地质构造和煤与瓦斯突出关系的研究
桑树坪煤矿煤与瓦斯突出规律分析
桑树坪煤矿煤与瓦斯突出规律分析桑树坪煤矿是一个年产300万t、具有煤与瓦斯突出危险的矿井，1997年矿井建成投产以来，煤与瓦斯突出时有发生，严重影响煤矿生产安全。
随着采掘深度的加大和采掘速度的不断提高，煤与瓦斯突出等煤岩灾害动力现象日趋严重。
因此，进行煤与瓦斯突出规律分析研究，找出影响煤与瓦斯突出的因素，对有效地防治煤与瓦斯突出，消除或降低煤与瓦斯突出事故造成的危害，具有重要的现实意义。
1 井田概况桑树坪煤矿地处陕西省韩城市北部，属渭北石炭二叠纪煤田东北端，面积63km2。
井田为一走向北东、倾向北西的单斜构造，受东部边缘韩城大断层影响，边浅部煤层倾角10°左右，深部3°～5°。
井田内中小型褶曲、断层均很发育，断层密度为32.5条/km2。
井田含煤地层为二叠系山西组及石炭系太原组，含煤9层（1、2、3、5、7、8、9、11、12），其中3号煤、11号煤为主采煤层，2号煤局部可采。
3号煤厚5m，煤层瓦斯含量10.23 m3/t；11号煤厚3.3 m，煤层瓦斯含量9.27 m3/t；2号煤厚1.0 m，煤层瓦斯含量8.74 m3t。
矿井采用联合开拓（平硐-斜井）。
平硐矿井绝对瓦斯涌出量20.80 m3/min，相对瓦斯涌出量10.35 m3/t；斜井矿井绝对瓦斯涌出量4.98 m3/min，相对瓦斯涌出量42.28 m3/t。
平硐采用对角式通风，斜井采用分区式通风。
2 煤与瓦斯突出类型及突出强度特征桑树坪煤矿1998年至2004年5月共发生强度不同的煤与瓦斯突出48次，按突出类型及突出强度统计分析如下。
2.1 煤与瓦斯突出类型表1 煤与瓦斯突出类型突出类型突出次数/次突出强度/t瓦斯涌出量/m3压出364～22042.36810～28 000 4 717.94突出1293～1 100478.925 600～66 784 27 635.50由表1可以看出，桑树坪煤矿煤与瓦斯压出较多，共36次，占总突出数的75％，突出强度较小，平均突出强度 42.36 t，平均瓦斯涌出量4 717.94 m3，突出强度超过100t 的仅有3次；煤与瓦斯突出12次，占总突出次数的25％，但突出强度较大，平均突出强度478.92 t，平均瓦斯涌出量27 635.50 m3。
煤与瓦斯突出机理
煤层平巷、煤层上山和下山发生的 突出占总次数的76％，但突出强度较 小；石门揭穿煤层时发生的突出次数 虽少但强度大，我国80％以上的特大 型突出均发生在石门揭穿煤层工作面。 采煤工作面发生的突出占总次数的1 5．8％，但是近几年采煤工作面发生 突出的次数有明显增多的趋势。
煤与瓦斯突出的基本特征是： (1)突出的煤向外抛出距离较远，具有明显的 分选现象； (2)抛出的煤堆积角小于煤的自然安息角(一 般为40°)； (3)抛出的煤破碎程度高，含有大量的块煤和 手捻无粒感的煤粉； (4)有明显的动力效应，破坏支架，推倒矿车， 破坏和抛出安装在巷道内的设施； (5)有大量的瓦斯涌出，瓦斯涌出量远远超过 突出煤的瓦斯含量，有时会使风流逆转； (6)突出孔洞呈口小腔大的梨形、舌形、倒瓶 形以及其他分岔形等。
(2)瓦斯沿采掘地压生成的裂缝喷出 这类喷出也往往与地质构造有关，因为 在各种地质构造破坏区内，原来处于封闭 状态的构造裂隙容易被利用，即在采掘地 压和瓦斯压力联合作用下会突然张开，成 为瓦斯喷出的通道。这类喷出的特点是喷 出濒临发生时，伴随有地压显现效应，出 现多种显著预兆。例如，巷道与工作面的 压力增大(来压)，支架响声，掉碴，煤岩 开裂，支架折断等；喷出瓦斯持续的时间 较短。喷出瓦斯量与卸压区面积及其瓦斯 储量有关。
