鹤壁三矿瓦斯涌出量与断层的关系研究参考文本

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鹤壁矿区煤与瓦斯突出特征及影响因素分析

图２鹤壁矿区突出强度频度饼图
基金项目：河南省重点科技攻关项目（２３３８００２０４０）
作者简介：魏建平（９１一）１７，男，河南驻马店人，博士，硕士生导师，主要从事矿井瓦斯灾害方面的教学与研究
工作。
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好地保证了煤矿安全生产的顺利进行。
关键词：煤与瓦斯突出；影响因素；突出特征；构造软煤中图分类号：Ｔ７３１Ｄ１．文献标识码：Ｂ文章编号：１７０５（０７０－０００６１— ９９２０）４０６－３
ＡｎｌｓｓｏｏｌａｄｇｓｏｔｒｔｆａｕｅｎｄｉｌｕｎｅｆｃｏｓｉｂｉｉｅａｙｉｎｃａｎａｕｂｕｓｅｔｒｓａｎｆｅｃａｔｒｎＨｅｉＭｎｎｇＡｒａ
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煤
炭
工
程
２００７年第４期
鹤壁矿区煤与瓦斯突出特征及影响因素分析
魏建平，张文勇，潘辉，刘彦伟
（河南理工大学安全科学与工程学院，河南焦作４４０）５０３
摘要：文章通过对鹤壁矿区先后发生的６１次煤与瓦斯突出事故进行统计分析，进而指出了该矿区煤与瓦斯突出的特征及影响因素，为该矿区今后防治煤与瓦斯突出提供了理论指导，更
２鹤壁矿区煤与瓦斯突出特征
通过对鹤壁矿区煤与瓦斯突出事故的统计分析，煤与瓦斯突出具有以下特征：１）以突出为主，压出和倾出为辅。在所发生的６１次突出中，４０次为典型突出，占６．７；１５５％１次压出，占１．４；１８ｏ％０次倾出，占１．９。如图１６３％所示。

断层对煤与瓦斯突出的影响及控制措施

山西煤炭管理干部学院学报2016年5月May.，2016断层对煤与瓦斯突出的影响及控制措施闫宽亮（山西焦煤西山煤电集团公司杜儿坪矿地质科，山西太原030022）【摘要】断层是煤炭地下开采中常见的地质构造，断层的上下盘的相对运动破坏了煤岩结构的受力平衡和材料性能，形成易于聚集瓦斯的褶皱等构造。

本文通过对矿井实际检测数据的分析验证了断层处存在着瓦斯聚集和应力集中现象是导致煤与瓦斯灾害的发生的重要原因；通过对常见的过断层施工控制方法的比较，认为超前钻孔是一种成本低效率高的施工方法，值得应用推广。

【关键词】断层；瓦斯【中图分类号】TD713【文献标识码】A【文章编号】1008-8881（2016）02-0059-02收稿日期：2016-02-13作者简介：闫宽亮（1987-），男，河南鹤壁人，山西焦煤西山煤电集团公司助理工程师。

