计表明，突出具有区域性分布特征，表现为矿区东部的3对矿井为突出矿井，已发生突出43次，位于西部的矿井只有少数的突出显现，而位于中部的矿井基本上没有突出显现。
构造煤结构与瓦斯突出
构造煤是指煤层在构造应力作用下发生挤压 、剪切 、变形 、破坏或强烈的韧塑性变形及流变迁移的产 物 [ 1～7 ] , 是地球演化的产物 , 是地应力作用的记录 [ 4～7 ]. 构造煤的形成是在区域变质的基础上又叠加了动 力变质作用 [ 5, 8, 9 ] , 成为煤田地质学和构造地质学研究的重要内容. 温度 、时间和压力是物质变化最基本
D eform ed2coa l structure and con trol to coa l - ga s outburst
ZHANG Yu2gui, ZHANG Zi2m in, CAO Yun2xing
( Institu te of Gas2geology, Henan Polytechn ics U n iversity, J iaozuo 454000, China)
© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
282
煤 炭 学 报
2007年第 32卷
的影响因素 , 温度和时间与物质变化正相关 , 物质变化时温度和时间之间存在补偿效应 [10 ]. 目前仅知道 围压增加不利于物质体积增加的化学反映 , 围压变化与物质体积没有必然的关系 , 人们还没有弄清楚固 、 液体之间的相互作用的大小 , 压力 、温度和时间与物质变化存在何种关系等. 煤是低强度材料 , 在常压作 用下 , 煤体的抗压 、抗拉和抗剪强度只是泥岩的几分之一 , 不足砂岩和灰岩的 1 /10. 构造煤的结构和成 分可以说是地球应力场作用的真实写照 [4 ]. 构造煤是煤与瓦斯突出的必要条件 , 因此成为瓦斯地质学科 的核心问题 [ 1, 4～7 ]. 国内外大量观测研究表明 , 所有发生煤与瓦斯突出的煤层都发育有一定厚度的构造 煤 [ 1, 7 ]. 因此 , 构造煤不仅是地质构造运动的标志 , 也是典型的瓦斯地质体 , 几乎所有的煤与瓦斯突出都 与构造煤密切相关 , 是对地球物质演化影响的扭带. 为了研究构造煤结构对煤与瓦斯突出的控制作用 , 本 文选择不同剖面 , 以构造煤和原生结构煤对比分析的方法 , 采用有机溶剂萃取和煤成烃热模拟实验 , 对煤 层受构造应力作用时的煤结构变化及构造煤的生烃特征进行研究.
论煤矿地质构造及瓦斯防突策略
论煤矿地质构造及瓦斯防突策略发布时间：2021-06-28T17:17:45.667Z 来源：《基层建设》2021年第9期作者：冯发望[导读] 摘要：煤矿开采期间，确保生产安全，预防各种安全事故发生是一项重要工作。
贵州省习水县富泓煤矿公司贵州习水 564615摘要：煤矿开采期间，确保生产安全，预防各种安全事故发生是一项重要工作。
从目前煤矿开采的具体情况来看，瓦斯是影响煤矿开采作业顺利进行的一项重要因素，也是煤矿企业进行煤矿开采时作为关注的一项内容。
从以往煤矿开采情况来看，若没有做好瓦斯排放问题，一旦发生爆炸事故，这不仅会造成巨大经济损失，而且还会造成人员伤亡。
可见，在煤矿开采期间，必须对煤矿情况进行全面分析，采取合理措施进行瓦斯排放，确保煤矿开采作业的顺利进行，以免发生安全事故。
关键词：煤矿；地质构造；瓦斯防突引言随着我国经济的快速发展，资源的消耗速度明显的加快了很多，因此煤矿开采的进度也提高了很多，为了获得更加优质的煤矿，需要对矿井进行不断的加深。
而煤矿开采的深度不断增加，煤层当中的瓦斯含量也分布的越来越多，给施工的安全带来的极大的影响。
一旦由于施工疏忽导致了煤与瓦斯突出，会对施工人员的安全造成比较严重的危害，影响到煤矿的有序开采及施工人员生命健康。
1瓦斯的基本概念瓦斯是煤形成过程中伴生的一种气体，其主要成分CH4，CH4具有可燃性。
成煤过程中的大部分瓦斯都释放了，只有少部分遗留在煤体中。
这部分遗留在煤体中的瓦斯可分为游离态和吸附态。
在煤层开采时，瓦斯的赋存条件会改变，导致瓦斯向巷道中逸出。
值得注意的是，瓦斯向巷道中释放的速度取决于煤体的透气性。
此外，采空区中的大量遗煤也会形成大量瓦斯。
若采空区密封不严实，则瓦斯也有可能会扩散到巷道或工作面中。
2瓦斯运行规律煤矿中瓦斯一般都是以游离和吸附两者状态存在，对于并未开采的煤层中，若煤层外界各项条件都处于恒定状态，煤矿中瓦斯的分子状态都处于相互交换状态，两者交换平衡，瓦斯稳定的存在于煤层中，但是，在进行煤矿开采期间，采掘、钻孔等各项操作都会导致煤层内瓦斯发生改变，这将会导致煤矿中原有瓦斯动态平衡遭受破坏，这一情况的发生会导致瓦斯发生泄漏、喷出问题，还会对煤矿安全生产造成不良影响。
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解 、聚合 、异构 、芳构等多种化学效应 [ 4 ]. 112 构造煤低分子化合物