相比之下，底板瓦斯突出通常持续时间 很短。但更加猛烈，甚至使底板层破裂并 向上喷射出大量固体物质。底板如果含有 较少的构造带，则顶板岩层能够抑制由外 部力量引起的裂隙的扩大．这将导致高压 瓦斯的聚集。但是．一般情况下，底板岩 层比顶板岩层储存的瓦斯量要少许多。例 如，根据美国学者莫瑞斯1974年的调查结 果，底板突出时，瓦斯量最多达到 1．4×10 4m3，但是顶板突出时瓦斯量 可以超过8×106m3。
煤与瓦斯突出机理
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以地压为主导作用的假说同样也能解释相当一部分突出 现场的现象、但也还有许多观象不能解释，如：
1. 在瓦斯不大的矿井，即使开采深度很深(400一500 m)，也不会发生突出。
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6. 在一些特大型的突出中，每吨喷出煤的瓦 斯涌出量比煤层瓦斯含量高得多．即可以在短时间 内涌出数十万以致上百万立方米瓦斯气体．逆风流 运行并可充满数干米的巷道。
7. 准备巷道中地压显现不如回采巷道明显，但 准备巷道的突出次数与强度均比回采巷道工作面的 大。
8. 在乎巷及下山也发生突出。 9. 在进行工作面支护甚至无人作业时，地压作 用并不大，也有突出发生。 10. 当增加煤体水分降低煤体强度时，煤的突 出危险性反而降低。
过程是一层一层进行的。当突出危险带表面急剧暴 露时．由于瓦斯压力梯度作用使分层承受拉力，当 拉力大于分层强度时、即发生分层从煤体上的分离。 分层分离是一切突出的重要组成部分，影响着突出 的主要待征，但并没有全面反映突出过程的多种形 式。
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例如，分层分离波统过部分的压碎带，通常决定 于地压作用，伴随声响激发此时暴露面上约分层 分离。突出常常是重复的破坏组合．一部分是瓦 斯参与下的分层分离而破坏，另一部分是地应力 破坏。在急倾斜煤层的某些部分，则在自身的重 力作用下分离。
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(2)粉煤带说 前苏联的几比贝可夫、德国的 M．鲁夫、英国的H．布列斯克以及日本的植木七 郎提倡的粉煤带说认为，由于地质构造或矿山压 力的作用，原生煤层被破碎成粉状．这些粉煤极 易放出瓦斯。当巷道接近这一地带时，粉煤在较 小的瓦斯压力作用下，就能与瓦斯一起喷出。
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。
深井地质构造复杂区域突出煤层掘进防治煤与瓦斯突出
技术经验深井地质构造复杂区域突出煤层掘进防治煤与瓦斯突出黄旭超,孟贤正(煤炭科学研究总院重庆研究院,重庆400037)摘 要:谢一矿望峰岗井为深水平矿井。
介绍了该井在一段地质构造复杂区域突出煤层煤巷掘进过程中采取的防突技术、管理制度、管理体系,为矿井生产带来明显的安全和经济效益。
总结了其中的技术创新和操作标准化,为深井地质构造复杂区域突出煤层掘进防治煤与瓦斯突出的开展提供了一定的参考。
关键词:地质构造;煤巷掘进;煤与瓦斯突出;深水平矿井中图分类号:T D713+.3 文献标识码:C 文章编号:1008-4495(2008)01-0038-03 收稿日期:2007-05-11;2007-07-10修回作者简介:黄旭超(1981—),男,四川德阳人,2005年毕业于安徽理工大学采矿专业,现从事煤矿瓦斯灾害防治技术研究工作。
E -mail :hxc2001@ 。
煤层内的瓦斯含量、瓦斯压力和地应力随开采深度增加而增大,当垂深增大时突出危险性增大。
由于地质构造带存在着一定的构造应力,其储存有较高的煤岩弹性应变能,突出危险性较大;并且在此区域,煤层裂隙较为发育,瓦斯含量和压力较高,瓦斯内能较大,突出危险性较大。