断层是煤层地下开采中常见的地质构造，也是煤与瓦斯突出的多发地带。

由于断层上下盘相对运动时的剪切作用，使断层的产状产生剧烈的变化，形成大量易于积聚瓦斯的地质构造，如褶皱等，引起断层附近的煤层瓦斯重新分布。

瓦斯在断层面内渗流扩散，在断层面内瓦斯压力较高，受采掘工作的影响大量喷发，易造成煤与瓦斯突出事故。

1工程地质概况某矿的设计生产能力为5.8Mt/a ，瓦斯绝对涌出量为119.27m 3/min ，相对瓦斯涌出量为34m 3/t ，属于高瓦斯矿井。

3号主采煤层的原始瓦斯压力为0.49MPa ，瓦斯含量8.3m3/t ，煤层平均厚度4.7m ，主要分布于石炭系太原组和二叠系山西组。

煤层中瓦斯探测储量约为10660Mm 3，平均煤层气资源丰度1.28×108m 3/km 2，储量丰度为中等。

矿区位于太原盆地东南部，大部分分布于华北古板块，是板内构造的一种。

区域内的断层走向多为北北东方向，次一级断层多为北东和北东东走向，为走向断层，当两者交叉时，地层在挤压作用下形成了大量的褶皱构造，易于积聚瓦斯。

鹤壁矿区煤与瓦斯突出力能因素分析

１．～１．ａ其它矿为１～１．ａ６５８３ＭＰ，２３８ＭＰ。泊松比取０３由自重产生的侧压十矿应为７０～．，．７７８ａ其它矿应为５１～５９ＭＰ。＿４ＭＰ，４．丑
（）２构造应力。矿区内地应力实测值比金尼
＋如）２］
式中
ｗＩ —煤体的弹性变形潜能，／３ — Ｍ３ｍ；Ｋ ——应力集中系数，２０取．；分别为三个方向的主应力，ａＭＰ；煤的泊松比；Ｅ ——煤的弹性模量，ａＭｅ。
— —
２煤与瓦斯突出的影响因素
２１地应力对突出的影响．
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第３卷第１３期
・
煤矿安全
２０年１０２月
问题探讨・
文章编号：０３９Ｘ（０２０ —０３ —０１０ —４６２０）１０１３
鹤壁矿区煤与瓦斯突出力能因素分析
克理论值大，其中实测铅直应力为理论值的１０．５１８倍，＿７水平应力为理论值的２６～４７．９６倍。地应力实测结果说明，区煤系地层内不仅存在矿
～Leabharlann 矿区内发育８条规模较大的倾伏向、背斜。相间出现。褶曲多为北东向，偶尔出现数量少、规模小的北西向褶曲。断层均为高角度正断层，落差大于１０ｍ的有１０８条，向以北北东向和北东向走
１鹤壁矿区瓦斯地质概况
鹤壁矿区西依太行山新华夏系隆起带，东临华北平原新华夏系沉降带，走向长３ｍ，０ｋ倾向宽２０ｍ。矿区主采二．，均煤厚８煤层倾角ｋ煤平ｍ；８－３。局部可达５。煤质为贫煤或贫瘦煤。煤￣０，０；层直接顶为薄层状砂质泥岩，老顶为细粒或中细粒砂岩。矿区整体为一单斜结构，地质构造复杂。鹤煤公司所属的八对矿井中五对为 Ⅲ类地质构造，三对为 Ⅱ类地质构造。矿区内地质构造以褶曲和

关于断层对矿井瓦斯的影响及治理建议

关于断层对矿井瓦斯的影响及治理建议摘要：断层是对煤矿井下生产的主要影响因素之一，其不仅会破坏煤质，同时还会影响煤层局部瓦斯的聚集异常。

本文针对断层的产生机理和断层的分类及其对瓦斯赋存的影响进行了探讨，并提出治理建议，确保煤矿生产安全进行。

关键词：断层构造；煤与瓦斯突出；瓦斯；我国是发展中国家，对一次能源的需求量极大。

2009年我国一次能源的消耗总量中，煤炭占70.1%。

预计2030年我国一次能源消耗总量中煤炭占52%左右，2050年占43%左右。

由此可见，未来一个世纪之内，我国对煤炭的需求量仍然巨大。

然而我国的煤矿地质条件复杂，在煤矿生产过程中煤与瓦斯突出、瓦斯煤尘爆炸、透水、矿井火灾、冒顶等灾害的影响[9]，其中多数灾害的发生与地质条件有着直接或间接的关系，其中断层是对煤矿生产影响最为显著的地质条件之一。

断层不仅破坏了煤层的连续性和完整性，还会造成断层带岩石破碎，岩石强度降底，容易聚集瓦斯引发瓦斯突出。

大量的研究表明，断层构造使地应力的分布、瓦斯的赋存和煤层的结构发生变化，直接控制着煤与瓦斯突出的发生[3~8]。

1 断层的产生及其分类1.1 断层的产生机理断层是在地壳中广泛发育的地质构造之一，是岩层或岩体沿破裂面发生明显位移的构造。

断层的形成是一个复杂的过程，在岩石受到的力超过其强度时，岩体出现微裂隙，开始发生破裂，之后微裂隙继续发展、相互结合，形成破裂面。

如果此时岩体受力超过岩体在破裂面上形成的摩擦力阻力时，两盘就开始出现移动，形成断层。

断层的几何要素主要包括断层面、断层带、断盘和位移。

1.2 断层的分类构造地质学中断层的分类方法有多种，较常用的是按照断层两盘的相对运动划分为正断层、逆断层、平移断层这些基本类型的断层，此外还有这些断层的组合，例如：正平移断层、逆平移断层等。

图1-1 断层基本分类示意图a-正断层；b-逆断层；c-平移断层如图1-1断层基本分类示意图所示，正断层是断层上盘沿断层面相对向下滑动的断层，逆断层的上盘沿断层面相对向上滑动，而平移断层的两盘顺断层面走向相对移动。

