瓦斯地质规律的研究对防治煤与瓦斯突出的意义

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煤与瓦斯突出事故发生的地质因素

煤与瓦斯突出事故发生的地质因素

煤与瓦斯突出事故发生的地质因素摘要: 随着我国煤矿开采力度和开采深度的加大,煤与瓦斯突出事故一直是煤矿的主要灾害,在我国煤矿的重大灾害事故中约70%是瓦斯事故。

而地质条件的变化在煤与瓦斯突出事故是重中之重。

关键词:煤与瓦斯突出地质结构煤层变化1 概述国内外对煤和瓦斯突出分布的研究表明,无论在煤田、矿区或井田范围内,突出都是不均匀分布的,它们往往比较集中地发生在某些区域,我们称之为突出的区域性分布。

一般而言,发生突出的面积只占突出煤层总面积的10%左右。

根据前苏联马凯耶夫[1]煤矿安全科学研究所的研究,在顿巴斯煤田各个矿井煤层中,突出危险区只占煤和瓦斯突出危险煤层总面积的5~7%。

在预报的非突出区中,由于不用采取预防措施,其产量和掘进速度可提高5~30%。

因此,研究煤和瓦斯突出的区域性分布,对合理的采取防止突出措施,减少盲目性,具有很大的现实意义。

2 地质构造对煤与瓦斯突出的影响大量实际资料表明,煤与瓦斯突出多分布在地质构造破坏带,地质构造是控制煤与瓦斯突出的主要地质因素。

有些突出点,虽然其附近地质条件无明显异常,但却处于某些封闭型构造圈闭的范围内,或受某些特殊的构造边界所控制。

在我国很多突出矿区也有类似规律。

例如,四川南桐矿区(1955~1972年)在有资料记载的464次突出中,有436次(占94%)发生在构造带;红卫煤矿(1954~1976年)225次突出中有190多次(占85%)发生在煤包处。

1)封闭向斜轴附近向斜是由水平侧压力作用形成的,在其中性面的下部产生张应力,在中性面上部产生压应力。

在轴部地带,上面受到强大的压应力作用,而下面受到深部地层的阻力,是地应力较高的地带。

因此,封闭向斜的轴部地带往往是突出点分布密集的区域。

例如,四川南桐矿区区域上处于川黔南北构造带与新华夏至华夏式构造的复合部位,属于构造应力集中区。

南桐煤矿的大部分突出,包括最大的一次3500吨的突出,都发生在王家坝向斜的轴部附近。

煤与瓦斯突出的基础知识

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。

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

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。

瓦斯地质

瓦斯地质

瓦斯地质规律与瓦斯预测第一节研究瓦斯地质理论的意义瓦斯地质理论是瓦斯防治最重要的基础。

瓦斯是一种地质成因的气体地质体,它是在数千万至数亿年中与煤的演化作用相伴生而形成的,它生于煤层、存储于煤层及其围岩之中。

它的生成条件、保存条件、赋存和分布规律都受极其复杂的地质演化作用控制,宏观上涉及板块构造和区域地质演化理论,微观上涉及煤的化学结构。

瓦斯在煤层中的赋存状态与煤颗粒、煤分子之间的关系经历过极其复杂的地质历史演化过程,其解吸、运移、流动规律涉及流体力学等方面知识;瓦斯的赋存和分布控制着瓦斯的含量、涌出量和煤层气资源量;地质构造复杂程度控制着煤与瓦斯突出的危险性;构造煤的发育特征控制着瓦斯(煤层气)抽采和瓦斯治理的难度。