同时,在地质构造带,由于煤岩层受到不同程度的破坏,煤层的坚固性系数较低,软分层较为发育,抵抗突出破坏的能力较差,所以成为突出的多发区域。
谢一矿望峰岗井为深水平矿井,目前正在施工的-806～-700m C15煤层运输下山属于地质构造复杂区域,该区域中的防突工作包括防突技术和防突管理,是矿井安全掘进的重要保障。
1 试验区域情况望峰岗井田位于淮南老区谢一矿及谢李煤矿深部,东距淮南市洞山约12km 。
该井田东南起于李郢孜ⅩⅤ线和隗店断层,西北以新庄孜与谢家集井田技术边界和F 11-9断层为界,浅部原则上以各煤层-660m 底板等高线为界,深部以各煤层-1200m 底板等高线为界。
全井田走向长约8.1km ,倾斜宽平均2.4km ,面积约19.56km 2。
煤与瓦斯突出的地质作用
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
浅谈地质构造与煤和瓦斯突出的关系
钟 ）从 煤 （ 壁 内部 向 采 掘 工 作 空 间 突 然 喷 出煤 （ ） 瓦 斯 的 现 ， 岩） 岩 和 象 ： 是 一 种 伴 有 声 响 和 猛 烈 力 能 效 应 的 动 力 现 象 ， 以摧 毁 井 它 可 巷 设 施 ， 坏 矿 井 通 风 系 统 ， 井 巷充 满 瓦斯 和 煤 岩 抛 出 物 ， 成 破 使 造 人 员 窒 息 ， 流 埋 人 甚 至 引起 瓦 斯 爆 炸 与 火 灾 事 故 ： 是 在 地 应 煤 它 影 因此 ， 扭 性 断 层 对 煤 层 中煤 与 瓦斯 突 出最 为 有 压 力 和 瓦斯 的共 同作 用 下 ， 碎 煤 岩 和 瓦斯 由煤 体 或 岩 体 突 然 向 采 高 。 响 范 围 广 ， 破 利： 张性 断层 则 相 反 ， 中 结 构 松 散 的 碎 裂 岩 、 层 泥 比较 发育 ， 其 断 掘 空 间抛 出异 常 动 力 现 象 。因 此 ， 与 瓦 斯 突 出是 煤 矿 生 产 中 最 煤 透 气性 好 ． 于 瓦斯 释 放 ， 易 软分 层 一 般 都 不 发育 ； 张应 力 作 用 ， 受 应 严 重 的灾 害 之 一 。 影 冈此 ． 性 断 层 不 利于 煤 层 中 张 防治 煤 与 瓦斯 突 出的 地 质 工作 重 点 是 预 测 预 报 。 与 瓦斯 突 力 集 中 程 度 低 ． 响范 围也 比较 小 ． 煤 逆 顺 如 出 与 地 质 构造 有 密 切 关 系 。为 安 全 生 产 、 防治 煤 与 瓦 斯 突 出必 须 煤 与 瓦 斯 突 出 。 正断 层 、 断 层 、 层 断 层 ， 果 处 于 压扭 性 力学 环 境 ． 会 形 成 煤 与 瓦 斯 突 出 的 有 利 地 段 煤 与 瓦 斯 突 出 的发 都 对 做好 地 质 调 查 。 强地 质 构造 的 预 报 。 加 生起到控制作用． 地 质 构 造 与煤 与瓦 斯 突 出的 关 系 ４ 、褶 皱 构造 对 煤 与 瓦斯 突 出 的控 制 岩 层 经 过 褶 皱作 用后 ， 国外 关 于 煤 与 瓦斯 突 出 的 观 点 可 归纳 为 四类 ： （ Ｄ力作 用 假 说 ； ② 瓦斯作用假 说； ③化学作用假 说； 综合作用 假说 。大量的研究 在褶 皱 不 周 部 位 围岩 封 闭 瓦 斯 能 力 具 有较 大 的差 别 。浅部 岩层 在 ④
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。
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
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
煤矿地质构造与瓦斯赋存规律解析