矿井瓦斯地质规律研究

采煤层；石盒子组含煤１下５层，极不稳定，不可多且采。本井田主要可采煤层一。二、煤层的成因均属腐植煤类型，煤质稳定。
１矿井地质概况
１１地层．
该煤矿井田位于荥阳背斜南翼，总体为向南倾斜单斜构造。地层产状近东西，向南，倾倾角１２。一０— ０，般１。５左右。以近东西向高角度南升北降正断层为特征。断层倾向北，倾角５７。破坏了煤层的连续性Ｏ～０，和完整性，时也相应扩大了煤系地层的出露面积。同根据该煤矿深部区资料，西南部有郭岗滑动构造通过，使二，煤层遭受尖灭，浅部区仅在１４～ｌ６勘探线南端通过，煤层没有受到影响。二．
大面积可采；二叠系山西组含煤２层，，二煤为主要开
多呈北东和北西向排列。波状起伏的宽缓小褶曲也比较发育。由于二层厚度大，煤顶底板岩性差异，小断
层往往具有底断顶不断的特征，落差一般是中间大，向
两端尖灭。从勘探和矿井开采揭露的构造特征来看，区域受构造应力场的影响，区以受南北向挤压力构成的纵本向压扭断裂为主，而相应显现的北东和北西向两组断裂则属压扭性，居次要地位。Ｆ２断层、４２Ｆ８断层，油房沟断层和浮山寨正断层为早期形成的大中型断层，李家寨断层、树亭断层等断裂构造及小型曲构造为次桧级构造。大中型断层附近的羽毛状断层和采区落差小于１ｍ的正断层为派生构造。０构造发育情况是矿井瓦斯涌出量的控制因素。Ｆ８断层、２４Ｆ２断层、油房沟断层均为半透气性断层，两侧次级羽毛状断层，必然释放一部分瓦斯，且长期出而水的巷道和淋水的工作面中也释放部分瓦斯。井田内发育的小型褶曲中因背斜轴部纵张裂隙发育，瓦斯涌出量小，相反向斜轴部压应力作用导致裂隙不发育，瓦斯不易逸散，瓦斯涌出量大。２２顶、．底板岩性对瓦斯赋存的影响二煤层直接顶为泥岩，０８～７５ｍ，厚．１．０一般６—

矿井瓦斯涌出分析

矿井瓦斯涌出分析来源：西部石化网时间：2010-7-2 9 字体: 大中小一、瓦斯涌出量1、含义瓦斯涌出量是指在矿井建设和生产过程中从煤与岩石内涌出的瓦斯量，对应于整个矿井的叫矿井瓦斯涌出量，对应于翼、采区或工作面，叫翼、采区或工作面的瓦斯涌出量2、瓦斯涌出量表示方法绝对瓦斯涌出量—单位时间涌出的瓦斯体积，单位为m3/d或m3/min：Qg=Q×C/100式中 Qg—绝对瓦斯涌出量， m3/min；Q—风量， m3/min；C—风流中的平均瓦斯浓度，％。

相对瓦斯涌出量平均日产一吨煤同期所涌出的瓦斯量，单位是 m3/t 。

qg=Qg/A式中：qg—相对瓦斯涌出量，m3/t；Qg—绝对瓦斯涌出量，m3/d；—日产量，t/d二、影响瓦斯涌出的因素决定于自然因素和开采技术因素的综合影响。

(一) 自然因素1、煤层和围岩的瓦斯含量，它是决定瓦斯涌出量多少的最重要因素。

单一的薄煤层和中厚煤层开采时，瓦斯主要来自煤层暴露面和采落的煤炭，因此煤层的瓦斯含量越高，开采时的瓦斯涌出量也越大。

2、地面大气压变化。

地面大气压变化引起井下大气压的相应变化，它对采空区（包括回采工作面后部采空区和封闭不严的老空区）或坍冒处瓦斯涌出的影响比较显著（二）开采技术因素1、开采规模（1）矿井达产之前，绝对瓦斯涌出量随着开拓范围的扩大而增加。

绝对瓦斯涌出量大致正比于产量，相对瓦斯涌出量数值偏大而没有意义。

（2）矿井达产阶段后，绝对瓦斯涌出量基本随产量变化并在一个稳定数值上下波动。

对于相对瓦斯涌出量来说，如果矿井涌出的瓦斯主要来源于采落的煤炭，产量变化时，对绝对瓦斯涌出量的影响虽然比较明显，但对相对瓦斯涌出量影响却不大，（3）开采工作逐渐收缩时，绝对瓦斯涌出量又随产量的减少而减少，并最终稳定在某一数值，这是由于巷道和采空区瓦斯涌出量不受产量减少的影响，这时相对瓦斯涌出量数值又会因产量低而偏大，再次失去意义。