高瓦斯矿井、煤与瓦斯突出矿井的瓦斯防治,是世界产煤国家共同面临的国际性技术难题。

我国煤矿95%以上的井工开采,开采深度每年平均以近20m的速度增加着。

深部开采使得原来的低瓦斯矿井升为高瓦斯矿进,高瓦斯矿井则升为煤与瓦斯突出矿井。

我国高瓦斯矿井、煤与瓦斯突出矿井总数已有5000余对,占我国煤矿总数的一半左右。

煤气瓦斯突出机理的研究和认识,目前仍停留在假说阶段,从而导致煤与瓦斯突出灾害防治和事故的处理难度加大。

第二节瓦斯地质学的研究对象和内容1、瓦斯地质学的研究内容(1)瓦斯赋存机理研究瓦斯赋存机理研究,是世界产煤国家目前共同面监的国际性技术难题。

瓦斯赋存分布规律控制瓦斯含量和瓦斯涌出量,构造复杂程度控制煤与瓦斯突出的危险性,构造煤的赋存分布控制瓦斯的抽采难度。

(2)构造煤与瓦斯突出煤体基础论研究构造煤是煤层受地质构造挤压剪切破坏作用产物。

瓦斯突出煤体,是指含高能瓦斯的构造煤体。

实践证明:所有的煤与瓦斯突出动力现象均发生在构造煤分布区。

瓦斯突出煤体具有瓦斯高含量、高解吸速度、低强度、低渗透性的“两高两低”特性。

(3)瓦斯(煤层气)抽采地质控制机理研究目前,我国煤矿瓦斯抽采率只有5%-12%,平均吨煤瓦斯抽采量尚不足1m3,仅为平均煤层瓦斯含量的6%-10%。

煤与瓦斯突出的地质作用

煤与瓦斯突出的地质作用
瓦斯灾害作为矿井的主要灾害之 一 ,其事故的起数和死亡人数也一直占 较 高的比例,而煤与瓦斯突出又在瓦斯 事 故 中 占 有 主 要 地 位 。据 不 完 全 统 计 , 全国煤矿每年平均发生一次性死亡至少 3 人的煤与瓦斯突出较大以上约2 9 起, 这 些 较 大 事 故 、重 大 事 故 以 及 特 别 重 大 的煤与瓦斯突出事故的发生,在时刻提 醒矿井工作人员和相关的科研单位其事 故 的 严 峻 性 。 因 此 ,对 于 煤 与 瓦 斯 突 出 的 问题,必须要引起高度的重视,投入 相 应 的 人 力 、物力和 财力 进行 科研 攻 关 并 对 其 进 行 控 制 。为 了 控 制 煤 与 瓦 斯 突 出事故的发生,必须要先清晰地掌握其 事故发生的机理,本文主要结合自身的 工 作 经 验 ,分析地 质作 用对 于煤 与 瓦斯 突出的影响。
大多为二叠系煤层,其次为侏罗系煤 地区相对较少。
层 ,基本上没有石炭系的煤层。也就是
(4)
的影响。由于岩浆活动会改变煤层的煤 不同的地质构造对煤与瓦斯
说 ,煤与瓦斯突出事故的发生与成煤建 突出的影响也不尽相同。比如,向斜构 质 、岩墙对瓦斯的封闭、岩浆伴随的高
造特征等密切相关,因为煤层的厚度、 造的翼部,其倾角越大,加上开放性断 温催生的瓦斯气、煤 体 结 构 、煤层赋存
的 地 区 ,其 瓦 斯 含 量 较 小 ,在 进 行 采 掘 活动的时候,瓦斯涌出量也较小;反之 , 地 下 水 活 动 微 弱 的 地 区 ,其 瓦 斯 含 量 较 大 ,在进行采掘活动的时候,瓦斯涌出 量 也 较 大 。水 力 运 移 逸 散 控 气 作 用 在 我 国 分 布 较 为 广 泛 ,特 别 是 断 层 发 育 较 多 的 华 北 地 区 ,煤 系 下 伏 奥 陶 系 含 水 层 的

小常煤矿3号煤层瓦斯地质规律分析与研究

小常煤矿3号煤层瓦斯地质规律分析与研究

关键词:瓦斯含量;瓦斯涌出规律;高瓦斯矿井
中图分类号:P621
文献标识码:A
文章编号:2096-7519(2020)03-49-6
1 引言
争当能源革命排头兵是山西省转型升级的三大任务之 一,煤炭资源的高效开发利用仍然是其重要组成部分。但 是,煤炭开采正面临着开采深度增加、瓦斯压力和瓦斯含 量增大、地质构造条件复杂,瓦斯灾害日趋严重等相关问 题[1-3]。掌握矿井开采煤层的瓦斯赋存及涌出规律,是科学 指导煤矿瓦斯灾害防治工作,达到超前预测瓦斯灾害的重 要基础[4-5]。
2 概况
小常煤矿位于位于山西省长治市郊区堠北庄镇余庄村一 带,现开采二叠系山西组3号煤层,生产规模210万t/年, 矿区面积16.6341km2,通风方式采用中央并列机械抽出式。 矿区位于太行山西侧,属长治新生界断陷沉积盆地。矿区
范围内属松散堆积二级阶地区,微地貌为阶地表面平坦, 通常向河流下游方向倾斜,在下游方向有很明显的陡坎。
瓦斯地质规律研究是瓦斯地质学的核心内容,是瓦斯预 测、治理的基础,研究清楚瓦斯的赋存规律,对于进行防 治煤与瓦斯突出、预测下一开采水平的瓦斯分布规律及瓦 斯突出危险性有重要的指导意义。瓦斯地质规律是指揭示 瓦斯与所有地质因素之间内在联系的规律,与该区域地质 构造、埋藏深度、煤层厚度等有很大关系[6-9],瓦斯涌出规 律及瓦斯治理方法等都受瓦斯地质规律的控制。因此,开 展瓦斯地质规律分析与研究是一项非常重要的地质工作。
埋深 (m)
323.71 326.33 454.60 377.60
华北自然资源 论文
Huabei Natural Resources
常,断层带附近岩体较为破碎,导致瓦斯解吸并富集。如 30101工作面在靠近该断层时,相对瓦斯涌出量增大。

煤矿瓦斯地质特征及瓦斯防治技术路线

煤矿瓦斯地质特征及瓦斯防治技术路线

煤矿瓦斯地质特征及瓦斯防治技术路线【摘要】:为了减少煤炭开采过程中瓦斯气体带来的危害和实现煤炭的安全高效生产,深入研究瓦斯地质特征,探讨瓦斯防治技术,具有重要的理论和实践意义,本文将以此为出发点展开探讨。