煤矿地质构造与瓦斯赋存规律解析摘要：煤炭是我国重要的能源之一，在我国的国民经济中发挥着重要的作用。
煤炭的安全开采关系到国家财产安全及人们的人身安全。
而煤矿的瓦斯事故，直接影响到煤矿的安全生产以及高效的开采。
而煤层的瓦斯的赋存会受到地质构造的影响和控制，在煤炭的开采实践中，我们应当对煤矿的地质构造进行研究，找出煤层瓦斯赋存的自然规律，从而高效的防治煤矿瓦斯灾害的发生，提高煤矿的安全管理水平，提升煤炭开采的效能。
本文对煤矿的瓦斯赋存的规律进行了分析和探究，希望对于煤矿的安全生产能够有所帮助，并提供借鉴。
关键词：煤矿；地质构造；瓦斯赋存规律煤矿在开采煤炭作业时，煤层瓦斯是影响到安全管理的重要因素，其生成和赋存不但受到生成条件的影响，最重要的还是地质结构的控制，为了高效而安全的开采，应当对瓦斯的赋存涌出的规律进行研究，只有准确的掌握瓦斯赋存与地质构造之间的关系，摸清瓦斯赋存的规律，才能更好的进行生产实践。
我国极其重视这样的研究，并在20世纪50年代就已经开始进行，在70年代创立了瓦斯地质学科，对于煤炭的开采具有重要的意义。
本人以淮北矿业集团有限责任公司神源煤化工邹庄煤矿为实例，分析地质构造对于瓦斯赋存的规律。
1.神源煤化邹庄煤矿简介及地质构造分析邹庄煤矿于2009年10月破土兴建，2014年9月试运行，2016年1月正式投产。
设计年产量为240万吨，2020年核定生产能力240万吨/年。
矿井田南北长约6.5km，东西宽约3～5km，面积约28.1 km2，地势大致呈西北高，东南低的趋势。
，为采用立井多水平阶段石门开拓方式，生产中采用胶带运输立井提升系统，通风方式为中央并列抽出式。
邹庄煤矿井地质构造复杂程度评价为中等类型。
矿井位于淮北煤田东南部，处于NE向的双堆断层、南坪断层所夹持的断块内。
主体构造形态为一较宽缓轴向北东向西南仰起的南坪向斜，东部发育有轴迹大致为东西向的次级褶曲罗家向斜、杨大庄背斜。
地层倾角3～40°；南坪向斜扬起端煤层倾角10～20°,倾伏端煤层倾角较小，一般3～10°；南坪向斜西北翼浅部煤层较陡，倾角20～40°；深部地层平缓，倾角3～5°；向斜东南翼靠轴部煤层倾角较缓，往边界方向煤层变陡。
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
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
一
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
煤田地质构造与瓦斯的关系
断层构造
在断层构造地区，应采取填充断 层、封堵断层面等措施，防止瓦 斯沿断层运移。同时，应加强煤 层顶底板的监测和维护，防止瓦 斯突然涌出。
岩溶构造
在岩溶构造地区，应采取填充溶 洞、封堵溶洞入口等措施，防止 瓦斯在溶洞中聚集。同时，应加 强煤层顶底板的监测和维护，防 止瓦斯突然涌出。
05 煤田地质构造与 瓦斯研究展望
02 瓦斯在煤田地质 构造中的运移与 富集
瓦斯运移的机制与途径
瓦斯运移的机制
瓦斯在煤田地质构造中的运移主要受到压力、浓度、温度和地球化学反应等因素的影响。其中，构造 压力和浓度梯度是影响瓦斯运移的主要驱动力。
瓦斯运移的途径
瓦斯的运移主要通过裂隙、断层和岩溶等地质构造进行。这些构造提供了瓦斯运移的通道和空间。
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加强煤田地质构造与瓦斯关系的基础研究
总结词：至关重要
详细描述：加强煤田地质构造与瓦斯关系的基础研究 ，是深入理解二者关系的关键，也是为瓦斯防治提供 理论支持的基础。应采用综合地质研究方法，开展煤 田地质构造精细解析，探究构造形迹与瓦斯赋存运移 的内在联系，揭示煤与瓦斯突出机理，并开展煤田地 质构造与瓦斯突出危险性评估方法的研究。此外，还 需要加强基础理论研究，探究煤田地质构造对瓦斯压 力、瓦斯含量及瓦斯放散的影响规律。