2、开采顺序与回采方法首先开采的煤层（或分层）瓦斯涌出量大。

安阳、鹤壁矿区二1煤层瓦斯赋存及突出的地质因素分析

安阳、鹤壁矿区二1煤层瓦斯赋存及突出的地质因素分析马黎明;张小连;熊亮【摘要】Anyang and Hebi mining areas are important coal production base in north of Henan province,with stabilized coal seam,high⁃quality coal,coal⁃complete and the mining technical conditions is good. Based on abundant historical gas geological data and combined with sufficient practical field work,this paper analyzedⅡ1 coal seam gas occurrence status of mines in Anyang and Hebi of Henan prov⁃ince,analysis the main geological factors of affecting gas occurrence,and assessed the potential risk about coal⁃gas outburst.In the min⁃ing area,Ⅱ1 coal gas weathered zone doesn′t have the danger of coal⁃gas outburst,generally north and south ends don′t have obvious danger.And in central section,generally have the outburst danger.Th rough the research,Ⅱ1 coal seam gas occurrence characteristics are mainly influenced by burial depth ofcoal⁃seam, coal thickness, geological structure, roof⁃floor of coal seam and emission factors. The study about geological factors of Ⅱ1 coal seam gas occurrence and outburst,contribute to prevention and governance of gas disasters in mines,and promote safety and efficiency of production for mines.%安阳、鹤壁矿区是豫北重要煤炭生产基地，煤层稳定，煤质优良，煤种齐全，开采技术条件较好，结合以往大量的瓦斯地质资料，从河南省安、鹤矿区二1煤层瓦斯赋存状况出发，对影响瓦斯赋存的主要地质因素做了一定的分析研究，对煤与瓦斯突出危险性作了评估，认为该矿区二1煤瓦斯风化带不具备煤与瓦斯突出的危险性，矿区南北两端一般也没有突出的危险性，矿区中部瓦斯带内，一般有突出危险性。

浅谈断层对矿井瓦斯赋存分布规律的影响

浅谈断层对矿井瓦斯赋存分布规律的影响为给矿井瓦斯综合防治提供指导，从瓦斯走向分布影响、倾向分布影响、煤厚影响几个方面，研究了断层对煤层瓦斯赋存分布规律的影响程度。

研究结果表明，靠近断层的区域瓦斯含量低，透气性低、煤厚小的区域瓦斯含量高，透气性高、煤厚大的区域瓦斯逸散量大，瓦斯含量低。

标签：断层瓦斯赋存分布规律0前言瓦斯地质研究表明，煤层中瓦斯的生成、运移、赋存以及煤与瓦斯突出等主要是受地质作用的结果，存在着规律性，其中，瓦斯赋存与地质构造有着极为密切的关系，煤层中瓦斯赋存是不均衡的，具有分区分带性；不同煤田或井田影响瓦斯赋存的地质条件存在明显差异，瓦斯赋存的主控因素亦不相同。

据统计，煤与瓦斯突出多与断层有关，断层力学性质不同，对瓦斯赋存的控制作用也不同，张性、张扭性正断层一般属于开放型断层，不论其是否与地表连通，都会使断层两盘一定范围内的煤层瓦斯含量降低，如果与煤层接触的对盘岩层透气性较好，煤层瓦斯含量降低幅度会更大。

因此，查明断层特征及其对煤层瓦斯赋存的控制，对于开展矿井瓦斯综合防治，保障煤矿安全、高效生产具有重要意义。

1工程概况某矿位于淮南煤田西北部，是一座特大型现代化矿井。

井田内发现煤层计32层，均属二叠系，煤层总厚33.74m，含煤系数4.5%，可采煤层12层，平均总厚24.24m。

其中13-1煤层为稳定煤层，煤层上硬下软，呈粉末状或破碎状结构。

构造裂隙发育，层面滑动现象较为普遍，井下左右两侧为两条开放性正断层，左侧为F1断层，倾向16°，倾角70°，落差10～15m；右侧为F2断层，倾向56°，倾角10～64°，落差2～8m，两条断层东南部与一条大型开放型正断层连通。

通过对研究区域煤层进行原始瓦斯含量测定，，瓦斯分布规律为：靠近断层的区域瓦斯含量较低，中部有两个瓦斯富集区和一个瓦斯含量降低区，从F1断层到F2断层总体呈现出“低-高-低-高-低”的分布规律。