【关键词】:煤矿瓦斯;地质特征;防治技术引言瓦斯具有清洁,高效和低污染的优点,在民用,工业燃料和发电中具有很高的使用价值。

瓦斯的开发利用不仅可以合理利用资源,而且还可以减少直接排放气体所造成的环境污染,这与当前环境条件的制约下的资源开发利用相吻合。

由于对于煤炭的需求,许多煤矿在煤与瓦斯突出区域都进行了开采,人员伤亡频繁发生。

因此,探索瓦斯地质特征,研究瓦斯的防治对保证煤矿开采安全具有重要意义。

1.构造煤分类及瓦斯特性1.1煤体结构特征和分类1.1.1碎裂煤(1)宏观变形特征是煤体表现为光泽强,镜煤条带清晰可见,密度大,煤中的原生结构清晰,煤遭受应力的影响变形较弱,整体表现为碎裂变形特征。

(2)微观变形特征表现为原生裂隙发育相对较好,没有被完全破坏,裂隙发育较少且稀疏。

1.1.2片状煤(1)宏观特征为煤体较为破碎,有一组优势节理,延节理面破碎的煤体多成片状和块状,且破碎的煤体较硬,层理隐约可见,内生裂隙不发育,摩擦面光滑。

变性特征为片状构造。

(2)微观变形特征为裂隙较为密集,有一组明显斜交的剪切裂隙,裂隙较为平直,比较稳定。

大裂隙不发育,多发育为微裂隙。

1.1.3碎斑煤(1)宏观变形特征为煤体较为破碎且松散,规则大小不一,局部出现碎粒化现象,原生结构遭受到了破坏,内生裂隙不发育,构造裂隙相对发育,多为碎斑结构或少量为碎粒结构。

层理不可见,摩擦面多位于节理面上。

手试可捏成碎斑块。

(2)微观变形特征煤体裂隙发育相对密集,大裂隙发育较少,多为细小裂隙,且小裂隙发育不稳定,长短不一,环绕在大裂隙周围,将煤体切割成不同大小的方格。

1.1.4碎粒煤(1)宏观特征表现为煤体易于捏碎,形成颗粒较小的破碎颗粒,原生结构遭受巨大破坏,变形特征多为碎粒结构。

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

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。

煤与瓦斯突出过程中煤瓦斯两相流的运动状态

煤与瓦斯突出过程中煤瓦斯两相流的运动状态

3、煤瓦斯两相流的产生:当发生突出时,煤和瓦斯会形成一个两相流。这种 两相流的出现与瓦斯压力、煤的力学性质以及地质构造等因素有关。
4、运动状态:突出过程中的煤瓦斯两相流具有复杂的运动状态,包括速度、 方向、能量和杂质等问题。这些因素都可能对煤矿安全产现象,它涉及到煤炭开采过程中的多种因素。 随着采煤技术的进步和安全要求的提高,对煤与瓦斯突出的研究变得越来越重 要。两相流是煤炭开采过程中常见的流动现象,它由固体颗粒和气体组成,对 煤与瓦斯突出的研究具有重要意义。本次演示将介绍煤与瓦斯突出两相流的研 究现状和展望。
研究背景
在过去的几十年中,煤与瓦斯突出问题一直受到国内外学者的广泛。针对煤与 瓦斯突出的研究主要集中在地质力学、瓦斯赋存规律、危险性预测和防治措施 等方面。随着研究的深入,人们对煤与瓦斯突出的发生机制有了更深刻的认识, 但仍然存在许多争议。其中,煤瓦斯两相流在突出过程中的运动状态是研究的 一个重要方向。
2、理论研究
理论研究是研究煤与瓦斯突出的另一种手段。通过建立数学模型,研究人员可 以模拟和分析煤炭开采过程中的各种物理现象。在理论研究中,研究人员通常 会使用流体力学、固体力学、热力学等理论知识,以及数值计算方法,来建立 数学模型并求解方程。通过理论研究,研究人员可以更好地理解煤与瓦斯突出 的物理机制,并为实验研究提供指导。
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3、提高安全性
煤炭开采是一个高风险行业,保障工人的安全是首要任务。未来,我们需要更 加注重安全性问题,采取更加有效的措施来预防和处理煤与瓦斯突出事故。同 时,我们还需要加强安全教育和培训工作,提高工人的安全意识和应急能力。
四、结论
煤与瓦斯突出两相流是一个复杂而又重要的研究领域。目前,我们已经取得了 一定的研究成果,但是还有很多问题需要进一步研究和探讨。未来,我们需要 进一步加强基础研究和技术发展,提高安全性,为煤炭行业的可持续发展做出 更大的贡献。