煤田地质构造中的断裂和裂隙 是瓦斯运移的重要通道，也是 瓦斯突出的薄弱地带。断裂和 裂隙的发育程度和方向对瓦斯 突出的发生具有重要影响。
煤层厚度和埋深也是影响瓦斯 突出的重要因素。一般来说， 煤层厚度越大，埋深越深，煤 层中瓦斯的含量和压力也越大 ，越容易发生瓦斯突出。
煤田地质构造在瓦斯突出预测中的作用
发展基于煤田地质构造的瓦斯防治新技术和新方法
浅谈地质构造对煤与瓦斯突出地带的控制
Ｉ 质构 造对 煤 层瓦斯 保 存的 控 制 地 大。 １ １褶皱 对煤 层 中瓦斯保 存 的控制 ． ４ １ ３ 隔档 式褶皱 中 的转折 端 。隔档式 褶皱 中的转折 端是 指 向斜 与背 ． ． 岩石经 过褶 皱作 用后 ， 在褶 皱不 同部 位 围岩封 闭瓦斯 能 力具有 较大 的差 斜 交界 的 急转 弯地 段， 这些 部位 是发生 层 间强烈 的部位 ， 压应 力 比较集 中， 而 别 。在背 斜轴 部节 理以 张性主 ， 因此 ， 闭瓦斯 的 能力 明显减 弱 ： 在地 下水 封 但 且， 瓦斯易 于赋存 在煤层 中， 因此 ， 当煤层 围岩 为透 气性 差的岩 石 时， 这些 部位 循环 不很 强烈 的碳酸 盐岩地 区， 张性 节理可 被后来 沉 淀的方解 石充 填满， 从而 是煤 与 瓦斯 突 出 集 中发 生地 带 。 使 围岩封 闭瓦斯 的能力 大大 的提 高 。在 向斜轴 部， 节理 愉压性 或压扭 性为 主， ４ １ ４ 复式褶 皱 中的次 级褶皱 。复 褶皱是 经历过 强烈 构造 作用 的一种 ． ． 因此 ， 围岩封 闭瓦 斯的 能力 明显地 强于背斜 轴部 。在褶 皱两翼 ， 育的主要是 发 褶 皱， 中的岩层 大多 发生过 强烈 的层间错 动， 其 次级褶 皱两 翼 以压 性及扭 性断 两组 扭性 节理 。 因此 ， 些部 位封 闭瓦 斯 的能力 介于 背斜轴 部和 向斜 轴 部之 ’ 裂 为主， 这 瓦斯赋存 条件相对 较好， 当围岩为 透气性差 的岩石 时， 次级褶 皱两翼及 间 。此外 ， 背斜倾 伏 端埋深 相对 增大 ， 闭瓦斯 的能 力也 相应 在增 强， 向斜 封 而 向斜 部容 易 发 生煤 与 瓦 斯突 出 。 仰起 端 埋深 相对 减 小， 闭瓦斯 的 能力 也相 对 减弱 。 封 ４ １ ５ 复式褶 皱 中的扭折 带 。复式 褶皱 中的扭折 带 是指除 背斜 以外煤 ． ． １ ２ 断层 对煤层 中瓦 斯保存 的控 制 ． 层产 状 沿走 向或倾 向急 剧 变化 的地带 。这 些地 带受力 情 况 比较 复 杂， 应力 地 就 断层 而 言， 保存 瓦 斯 的能力 则 随断 裂性 质 的不 同而 具显 著 的差异 。 其 易 于集 中， 层间及 小构造 都很 发育， 煤层 软分层 也发育， 因此 ， 煤层 围岩透 气性 差 ， 容 易发 生煤 与 瓦斯 突 出 。 较 ２地质构 造 对煤 层中 软分 层发 育 的控制 ２ １ 褶皱 对煤层 中软 分层发 育 的控制 ４ ２ 断层 对煤 与瓦 斯突 出的控 制 在褶 皱作 用初 期， 层受到 绷 向力的作 用而发 生弯 曲， 层 内凹一段处 于 岩 岩 ４ ２ １ 压性 断层 。压 性断层 是 受强烈 挤压 作用 形成 的， ． ． 因此， 断层 泥， 压缩 状 态，而外 凸侧 处于 拉 张状 态 。这 种不 均 匀 受力 状 态就 会 引起 层 间 错 糜棱 岩 一般 都很发育 ， 这些 断层岩透 气差， 是封 闭瓦 斯的重要 屏障， 断层在形成 动 。 过程 中， 引起其 附近 煤层 和岩层发 生褶皱， 会 使得煤 层受到 强烈错动 ， 生成 厚度 ２ ２ 断层对 煤层 中软 分层发 育 的控制 ． 