鹤煤三矿二1煤层煤与瓦斯突出危险性区域预测

煤矿现代化
２０１３年第ｌ期
总第１１２期
鹤煤三矿二煤层煤与瓦斯突出危险性区域预测
郎军科，张明杰，王峰
（河南理工大学安全科学与工程学院，河南焦作４５４０００）
摘要根据鹤煤三矿资料：煤的坚固系数，瓦斯放散初速度，煤层瓦斯压力和含量等瓦斯基础参数，分析了三矿二煤层瓦斯地质特征和煤层破坏情况，采用单项指标预测法与瓦斯参数结合瓦斯地质分析法对鹤煤三矿二煤与瓦斯突出危险Ｉ进行区域预测。
ＭｉａｏＧｕｏｑｉａｎｇ
（ＳｅｃｕｉｒｔｙＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｉｒｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＨｅｎａｎＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉａｏｚｕｏ，Ｈｅｎａｎ４５４０００）
。
一
危险性增大。同时，由于三矿邻近的五矿在开采同一煤层发生过煤与瓦斯突出，为了进一步准确认识和判断鹤煤三矿二煤层的煤与瓦斯突出危险性，需对二煤突出危险性进行了区域预测研究。
２矿井二。煤层概况
井田内二煤层倾角一般在ｌ５。一２５。左右，煤厚５．９５～９．２３ｍ，平均８．２６ｍ。煤层下部有１２层夹
关键词瓦斯；突出危险性；区域预测
中图分类号：ＴＤ７１３文献标志码：Ｂ

影响矿井瓦斯涌出的因素及治理措施研究

影响矿井瓦斯涌出的因素及治理措施研究本文将重点对矿井瓦斯的涌出问题进行分析，并寻求治理和解决的措施，以便更好的发展我国矿井事业，促进相关工作的开展。

标签：矿井；瓦斯涌出；治理措施1 影响矿井瓦斯涌出量的因素1.1 煤层和围岩的瓦斯含量过高煤层和围岩的瓦斯含量对于瓦斯的涌出具有决定性的影响，一般来说煤层（包括可采煤层和邻近煤层）的瓦斯含量越高，在进行施工的时候，瓦斯的涌出量也会越高。

这些因为，在矿井中采煤工作是施工人员所负责的重点工作，工作人员的所有工作都是围绕着采煤开展的，那么在施工的过程中采煤区的施工人员就比较多，需要的瓦斯数量也会相对的增加，这样就会使得煤层和围岩的瓦斯含量过高，进而导致煤层和围岩的瓦斯涌出量过大。

因此，在当前人们判断矿井的瓦斯涌出量时往往会把煤层的瓦斯含量作为主要的預测依据。

1.2 开采深度开采深度对于瓦斯的涌出量也有着极为重要的影响，随着开采深度的增大，煤层的瓦斯含量也将不断地增大，矿井瓦斯的涌出量也会相应的增大。

在采煤的过程中，之所以会出现这种情况的原因是因为，在采煤的过程中，随着开采深度的不断增加，施工人员与地面的距离越来越远了，地下环境复杂，空气新鲜空气越来越少，这样自然会使得采矿区附近所需要的瓦斯量越来越多，而瓦斯量的增多则直接决定着涌出量的增多。

1.3 开采规模的影响所谓的开采规模指的是开拓、开采的范围以及矿井的产量而言的。

对于矿井来说开采规模越大，矿井的瓦斯涌出量也会越来越大，但是在开采的过程中，矿井的瓦斯涌出量的因素也越来越复杂。

如果矿井的是依靠改进采煤工艺，提高工作面单产来增大采煤产量的，那么瓦斯的涌出量会相对减少，之所以会如此是因为，在采煤的过程中，由于采煤工艺的提升与采面无关的瓦斯源的瓦斯涌出量在产量提高的时候并没有发生明显的变化，比如说突然间增大。