表 1 平顶山煤的工业分析和反射率测试结果 Table 1 The prox ima te and petrolog ica l ana lyses
溶剂萃取法是研究煤结构的常用方法. 为
for P ingd ingshan coa l sam ples
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采样 地点
结构 类型
五 矿 原生结构煤 五 矿 构造煤 大庄矿 原生结构煤 大庄矿 构造煤
工业分析 / %
Ma
Ad
V daf
1197 0199 1164 1141
9136 12170 8156 3128
35189 34180 32188 28139
Ro,max / %
0196 1103 1102 1114
1 构造煤结构
111 构造煤大分子结构
煤是一种对应力和应变环境特别敏感的特殊岩石 , 构造应力作用造成煤的大分子结构发生变化. 近年
来 , 人们用构造煤的煤镜质组反射率光性组构分析 、 X 射线衍射 ( XRD ) [ 4～6, 11～13 ] 、电子顺磁共振光谱
( EPR ) [ 14 ]和核磁共振光谱 (NMR ) 等方法对力化学作用强烈的构造煤大分子网络结构进行了分析 , 结果
Abstract: Based on techniques of organic solvent extraction and the thermal model experiment of coal2related hy2 drocarbon, the variation of coal structure and the character of deformed coal2related hydrocarbon were studied when the coal seam was modified by the tectonic stress. The results show that the extraction ratio by n2hexane and ben2 zene from the deformed coal is app roached to that from the norm al coal, but the extraction ratio by chloroform from the deform ed coal is two tim es more than that from the normal coal, the deformed coal has higher solvable low2mole2 cule compounds than the normal coal. The intermolecular force of deformed coal is relatively small, the deformed coal has low strength and high adsorp tion capacity, and those determ ine the outbreak of coal2gas outburst. The ex2 traction yields by chloroform can be taken as an index to forecast risks of coal2gas outburst. The potentiality of gen2 erating hydrocarbon from the deformed coal is relatively low, the deformed coal generate hydrocarbon due to tecton2 ic stress. In the p rocess of the tectonic stress, the organics of coal is evolved to two different orientations, one hand form ing the arom atic m acromolecule network structure, on the other hand form ing low molecular compounds and the gas hydrocarbon ( gas). Key words: deform ed coal; structure; coal2gas outburst
氯仿 四氢呋喃 总收率
大 , 构造煤比原生结构煤高 1 倍多. 由此看
1
来 , 与原生结构煤相比 , 构造煤萃取物的组成
2
3பைடு நூலகம்
饱和烃含量稍低 , 极性芳烃化合物含量高得
4
多.