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

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。

影响煤与瓦斯突出的地质因素分析及防治措施

影响煤与瓦斯突出的地质因素分析及防治措施

的原 因可 分为 6类 : 石 门揭煤 、 破 、 为诱 导突 ① 爆 人
出 ; 风镐 修整煤 体或采柱 窝引起 突 出; ② ③探钻 过程
中 , 穿瓦斯 高压 包 , 击 外力 诱 导造 成 突 出 ; 上 山巷 ④ 道施 工坡度 大于 2 。 5 或开 切 眼 , 层 自重 自然倾 覆 , 煤 诱导 突出 ; 卡帮 背顶 不严 , ⑤ 形成 空洞 , 煤诱 导 突 垮 出; ⑥应 力集 中 , 通过地 震波 的传 感 , 引发突 出。 () 2 防突T作重 点 。为 有效 遏制 突 出事故 的 发 生, 嘉禾 煤矿浦溪 井 应从 以下 5个 方 面做好 防突工 作: ①抓好 工程质 量管理 工作 , 绝在掘进 过程 中偷 杜
地 因 磊 篓 褶 轴 嚣断 集凄 质素 霍 皱部 层 罕
3 煤 与 瓦 斯 突 出地 质 因素 分析
瓦斯 是各 种 地质 因 素综 合作 用 的产物 , 赋存 其
收稿 日期 : 0 0— 4—1 21 0 5
和 分 布 受 地 质 条 件 的 影 响 和 制 约
。瓦 斯 的 生 成 、
平降至 ± 水平开 始 , 与瓦斯 突 出的频率增 高 , 0m 煤 强度增强 。煤与 瓦斯 突 出与 作业 方 式 、 支护 质 量等
因 素 相 关 外 , 地 质 因 素 的关 系 也 十 分 密 切 。 与
表 1 煤 与 瓦 斯 突 出与 地 质 因 素 的 关 系
煤、 漏顶煤 、 卡背 帮顶 不严 所 形成 的隐 蔽工 程 ; 继 ②
2 煤 与 瓦斯 突 出原 因 及 防 突思 路
该 矿井一 直沿用 钻孔钻 屑解吸指 标法进行煤层 工作 面突 出危 险性 的 预测 预报 工 作 , 采用 超前 排 放

地质构造对煤与瓦斯突出控制作用的研究现状与发展趋势

地质构造对煤与瓦斯突出控制作用的研究现状与发展趋势
摘 要: 地质构造 能够对煤与瓦斯 突出产生关键 性的影响 , 其断层地 质构造、 褶 皱地质构造 以及 煤体 自身构 造煤都会对
煤与瓦斯突出造成一定的影 响, 文章 对各类 地质 构造 进行 了类 比分析 , 对 地质 类型 构造 的典型 煤与 瓦斯 突 出进 行 了
研 究。
关键词: 地 质 构造 ; 煤 与 瓦斯 ; 突 出; 煤 体 缝 隙
滑摩擦 的过程 中还会产生局部应力 , 从而加大原有地质层煤体 的裂缝程度 。而在断层上盘往下盘不断滑 动的过程 中 , 由于压 力的作用 , 使得剪裂缝隙进一步扭转 , 增加 了薄 弱带 的范围 , 加 剧了危险性 , 增加 了煤与瓦斯突出性等特征。 断层角砾岩和糜棱碎屑构成了正断层带 内的最主要物质 , 而煤体 的孔隙率会随着断层 力度强度数 值的变化 而变化 。地 质结构断层在形成的过程 中必然会 导致断层 面应力数 值 的变
化, 越接近断层 , 煤孔的缝 隙就越大 , 而煤体力学强度数值就 越 高。在煤矿工作实际开采进行的过程中 , 会经常发生封 闭性 正
断层 , 其煤层的应力性质会发 生较大程 度 的变 化 , 而其煤层 的 倾斜角度和正断层 的夹角会 随之发生变化 , 容易导致煤 与瓦斯
突 出 的 发 生 。 因此 , 在 正 断层 面 进 行 煤 矿 开 采 时 , 要 对 正 断 层
构造 区的煤体结构通常容易遭 到破坏 , 而其生成 的构造软煤会 容易降低煤矿 区地质构层的硬度 , 使煤体与 瓦斯 突出的可能性
增加 ; 地质构造中的褶 皱等地质 特点很容 易造成 瓦斯 的聚集 , 而高含量 的瓦斯更加加剧 了煤体 与瓦斯突 出的可能性 。瓦斯 是地质成 因的气体 , 是 构造地质地 层不断演 化形成 的结果 , 会 受到地质板块挤压 的影响 , 因而煤与瓦斯 突出常发生的地点通