2 矿井瓦斯涌出的治理措施研究2.1 矿井瓦斯涌出分源治理一是掘进工作面进行瓦斯治理：一般而言如果在施工的过程中，不考虑煤层与瓦斯突出的危险性。

鹤壁三矿瓦斯赋存地质规律研究

Ｆｎｏ一，ａｇＺｉｎ，ｎｚ。ｅｇＴａＺｈｎｍｉｇＬｉＭｉｇｅ
（．ｎｎＰｌｔｃｎｃＵｉｒｉＪａｚｏ４４０Ｃｉａ；１Ｈｅａｏｙｅｈｉｎｖｓｔｉｏｕ５００，ｈｎｅｙ，
２ＳｐｒｓｎＢａｃｈｏｔｏｅａ，ｅａｏｌｎａｅｕｅｖｉｕｅｕＨｂ４８３，ｈｎ）．ｕｅｉｏｒｎｈｉｔｅＮｒＨｎｎＨｎｎＣａｅＳｆｔＳｐｒｓｎＢｒ，ｅｉ５００ＣｉａｖｉｎｈｆＭｉｙｉｏａ
ａｔｏｓｆｕｄｔｅｌｇｃｌａｔｒｔｔｆｅｔｇｓｃｕＴｎｅ．ＧｅｌｇｃｌａｏｓｃｕｒｎｅｎａｓｉｔｉｕｔｎｕｈｒｏｎｈｅｇｏｏｉａｆｃｏｓｈａａｆｃａｏｃｉｅｃｏｏｉａｌｗｓｆｇａｏｃｒｅｃａｄｇｄｓｒｂｉｗｅｅｂａｎｄｏｒｏｔｉｅｂｓｎｔｅｒｓａｃｆｔｅｇｏｏｉａｏｉｉｎｓｏａｃｕｒｎｅａｄｍｉｒｔｏＴｈｅｅｒｓｌｓｈａｅｉｏｎｔｐａｔｃｌｓｇｉｉａｃｏａｅｄｏｈｅｅｒｈｏｈｅｌｇｃｌｃｎｄｔｏｆｇｓｏｃｒｅｃｎｇａｉｎ．ｓｅｕｔｖｍｐ￣ａｒｃｉａｉｎｆｃｎｅｔｇｉｅｔｅｉｎｏｎｅｔｌｔｏｎｎｉｅｌｙｍｅｔａｄｐｔｔｒｅｅｄｇｓｃｎｔｏａｕｅ．ｕｄｈｅｄｓｇｆｍｉｅｖｎｉａｉｎａｄｍｉｎｇｄｐｏｎ，ｎｄａｏａｇｔａｏｒｌｍｅｓｒｓＫｅｗｏｒｙｄｓ：ａｃｕｒｅｎｅ；ｅｌｇｃｌｌｗｓ；ｅｌｇｃｌｓｒｔｒｇｓｏｃｒｃｇｏｏｉａａｇｏｏｉａｔｕｃｕｅ