0125 0121 0122 0118
0189 0190 0182 0193
0181 1181 0144 0187
11126 12193 8151 9103
(河南理工大学 瓦斯地质研究所 , 河南 焦作 454003)
摘 要 : 采用有机溶剂萃取和煤成烃热模拟实验 , 对煤层受构造应力作用时的煤结构变化及构造 煤的生烃特征进行研究. 结果表明 : 构造煤的正己烷 、苯萃取率与原生结构煤基本相近 , 而氯仿 萃取率是原生结构煤的 2倍多 , 构造煤含有很高的氯仿可溶低分子化合物 ; 构造煤分子间的作用 力小 , 决定了构造煤强度低和吸附性能高 , 从而控制了煤与瓦斯突出灾害的发生 ; 煤的氯仿萃取 率可以作为预测煤与瓦斯突出的指标. 构造煤生烃潜力小 , 反映在构造应力作用下 , 曾经生过烃 (瓦斯 ). 在构造应力作用下 , 煤中的有机质超前向两个方向演化 , 一方面聚合形成更大的高芳 构化的大分子结构 , 另一方面则形成低分子化合物和气态烃 (瓦斯 ). 关键词 : 构造煤 ; 结构 ; 煤与瓦斯突出 中图分类号 : TD713 文献标识码 : A
构造煤是指煤层在构造应力作用下发生挤压 、剪切 、变形 、破坏或强烈的韧塑性变形及流变迁移的产 物 [ 1～7 ] , 是地球演化的产物 , 是地应力作用的记录 [ 4～7 ]. 构造煤的形成是在区域变质的基础上又叠加了动 力变质作用 [ 5, 8, 9 ] , 成为煤田地质学和构造地质学研究的重要内容. 温度 、时间和压力是物质变化最基本
煤的脂碳 CH3 —和 —CH2 —谱的面积都比原生结构煤的低 , 这说明构造煤含有较低的甲基 、亚甲基成分 , 构造煤的芳碳增加了 , 而脂碳相应减少了. 这些有力地支持了构造应力作用 , 引进煤的力化学作用 , 使得
构造煤的脂肪碳减少 , 芳香碳增高 , 烷基侧链脱落成烃 , 自由基升高 , 反映了构造作用引起的煤结构裂
表明 : 构造应力作用是促使煤结构单元面网间距减小和堆砌度及延展度增大的重要影响因素 ; 构造煤较同
矿井 、同煤层 、同一剖面的原生结构煤具有较高的变质程度 , 即较大的芳核结构和较高的自由基浓度. 构
造煤反射率和双反射率增加 , 说明构造应力促使煤的芳香层片大小和定向性增加. NMR 结果表明 : 构造
结构煤的正己烷萃取率相差不大 , 原生结构煤
比构造煤稍高一些. 以苯 、四氢呋喃和氯仿萃 取时 , 前者的萃取率高于后者 , 但两者苯和四
表 2 不同溶剂无水无灰基分级萃取率 Table 2 Extraction y ield w ith var ious solen ts
%
氢呋喃萃取率差别较小 , 而氯仿萃取率差别较 样品 正己烷 苯
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第 3期
张玉贵等 : 构造煤结构与瓦斯突出
283
动 , 地壳产生的水平应力占主导地位 [ 15 ]. 平顶山含煤盆地的
第 32卷第 3期 2007年 3月
煤 炭 学 报 JOURNAL OF CH INA COAL SOC IETY
文章编号 : 0253 - 9993 (2007) 03 - 0281 - 04
构造煤结构与瓦斯突出
Vol. 32 No. 3 M ar. 2007
张玉贵 , 张子敏 , 曹运兴
收稿日期 : 2006 - 04 - 24 责任编辑 : 毕永华 基金项目 : 国家自然科学基金重点资助项目 (50534070) ; 2005年度国际科技合作与交流重点资助项目 (2005DF101040) ; 河南省教育 厅自然科学研究计划资助项目 (200510460014) 作者简介 : 张玉贵 (1965 - ) , 男 , 安徽潜山人 , 教授 , 博士. Tel: 0391 - 3987917, E - mail: zyg@ hpu1edu1cn
13121 15185 10100 11101
为了进一步探讨氯仿萃取作用 , 选取平顶山矿区不同矿井的 8个剖面 , 对比研究了构造煤和原生结构
煤的氯仿萃取率 , 如图 1所示. 由图可知 : 平顶山矿区构造煤的氯仿萃取率明显高于原生结构煤.
水平应力与垂直应力相等的深度被称为应力转换深度 , 处在应力转换深度之上 , 水平运动大于垂直运
了解构造煤低分子化合物的组成 , 采用正己 烷 、苯 、氯仿和四氢呋喃等 4种溶剂对平顶山 五矿和大庄矿的原生结构煤和构造煤进行分级 索氏萃取 , 可以实现低分子化合物的族组成相 对富集 [ 16～18 ]. 样品特征见表 1, 溶剂萃取结 果见表 2. 由表 2可知 , 平顶山构造煤和原生