防止煤与瓦斯突出的地质工作

防止煤与瓦斯突出的地质工作
( 一) 煤 与瓦 斯突 出的地 质 因索 煤一与瓦斯突出是一种复杂的动力现象, 突出的发生是各种 自然因素综合 影响的结果。 这些因素是: 地压( 地层静压力、 地质构造残余应力和矿山压力) , 瓦 斯含量 和瓦斯压 力 - 煤的物理 力学性质 等 。 不 难看 出, 这些 因素大 都与地质条 件 有密 切关 系 。 现分 别介 绍如 下 。 1 . 煤 层埋 藏深 度 地 层静压力是 随着深度 增加而 增加的 , 地层 静压 力越 大突 出的可能性 也越 大。 我国一般矿井在垂深2 右即开始有突出发生。 有个别矿井由于其他因 素的综合影响, 第一次突出深度较浅。 如湖南马田和立新矿垂深仅1 0 0 m就发 生 了突 出 。 突 出 矿井随 着采 掘深 度增加 突 出次数增 多 、 突 出强 度加人 。 2 . 地 质 构造和 地应 力 许多矿井 的突出主 要集 中在某 些地 质构造 带内。 突出点发生 的位置 多与某 些 小型地 质 构造有 关 。 突出集 中带 和突 出点的位置 与地质构造 为什么 关系这 样密切 呢 珂 以用地 应力作用来解释。 煤系地层具有高度弹性, 由于地壳不断运动, 地应力在煤系地 层 中不断 聚积 , 在 同一应力 场 中各 个部 位的应 力分 布是 不平衡 的 , 有 的部 位应 力 聚积 比较集 中 , 由于采 掘工程破 坏 了原来 平衡 而形成残 余应力 的 突然释放 , 这 是引起 煤 与瓦斯 突 出的重 要原 因。 3 . 煤 层 厚度 变化 煤层厚度变化带往往也是容易发生突出的地点。 如湖南马田煤矿6 层煤内 的3 o 多次突出就发生在凸镜状煤包附近。 有一次突/ I  ̄ 5 o - -6 o t 煤量 , 相当于小 煤包的全部煤量 。 江西新华煤矿两次突出皆发生在同一个大煤包内。 湖南红卫 质 因素确定 , 这 些 因素 包括 以下各 项 : ①石门揭露煤层的位置——揭露突出煤层时必须在掘进前方打钻控制, 根 据钻孔资料和掘进过程中对岩层层位的观测及时掌握距煤层的位置, 控制岩柱 不小 于规 定厚度 。

瓦斯地质对煤矿安全生产的作用

瓦斯地质对煤矿安全生产的作用
井 附近 容易形成这种地形 ,所 以这种矿井容易聚集 瓦斯 。
斯地质 的资料 比较 零散 ,部分矿井没有 系统 地对瓦斯地质 资料进行 积累 ,瓦斯地质的档案管理工作 有待加强 ,尤其 是对 于一些 资源整合矿井 ,在这些矿井 整合过程 中,随着
( 3)裂隙不 突出 ,岩 层形状平 缓 ,则 岩石透气 性差 ,瓦
3 . 2 . 2 岩 浆 岩 与 瓦 斯 的 关 系 。岩 浆 岩 对 瓦 斯 作 用 表 现
有两方 面 :一 是岩浆岩 的侵入让煤变质程 度升高 ,瓦斯在 煤 层 中易于 形成 ;二 是岩 浆岩体 透气 性差 ,瓦斯不 易逸 散 ,据实测 ,瓦斯含量在岩浆岩体周围均有升高迹象 。 3 . 2 . 3 地下水与瓦斯 的关 系。地 下煤层 中的水与瓦斯 共存 ,南 方地 区多雨 ,降水通过 裂缝 带断层带 、塌 陷带进 入地 下 ,补充地下水 ,部分 瓦斯会 被流动 地下水带走 。 根据 矿井瓦斯涌 出量与矿井 涌水 量的关系 ,由实测 资料 分 析得 出如下结果 :互补关 系 ,即瓦斯涌 出量随矿井水量 的
2 瓦斯对矿井安全 的几大特点
( 1 )瓦斯含量随着矿井 开采 的深度 以及煤变质程度 的 增加而增加 ,通风条件变差 ,管理难度 增加 ,容易造成瓦 斯爆 炸事故 。 ( 2)矿 井深度不 同 、岩层 不 同,瓦斯含量 不 同 。地 质 形 成 压 性 断 层 ,尤 其 是 形 成 背 斜 轴 部 转 折 端 或
有 双 重作 用 :一可 为瓦斯 聚积 场所 ,二 可 为瓦斯 逸散 通 道。当开放性断层将煤 岩层 切割并直接对着高透气性 岩层
时 ,瓦斯 由断层并通过 高透水性岩层 向外扩散 ,瓦斯含量
降低 。反 之 ,岩浆 侵入 充填 封闭性 断 层 、断层带 ,则 起

地质构造对瓦斯含量的影响

地质构造对瓦斯含量的影响

地质构造对瓦斯含量的影响摘要煤层瓦斯是影响煤矿安全生产的重要因素之一,瓦斯的赋存、聚集与运移主要受到地质作用的控制,所以对地质因素的研究就很有必要。

本文以影响瓦斯分布的主要地质因素:褶曲和断层为例,分析了影响煤层瓦斯分布的规律,为瓦斯含量预测提供一定的依据。

关键词地质构造;断层;褶曲;瓦斯赋存1概述瓦斯的不均衡分布是普遍现象,不同的煤田、不同的井田、不同的采区,甚至是同一采区的两翼、同一煤层的不同部位,其瓦斯分布均有差异。