鹤壁矿区地质构构造对煤与瓦斯突出的控制

鹤壁矿区地质构造对煤与瓦斯突出的控制煤与瓦斯突出是煤矿生产中常见的一种灾害形式，其发生与否与地质构造密切相关。

鹤壁矿区位于河南省南部，煤炭资源丰富，但煤与瓦斯突出问题也较为突出。

本文将从矿区地质构造入手，探讨其对煤与瓦斯突出的控制作用。

一、矿区地质背景鹤壁矿区位于华北克拉通西南缘，是中生代晚期至新生代的构造变形区，主要由华南造山带晚期隆升抬升而形成。

矿区内煤系地层发育，主要包括上二叠统的煤系地层、下三叠统的煤系地层和上侏罗统的煤系地层等。

其中，上二叠统的煤系地层是鹤壁矿区的主要煤层，具有丰富的资源和良好的采矿条件。

二、矿区地质构造特征鹤壁矿区是一个典型的板块构造运动区，受到多期构造事件的影响，形成了较为复杂的地质构造。

主要特征如下：1.断层：矿区内断层发育，分为结构断层和脆性断层两类。

结构断层主要为逆冲断层，分布较广；脆性断层则主要为深大断裂带和中小型正常断层，对煤层分布和存在具有较大影响。

2.褶皱：矿区内褶皱分布较广，长波褶皱主要分布在中部和南部区域，短波褶皱则主要分布在北部和中部区域。

褶皱不仅对煤层存在和分布产生影响，也对瓦斯运移、富集等产生一定影响。

3.地层倾角：矿区内地层倾角较大，主要分布在北部和东部地区。

这将对煤层开采和瓦斯运移产生影响，需要采取适当的措施进行防治。

三、煤与瓦斯突出的发生机理煤与瓦斯突出是煤矿开采中常见的一种灾害形式，其发生机理多种多样。

在鹤壁矿区，主要与以下地质因素有关：1.断层：在煤层断裂发育的地段，突出形成比较容易。

断层有不同的滑移类型及位移量，对运移和富集的瓦斯有影响。

2.褶皱：在褶皱的前部和褶皱脚部，突出形成的可能性较大。

这是由于褶皱在构造作用下受到挤压和牵引，导致煤层应力状态复杂，易发生变形破裂。

3.地层倾角：当煤层倾斜度较大时，瓦斯从高点向低点运移，容易形成突出。

这是由于在大斜角煤层中，瓦斯向下运移时会产生气体密度不平衡现象，在高地点相对集聚，多在倾斜度超过30度的区域发生。

瓦斯涌出量预测与埋深的关系研究

１．３上覆岩层对瓦斯赋存的影响
由于在煤层中地层物质相对的松软，同时移动较为容易，方向上其厚度改变
会比较明显，从而在一定的程度上影响到煤层中瓦斯的赋存。
１．２煤层倾角对瓦斯赋存的影响
当煤层的发生倾角变化时，煤层赋存的瓦斯也会随之发生不同情况的改变。在相同的条件下，煤层倾角减小，该煤层中赋存的其含量会变多。由于当倾角减小时，其在该煤层中将会有较长的流动路线；并且该煤层所对瓦斯产生的阻力会变大，使得其在煤层中扩散速度将减缓，因此煤层中瓦斯含量增多。
２瓦斯预测与煤层埋深的影响
正如上文所说煤层中的瓦斯含量会受到多种地质因素的制约，诸如煤质、埋藏深度、构造、煤的物理化学性质、煤层顶底板岩性等等，并且在不同矿区，也会有各种不同情况的地质因素施加影响，因而显著性可能是不相同的。但是对一个具体井田，总会有个在诸多地质因素起主导作用来对其含量在全井田范围内变化影响总体趋势，其他地质因素只能在局部范围内影响煤层瓦斯含量。井田内部以褶曲构造为主，在石千峰向斜为主体的控制下，伴生次一级短轴褶曲。陷落柱也是西山煤田及本矿特别发育的地质构造。井田内褶曲构造及陷落柱瓦斯地质影响较小。井田内落差大于２０ｍ的有４条（该断层、该北断层、该中部断层、风声河断层）。其中该断层、该北断层沿井田南部边界分布，形成与官地井田的天然分界线，对井田内瓦斯地质单元划分无影响。风声河断层位于井田东部边缘，对井田内瓦斯地质单元划分无影响。该中部断层位于井田中部，为一正断层，从现有钻孔及实测瓦斯资料分析，该断层对两侧瓦斯分布影响较小；其余断层落差较小，对井田内瓦斯地质单元划分影响很小。井田内２、３、６、７、８、９号煤层的煤的物理化学性质、煤层顶底板岩性都基本相同，因此影响本矿的主导因素是埋藏深度；故本次瓦斯涌出量与埋深预测将矿井划分为一个瓦斯地质单元进行预测。３瓦斯埋深线性回归计算现根据井下实测及钻孔瓦斯含量数据，来分析２、３、６、７、８、９号煤层瓦斯含量分布规律。瓦斯含量数据进行分析，得到该煤矿２、３、６、８、９号煤层瓦斯含量具有随埋深的增加而变大的趋势，通过线性回归得出其分布规律如下Ｊ：（１）２、３、６、７、８、９号煤层瓦斯含量具有随埋深增加而加大的趋势（图１一图５），两者之间遵循式（式１一式５）所示的统计关系：

断层对矿井煤与瓦斯突出的影响分析

图1 4325工作面布置图
1.2 研究区域断层分布特征工作面内共发育断层达26条。其中，19条小于
2 m落差的断层，占73.07%；2~5 m断层6条，占 23.08%；大于15 m落差的断层1条，占比3.85%. 2断层与瓦斯赋存之间影响关系分析 2. 1 煤体破碎程度与瓦斯吸附能力之间关系分析
握瓦斯突出的形成、发生机制、瓦斯运移及应力分布规律、突出防控技术等，专家学者进行了大量分析研
究，取得丰硕成果〔"I.以往大多数理论及控制技术，对于断层控制构造对瓦斯的影响研究较少。鉴于此，近年来一些学者开始对构造对于瓦斯控制作用进行研究。闫宽亮⑹通过实测分析验证了断层处煤与瓦斯灾害发生的主控因素是瓦斯与应力共同出现集中现象，并通过实践验证了超前钻孔对于控制断层瓦斯有较好效果。屈争辉⑵运用扫描电镜、X射线衍射、电子顺共振、核磁共振和傅立叶红外光谱等结构分析手段对不同煤级、不同变形类型和程度构造煤超微和分子结构及瓦斯特性的演化特征进行了系统研究，结果表明不同应力-应变环境使得构造煤结构出现较大变化，即构造活动越剧烈煤裂隙越发育，其吸附瓦斯能力越强。张浪等⑻在建立断层面受力模型的基础上，通
表现为a„ > ah > o■”，此时的最大主应力为水平最
大主应力。
对4325 丁-作面影响最大的断层F-15为逆断层, 落差达18 m.通过研究表明⑸构造煤及其派生结构对于瓦斯的吸附及储存效果要大于原生煤，其主要原
因是构造煤受挤压作用的反复剪切，内部裂隙发育, 且其赋存应力较大。由上可知，受逆断层影响的构造煤既为瓦斯提供了运移通道、赋存条件，还为瓦斯运移提供了初始动能，并且高应力条件也为突出提供了
斯浓度为2. 33 m3/t,瓦斯斥力为0. 148 MPa,且赋存