不等 的软分层 ， 同时， 还会 使煤 层变 厚或 变薄 ， 成局 部 的小煤包 。 形 断层对 煤层 中软分层 的控制是 能过两方 面表现 出来的 ： 一是 断层两盘 的相 ４ ２ ２ 扭 性 断层 。扭 性 断层形成 时岩两 侧 产生层 间错 动 比压 性断层 要 ． ． 对错动 使 断层 带 内煤层形 成 了不 同性 质、不 同厚 度 的构造煤 ： 二是 断层两 盘 小得 多， 形成 的软 分层 厚度 也要小一 些， 同时， 地应 力集 中的程度要 比同等规模 的相对 错对 引周 围煤层 发生层 问错 动 。受压性 断层控 制而 形成 的软分层 厚度 的压 性断 层小 。但 是， 当煤 层 围岩 为透气 性较 差 的岩石 时， 扭性断 层无疑 是一 大 、分布 范 围广 而 以糜棱 煤为 主， 强度低 ， 在断层 一侧 还经 常容易 生成 富集瓦 个 易产 生 煤 与 瓦斯 突 出 的地 带 。 斯的软煤包 。 ４ ２ ３ 压 扭性 断层 。 ．． 压扭性 断层 是受 到与其 斜交 的挤压 力作用 形成 的， ３地质 构造 对地 应 力的控 制 主要 为逆 断层， 其倾 角 ４ 度左 右， ５ 延伸 方 向与褶皱 轴线 小角度斜 交， 向斜轴 在 部发 育， 断层 面上擦 痕较 发育但 与断 层面倾 向斜交 ， 压扭 性 断层受 到压力作 用 ３ １ 褶皱 对地应 力 的控制 ． 在褶 皱期， 岩层只经 历过轻微 的弯 曲， 地应力分 布 比较均匀 ， 一般 不存在地 强介 于压 性和扭 性断 层之 间。断层泥 ， 棱岩 较发 育， 糜 是隔 绝瓦斯 运移 的较好 应力 集中 地带， 当褶皱 作用 进 一步发 展 时， 地应 力分 布不 均匀 开始 变得 明显 。 边界 。断层 形成 时， 也会产 生较 强的层 间错动 ， 使煤层 中发 育一定 厚度 的软分 层。 ３ ２ 断层 对地应 力 的控 制 ． 对 断层而 宫 ， 地应 力的 分布 受到 断层 的地质 力学 性质 、规划 和各 部位 与 ４ ２ ４ 张 性断 层 。张 性断 层是受 到与其 走 向垂直 的 闪一级拉 张应 力作 ． ． 断层 以中距 离远近 的控 制 。压 性断层 受较大 压应 力作用 ， 应力集 中程度 高， 影 用形 成 的， 多数是位 于背 斜轴部 且与 背斜轴 线平行 的 正断层， 也有一 部分 是与 响范 围广 ； 断层两侧 平行于 断层方 向的剪应 力较高 ， 扭性 影响 范围也 比较 广 ： 张 轴线 垂直 的正 断层， 断层 面上也 可见 到一些 与其倾 向一致的擦 痕， 断层带 内糜 性断 层则 受张 应 力作用 ， 力 集 中程度 低， 响范 围也 比较 小 。 应 影 棱岩 不发 育， 主要 为断层 角砾， 碎裂 岩等， 这些岩 石透 气性 良好， 是瓦斯运 移的 良好 通道， 当张性 断层 与透性 强的砂岩 ， 溶洞 或地表连 通时， 很容易使 瓦斯沿断 ４地质构 造 对煤 与瓦 斯 突出 的控 制 地质 构造对煤 与瓦斯突 出 的控 制是通过控 制发 生煤与瓦斯 突出的条 件 （ 瓦 层释 放到 大气 中去， 使煤 层中 的瓦斯 含量 明显减 少， 只有 当断层是 受到与 其斜 交 的拉张 应力 作用形 成的 ， 要为 正断层 、平 移正断 层， 主 其倾 角多大 于 ６ 度 ， ０ 斯， 软分 层， 应力） 表现 出来 的。 地 而 断层 面上 受到 的挤压 力 比较 小， 断层 岩主要 为碎 裂岩和 断层 角砾， 一部分 角砾 ４ １ 褶皱 对煤与 瓦斯 突出 的控制 ． 容 易发 生煤 与瓦斯 突 出的褶皱 构 造归纳 为 以下五 种 ： 岩发 生轻微 的糜棱岩 化， 这些 岩石透气 性还算 比较好， 因此， 张扭性 断层也是一 个释 放 瓦斯 的通道 。