煤与瓦斯突出是由瓦斯、地应力和煤的物理力学性质等多因素共同作用的结果,瓦斯是控制煤与瓦斯突出的三大主要因素之一。

高瓦斯的存在是瓦斯突出的能量来源和基础条件,它既参与了煤体的破碎,又是抛出煤体的主要动力。

煤层瓦斯含量是瓦斯突出的直接控制因素,只有达到一定的瓦斯含量,煤层才具有突出的可能性。

研究表明:地质构造是煤层瓦斯分布的主要控制因素。

因此,及时总结影响瓦斯赋存规律的各种地质构造因素,对有效防治煤与瓦斯突出,具有非常重要的现实意义。

2地质构造从瓦斯地质角度来说,可以把构造分为以下两大类:1)封闭型构造。

压性或压扭性构造一般多属封闭型。

经验证明,在压扭应力较强的地区,最有可能形成构造软煤封闭区。

这样的地区有着很大的瓦斯潜能,也是瓦斯易于赋存的场所。

2)开放型构造。

在张应力作用下所形成的构造多属开放型。

这种构造有利于煤层瓦斯的排放。

3断裂和褶曲构造地质对瓦斯含量的影响3.1断层对瓦斯含量的影响断层保存瓦斯的能力则随断裂性质的不同而具显著的差异。

压性断层因其受到较大压应力作用,结构致密的断层泥、糜棱岩较发育,透气性差,沿断层和垂直断层面方向上的瓦斯运移都相对困难,因此,压性断层对煤层中瓦斯的保存最为有力,张性断层则相反,其中,结构松散的碎裂隙岩、断层泥发育,易于瓦斯释放,其它断层对瓦斯的保存能力则按压扭性、扭性、张扭性的顺序逐渐减弱。

地质构造中的断层破坏煤层的连续完整性,改变了煤层中瓦斯含量。

地质构造对瓦斯赋存及煤与瓦斯突出的控制作用

地质构造对瓦斯赋存及煤与瓦斯突出的控制作用

图1 任 楼 矿 井构 造 纲 要 图
任楼井田这种构造格局是井 田所处的构造位 置和特定地应力的作用结果 ,即受早期 的近南北 向和 晚期 的近东西 向或 北东东 向局 部 主压应 力作 用而形成的。 在这种局部主应力作用下 , 产生了井 田一系列断层 , 如近东西 向逆冲断层 ( F ) 、 北东向
压剪 性 断层 ( F 2 - 。 、 F 2 、 F 。 等) 、 北 西 向张剪 断层 ( F 3 、 F 、 F , 一 。 等) 、 近 南向
1 矿 井 地 质 构 造 特 征
任楼煤矿位于童亭背斜东南翼 , F 断层 以北 为 向东倾 的单 斜 构造 , F 3 断层 以西 地 区走 向转 为 北西西 , 5 O ~ 4 线为童庄 向斜北翼 的东延部分 , 表 现 为不 完 整 的 向斜形 态 , 1线 以西 则 为 一 个 大 致
7 . 8 m 3 / t ,平 均 5 . 8 m ; 8 煤 层 实测 瓦斯 含量 最 大
值仅 6 . 2 m 3 / t , 平均 5 . 2 m 3 / t ; 但7 2 , 8 2 煤层具有 煤
与 瓦斯 突 出危 险 。这 种低 瓦斯 含量下 的瓦斯 突 出 通 常 与特殊 的地 质构 造 、 地应 力相关 。
0 引 言
目前 , 对煤 与瓦 斯 突出机 理还 没有 完全 掌握 , 但普 遍认 为将 煤层 的瓦斯 压 力或 瓦斯 含量 降至 特 定水平 , 可 以区域性 地消 除煤 与 瓦斯 突 出危 险 。 一
向东开 口的童庄向斜。 4 8 线深部 、 F ∞ 断层外侧 , 有

个北北 西 向 的王 大庄 背斜 。 断层 内侧显 示为
2 0 1 3年第 3 8 卷 第 4期

煤与瓦斯突出的预防

煤与瓦斯突出的预防

煤与瓦斯突出的预防背景煤炭是我国最重要的能源资源,但在开采煤矿的过程中,煤与瓦斯突出是一种较为常见的事故,这种事故不仅会造成矿工人身安全的威胁,同时也会对煤炭资源的合理开采造成不良影响。

因此,预防煤与瓦斯突出事故显得尤为重要。

预防措施1.增加地质勘探力度在开采煤矿之前,需要对矿区的地质特征进行充分地了解,实行地质勘探以预防突出发生。

对于新探矿区,研究人员需要评估煤层顺层走向和纵向分布的规律,对地表地震与煤与瓦斯突出的关系进行分析,准确掌握煤层在地下空间的分布情况。

同时,可以在矿山地下进行检查,评估瓦斯余压和煤岩的力学性质等因素,以保持矿山地下的坚固稳定。

2.建立科学化的瓦斯排放设备煤与瓦斯突出事故主要是由于矿井管道和设备的瓦斯排放不畅造成的,因此建立科学化的瓦斯排放设备是预防煤与瓦斯突出事故的关键。

可以在低压或中压条件下,利用一系列瓦斯排风设备,将瓦斯从矿井中排出。

但是,在建设和运营过程中,需要注意设备的清洁、维护和定期更换,以确保设备的质量和功能符合标准。

3.安装安全监测设备安装安全监测设备也是预防煤与瓦斯突出事故的重要措施之一。

目前应用比较广泛的安全监测设备包括瓦斯探测仪、地震仪、声波波动仪等。

这些设备可以监测出井下的各种异常情况,如瓦斯超标、土层屈曲、岩层闪断等,提前发现问题并及时预警,大大提高了工人的安全生产意识。

4.培训工作人员的安全意识预防煤与瓦斯突出事故不仅需要安全监测设备、科学化的排放设备,还需要有符合标准的工人。

在记录矿山培训中,强调安全意识的培养也是人人必须完成的任务。

通过举办各种培训和实践考试,提高矿工的安全意识和技能,促进矿工在工作中的自我保护和互助精神,进而降低煤与瓦斯突出事故的概率。

结论总之,预防煤与瓦斯突出事故不仅需要管理和技术的支持,更需要每一位工人自发地从保护自己的角度出发,去培养安全意识,增强工作安全意识。

当我们牢记预防煤与瓦斯突出事故的措施,不断完善和实施这些措施,工作安全环境也会不断得到改善,促进煤的安全和无风险开采。

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瓦斯地质规律的研究对防治煤与瓦斯突出的意义发表时间:2018-01-26T15:52:20.607Z 来源:《防护工程》2017年第27期作者:梁凯[导读] 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。