浅谈瓦斯涌出量与地质构造的关系

这一过程时间相当长，直至第三系沉积后，煤系地层才又呈现基本封闭状态，瓦斯沿煤层露头逸散应是影响瓦斯深部大，浅部小的主要地质因素；其次，浅部断层的释放作用明显，城山矿浅部小断层发育，采区地貌丘陵，东部没有冲击层覆盖，层露头煤出露地表，地表有大的河谷存在，含水层较发育，但以裂隙带为主，瓦斯释放条件好，全矿井一０４０ｉｎ以浅已探明有大小断层６条，一水平出现的就有５５条，层多，断１部分瓦斯沿断层面逸散。此外，一水平煤巷下山多，集中主、如副下山、道下山、输轨运下山、自溜下Ｉ等，Ｊ煤层被切割，瓦斯起到了释放Ｊ对作用。沿走向变化主要受地质构造控制，西部的主体构造是复向斜，裂隙发育，但断层较少，煤层的上部覆盖着６０米以上的砾岩，分选性差，胶结良好，致密坚硬，为瓦斯聚集起到很好的封闭作用；其次，本井田的人字型构造较为发育，田中部由地古隆煤起向东倾伏，矿山地形属老年期地貌，北部是基底古老变质岩出露山脊，标高在＋３０米，５中部含煤
关键词：质构造；地瓦斯涌出；测规律预
１地质概况
成半封闭式扭压断层，煤层厚度
表１采区主要的断层特征
本井田总体构造形态为地层走向大致东西、大，瓦斯保存条件好，同时在埋藏倾向南的单斜构造，地层倾角：西部沿倾斜方向，一深度相同时，煤层倾角越小
一
（）图１ｍ，如所示。区瓦斯含量沿走向方向呈西该

鹤壁三矿瓦斯涌出量与断层的关系研究

鹤壁三矿瓦斯涌出量与断层的关系研究背景介绍鹤壁三矿是指位于河南省鹤壁市山区的三座大型煤矿，其中煤炭资源丰富，但同时也存在着瓦斯涌出问题。

瓦斯涌出量的大小和涌出时间对煤矿的安全生产具有重要的影响。

因此，研究瓦斯涌出量与断层的关系对于制定科学的煤矿设计、安全生产管理和预防瓦斯事故具有重要意义。

目的与意义本文旨在探究鹤壁三矿瓦斯涌出量与断层的关系，为煤矿的安全生产提供科学依据。

煤矿生产中，由于断层对煤层的影响以及断层的属性，断层是煤矿重要的控制因素之一，也是瓦斯涌出量较大的区域。

因此，研究鹤壁三矿瓦斯涌出量与断层的关系对于研究瓦斯涌出规律具有重要意义。

瓦斯涌出量与断层的关系断层对瓦斯涌出量的影响断层是指岩体中一定规模、规律的断裂带，是阻碍瓦斯运移的主要因素之一。

煤层中断层的分布特点是比较复杂的，煤层中的断层主要为逆断层和正断层，这些断层对瓦斯的运移和聚集起到重要作用。

逆断层与一般断层相对，它的左甲骨顺层的滑动，一个断口相对的位置低于另一面。

逆断层多发生于山区，如鹤壁三矿。

在煤矿生产过程中，若煤层遭遇逆断层带，则逆断层带上下部的煤层与逆断层之间通道畅通，瓦斯易于运移和聚集。

因此，在逆断层带内瓦斯涌出量较大。

正断层则相反，指重叠断层的一种，向上需要冲断，因为断口内下降。

正断层多产于沉积盆地中部地区。

若煤层遭遇正断层，则在正断层带上下部的煤层与正断层之间的通道不畅通，瓦斯无法顺畅运移和聚集，此情况下，瓦斯涌出量较小。

鹤壁三矿断层分布情况鹤壁三矿岩层中分布着多个断层，其中以逆断层带多见。

通过煤矿工作面的观测，我们可以得到鹤壁三矿断层的分布情况如下：•A断层：大理岩中一条较宽的逆断层，厚度150m，较为明显。

•B断层：位于大理岩中，与A断层大致平行，但位于煤层隆起带上，长度为3.5km左右。

•C断层：位于岩石中，为一条相对较宽的正断层，长度为2.5km左右。

•D断层：是一条由水平拉张形变引起的逆断层，断层带较为明显，长度在300m左右。