断层 两 盘煤层 也可 以 形成 小规模 的软 分层 ， 当煤层 围岩 ４ １ １ 鼻状 背斜 伏端 。鼻状 背斜 或称 覆 状背斜 ， ． ． 是指 沿背 斜轴 线方 向 为透 气性 较差 的岩石 时， 张扭 性断层 两盘 也可 以形成 小规模 的煤 与瓦斯突 出 。 上两 端岩层 均 向地 下倾伏 的背斜 。这种 构造 的倾伏端 部位 多有过 比较 强烈 的 层间错 动， 的不发育 一系列顺倾 伏方 向的逆 断层， 有 使得煤变 得 比较破 碎， 分 软 层 比较发 良， 地应 力 易于集 中， 且， 而 煤层埋 深增 大， 瓦斯赋 存条 件也变 好， 因 此 ， 伏端 部 位容 易 发生 煤 与瓦 斯 突 出。 倾 ４ １ １ 向斜轴部 及两 翼 。在褶 皱作 用过 程 中， ． ． 岩层 发生 层 间错 动 易于 使煤 层产 生塑性 变 形， 褶皱 轴部 加 厚， 部变 薄， 翼 向斜轴 部突 出危 险性 一般较 一
谈矿山地质构造与瓦斯突出地段的控制
５ ８・ 科 技 论 源自 谈矿 山地质构造 与瓦斯 突 出地段 的控制
吴春霞 彭 丽 （ 龙煤矿业集 团安全培训 中心， 黑龙 江 鸡西 １ ５ ８ １ ０ ０ ）
摘
要： 本文通过地质 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 ， 阐述 了地质构遣对煤与 瓦斯 突出的控制 。
关键词 ： 地质构造 ； 瓦斯 ； 控 制
众所周 知 ， 煤 炭是国家工业发展 的重要 能源和工业原 料 ， 是 国 扭性断层形成时 ，沿两侧产生层间错 动比压性断层要小得 多 ， 家 的宝贵财富 。合理开发煤炭资源 ， 提高煤炭 回收率是我 国煤炭工 形成的软分层厚度 和分布范 围都要小一些。 张性断层是受 到其斜交 业 的一项重要政策 ， 同时也是缓 和采 掘接 替紧张 ， 延长矿井 寿命 ， 提 的拉张应力作用形 成的 ， 受张性断层影响而形成 的软分层一般都不 高经济效益 的有效措施 ， 也 是煤 炭工业调整工作的重要 内容之一 。 发育 。 受压扭性断层控制而形 成的软分层 的发育程度则分别介 干压 矿井地质工作是煤矿很重要的基础工作。 它工作的好坏与矿井 性与扭性断层 以及张扭性断层之 间。 煤炭回收率有 着直接 的紧密联 系。它 工作 的内容主要是 ， 从 矿井 建 ３地 质构造对煤与瓦斯突 出的控制 井至矿井 报废所进 行一 系列地质工作 。主要包 括 ： 处理 生产 中遇到 地质 构造对煤 与瓦斯 突出的控制是 通过控 制发生 煤与瓦 斯突 的各种地 质及水文地质难题 ； 为矿 井寻找增加会储 量 ， 计算 和核实 出的条件 （ 瓦斯 、 软分层） 而表现 出来 的。 矿井储量 。掌握储量动态 ， 提高储量级别 ， 设 法扩 大矿井储量 。及时 ３ ． １褶皱对煤与瓦斯突出的控制 提 出合理开采利用煤炭资源的意见 ， 为设 计部门提供准确可靠 的地 容易发生煤与瓦斯 突出的褶皱构造大致有以下几种 ： 质资料 ， 合理的进 行采 区 、 回采工作面设计 ， 避免因设计错误造成资 背斜倾伏 端。 这种构造的倾伏端部位多有过 比较强烈的层间错 源丢失 。 动， 有 的还发育一系列顺倾伏方 向的逆断层 ， 使得煤变得 比较破碎 ， １矿区地质构造对 煤层 中瓦斯保存的控制 软分层 比较发育 ， 而且 ， 煤层埋深 增大 ， 瓦斯赋存条件 也变好 ， 因此 ， １ ． １褶皱对煤层 中瓦斯保存的控制 倾伏端部位容易发生煤与瓦斯突出。 岩层经过褶皱作用后 ， 在褶皱不 同部位 围岩封 闭瓦斯 能力具 有 向斜轴部及两翼 。在褶皱作用过程 中， 岩层发生层间错动易于 较大的差别 ， 在背斜轴部节理 以张性为主 ， 因此 ， 封 闭瓦斯 的能力明 使煤层 产生塑性变形 ， 褶 皱轴部加厚 ， 翼部变薄 ， 向斜轴部突 出危险 显减弱 。