神华集团乌达五虎山矿业有限责任公司内蒙古乌海 016040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。

地质构造控制着煤层瓦斯的赋存和构造煤分层破坏程度以及厚度分布,控制着煤与瓦斯突出,含高能瓦斯的一定厚度的构造煤为瓦斯突出煤体,高能瓦斯与一定厚度的构造煤的叠加区域即为煤与瓦斯突出危险区。

几乎所有的煤与瓦斯突出都间接或直接地与地质构造有关。

板缘构造活动带、造山带、深层构造陡变带、深大断裂活动带、逆冲推覆构造带、强变形带等,是发生煤与瓦斯突出的敏感地带。

瓦斯赋存分布是构造演化作用的结果,构造煤的形成和分布是构造挤压和剪切作用的结果。

煤与瓦斯突出动力灾害主要发生的构造复杂区和构造发育区。

二、构造对瓦斯赋存的影响2.1.断层的影响断裂构造破坏了煤层的连续完整性,使煤层瓦斯运移条件发生变化。

断层对瓦斯赋存的影响是多方面的,它不仅对煤层的完整性和瓦斯的封闭条件,而且对煤体结构、煤岩显微特征及煤的渗透率均有不同程度的影响。

此外,大量实际资料表明,断裂构造对煤层瓦斯含量也有重要的影响。

断层对瓦斯赋存的影响程度与断层性质及规模有关,从断层性质与瓦斯赋存的关系来看,压性断层(包括逆断层、压性走滑断层或发生反转的正断层)断层面为密闭性,断层面附近成为构造应力集中带,这样可以加大瓦斯压力,使煤层吸附瓦斯量增多,煤层瓦斯含量相对增高,同时由于瓦斯不易透过断层面运移散失而有利于瓦斯的保存。

张性断层(正断层、拉张走滑断层或发生反转的逆断层)断层面为开放性,断层面附近由于构造应力释放而成为低压区,煤层瓦斯大量解吸,并从断层面逸散,使煤层含气量急剧下降。

但在远离断层面的两侧一般形成两个平行断层呈对称的条带状构造应力高压区,煤层瓦斯含量相对升高,成为阻止煤层瓦斯进一步向断层运移的天然屏障。

此外,断层的空间方位对瓦斯的保存或逸散也有影响。

一般而言,走向断层能够阻隔瓦斯沿煤层倾斜方向的逸散,而倾向和斜交断层则把煤层切割成互不联系的块体。

因此,不同类型的断层,形成了不同的构造边界条件,对瓦斯赋存产生不同的影响,瓦斯聚集的地方容易发生煤与瓦斯突出。

2.2.褶皱的影响不同的褶皱类型及其不同构造部位,因为构造应力场的不同,会造成储层原始特征的不同改变,从而对瓦斯的封存与聚集的控制作用也明显不同。

背斜构造的两翼与轴部中和面以下为挤压应力场,为高压区。

背斜轴部中和面以上为拉张应力场,在其作用下会产生大量的张性裂隙或正断层,造成应力快速释放,为低压区。

因此,在背斜的两翼瓦斯往往能够较好地被封存起来,而在轴部,中和面以上的煤层气会逸散,中和面以下的煤层气则可能会聚集。

不过,当煤层埋深较大且顶板为厚层泥岩时,上覆地层应力使泥岩封盖层表现为塑性,不会产生开放性裂隙,顶板仍然保持良好的覆盖性能,两翼煤层中的甲烷向轴部运移,造成煤层的高含气性,当瓦斯压力达到一定程度,极容易发生煤与瓦斯突出。

三、煤变质程度对瓦斯赋存的影响煤化作用过程中会不断地产生瓦斯,煤化程度越高,生成的瓦斯量越多。

即在其他因素恒定的条件下,煤的变质程度越高,煤层瓦斯含量越大。

煤的变质程度不仅影响瓦斯的生成量,还在很大程度上决定着煤对瓦斯的吸附能力。

在成煤初期,褐煤的结构疏松,孔隙率大,瓦斯分子能渗入煤体内部,因而褐煤具有很强的吸附能力。

但该阶段瓦斯生成量较少,且不易保存,煤中实际所含的瓦斯量是很小的。

在煤的变质过程中,地压作用使煤的孔隙率减小,煤质渐趋致密。

长焰煤的孔隙较少,内表面积较小,其吸附瓦斯的能力较弱,最大瓦斯吸附量为20~30m3/t。

随着煤的进一步变质,在高温、高压作用下,煤体内部因干馏作用而生成许多微孔隙,在无烟煤时内表面积达到最大,与之相应,煤的吸附能力最强。

不同变质程度的煤,在区域分布上常呈带状分布,形成不同的变质带,这种变质分带在一定程度上控制着瓦斯的赋存和区域性分布。

四、煤厚对瓦斯赋存的影响瓦斯生于煤层,储于煤层,煤层厚度是生成瓦斯的物质基础,煤层厚度及其变化与瓦斯涌出量大小有很大关系。

一般认为,煤层厚度越大,瓦斯生成的物质基础越充沛,生成的瓦斯量就大,当具有良好的瓦斯保存条件时,厚煤带一般也是瓦斯富集带。

并且煤是天然的吸附体,煤的煤化程度越高,其存贮瓦斯的能力越强。

随煤的变质程度的增强,产生的瓦斯量也越多,瓦斯含量也越大。

五、顶底板岩性对瓦斯赋存的影响煤层围岩的隔气性和透气性能直接影响到瓦斯的保存条件。

顶底板泥岩的厚度是直接反映煤层围岩透气性的一项瓦斯地质指标。

孔隙与裂隙发育的砂岩、砾岩和灰岩的透气系数非常大,一般比致密而裂隙不发育的页岩、泥岩等岩石透气系数高出成千上万倍。

六、煤层埋深及上覆基岩厚度对瓦斯赋存的影响煤层埋深和煤层上覆基岩厚度都反映了构造运动对煤层埋藏深度的变化,同时也反映了构造运动对瓦斯赋存的影响。

在影响煤层瓦斯含量的众多地质因素中,煤层埋深被认为是最具普遍性的因素之一。

一般出露于地表的煤层,瓦斯容易逸散,并且空气也向煤层渗透,导致煤层中的瓦斯含量小,甲烷浓度低。

随着煤层埋藏深度的增加,地应力增高,围岩的透气性降低,瓦斯向地表运移的距离相应也增大,这种变化不利于瓦斯的放散。

所以,在瓦斯风化带以下,瓦斯含量、涌出量及瓦斯压力主要随煤层埋藏深度增加而变大,达到一定深度后,随埋深的增加煤层瓦斯含量增高量变小。

煤层上覆基岩厚度即连续沉积厚度,位于煤层之上到瓦斯大量生成后第一个不整合面的地层厚度,它真实的反映了瓦斯大量生成后构造运动及其造成的地层抬升、剥蚀等作用对瓦斯保存条件的影响。

上覆基岩厚度为地质演化史留下的最直接证据,一般来说煤储层上覆地层的有效厚度越大,保存条件越好;有效地层厚度越薄,表明构造抬升、剥蚀越强烈,地层压力降低越大,瓦斯越易发生脱附、解吸。

七、水文地质因素对瓦斯赋存的影响水文地质是影响煤层瓦斯赋存的一个重要因素,煤层瓦斯以吸附状态赋存于煤的孔隙中,地层压力通过煤中水分对瓦斯起封闭作用。

因此,水文地质条件对煤层瓦斯保存、运移影响很大。

可将水文地质对煤层瓦斯控制特征概括为3种作用:一是水力运移逸散作用;二是水力封闭作用;三是水力封堵作用。

其中,第一种作用导致煤层瓦斯散失,后两种则有利于瓦斯保存。

八、总结因为瓦斯是一种地质成因的气体地质体,它是在数千万至数亿年中与煤的演化作用相伴生而形成的,它生于煤层、存储于煤层及其围岩之中,因此它的生成条件、保存条件、赋存和分布规律都受极其复杂的地质演化作用控制,宏观上涉及板块构造和区域地质演化理论,微观上涉及煤的化学结构。

瓦斯在煤层中的赋存状态与煤颗粒、煤分子之间的关系经历过极其复杂的地质历史演化过程,其解吸、运移、流动规律涉及流体力学等方面知识;瓦斯的赋存和分布控制着瓦斯的含量、涌出量和煤层气资源量;地质构造复杂程度控制着煤与瓦斯突出的危险性;构造煤的发育特征控制着瓦斯(煤层气)抽采和瓦斯治理的难度。

煤与瓦斯突出作为煤炭开采过程中井下严重的瓦斯事故,一旦发生就严重威胁着井下作业人员的生命安全,大大减低了煤炭开采的效率。

为了让煤矿事故中煤与瓦斯突出事故的伤亡率得以控制,有必要对煤矿开采中诱发煤与瓦斯突出发生的因素进行研究,而研究煤与瓦斯突出的重点在于研究瓦斯赋存规律,只有瓦斯地质资料清楚的情况下,才能最大限度的控制煤与瓦斯突出发生的概率,为煤炭开采的矿下作业人员提供有效的生命安全保障。

参考文献[1]张子敏,张玉贵.瓦斯地质规律与瓦斯预测[M].北京:煤炭工业出版社,2006:4, 55[2]陈家清,辛新平等.瓦斯突出危险性区域预测综合指标探讨[J].矿业安全与环保,2000,27:49-50.[3]焦作矿业学院瓦斯地质研究室.瓦斯地质概论[M].北京:煤炭工业出版社,1990:1-5.。

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