在 向斜轴部 ， 节理 以压性或压扭性 为主 ， 因此 ， 围岩封闭瓦 性 一般较 大。 斯的能力介干背斜轴部 和向斜轴 部之间 。此外 ， 背斜倾伏 端埋 深相 ３ ． ２断层对煤 与瓦斯 突出的控制 对大 ， 封闭瓦斯 的能力也相应增强 ， 而 向斜仰起端埋深相对减少 ， 封 压性断层 。压性 断层是受强烈挤压作用形成 的 ， 因此 ， 断层泥 ， 闭瓦斯 的能力也相对减弱 。 糜棱岩 一般都很发育 ， 这些 断层 岩透气性差 ， 是封闭 瓦斯 的重要 边 １ ． ２断层对煤层中瓦斯保存 的控制 界。 断层在形成过程中 ， 会引起其附近煤层和岩层 发生褶皱 ， 使得煤 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 层受到强烈错动 ， 生成厚度不等 的软分层。 同时 ， 还会使煤层变厚或 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 变薄 ， 形成局部 的小煤包 ， 这些小煤包呈富集瓦斯也称 为瓦斯包 ， 而 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 ， 且 ， 压性断层附近还是一个地应力集 中区。 因此 ， 当围岩 为透气性差 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 的岩石时 ， 压性断层两侧经常会发生煤 与瓦斯突 出。 中， 结构松散 的碎裂隙岩 、 断层泥发 育 ， 透气性 好易于瓦斯 释放 ， 其 张性断层 。 张性 断层是受到与其走 向垂直的次一级拉 张作用力 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 形成 的 ， 多数是位 于背斜轴部且 与背斜轴线平行 的正断层 ， 也有 一 弱 。此外 ， 断层对煤层 中瓦斯保存 的控 制还明显地受构造作用 的强 部分是与轴线垂直的正断层 ， 断层面上也可见到一些与其倾 向一 致 烈程度 影响 ， 随着地 质构 造作 用的加强 ， 断层 泥进一步发育 ， 压性断 的擦痕 ， 断层带 内糜棱岩不发育 ， 主要为断层角砾 、 碎裂 岩等。这些 层变得更有 利于瓦斯保存 ， 扭性 断层保 有瓦斯的能力也有一定程度 岩 石透 性 良好 ， 是瓦斯运移 的 良好通道 ， 当张性 断层 与透气性 强 的 的提高 ， 张性断层则变得更有 利于瓦斯 释放 。 砂岩、 溶洞或地表连通 时， 很容易使瓦斯沿断层被粘 土充填之后 ， 才 ２地质构造对煤层中软分层发育的控制 成为隔气层 。 软分层 是煤层 中 比较 软弱 的煤 分层 ， 是 由构造错 动形 成的结构 一般来说 ， 张性断层 引起 两盘岩层产生层问错动的规模是很小 遭受一 定程度破坏 的构造煤 ， 呈带状或透镜状 分布 ， 它是发生 煤与 的 ， 因此 ， 形成软分层 的厚 度也是很小 的 ， 而且 ， 地应力 集中 的程 度 瓦斯突 出的必要条件。 也很低 ，所 以张性断层两侧发 生煤与瓦斯 突出的现象也 是 比较 少 ２ ． １褶皱对煤层中软分层发育 的控制 的。 在褶皱 作用初期 ， 岩层受 到纵向的作用 而发生弯 曲 ， 岩层为 凹 结束语 侧处 于压缩状态 ， 而外凸侧则处于拉张状态 。这种不均匀受力状态 除地 质结构外 ， 煤系地层 中煤层 围岩性质 、 煤层 厚度与倾 角等 就 会引起层 问错 动。 层 间错 动会使得坚硬岩层之间 的软弱层形成 密 对煤 与瓦斯突 出也起 到一定 的控 制作 用 ， 但 瓦斯压力 、 煤体 力学性 集的劈 理带 ， 劈理 的进一步变形发展就会使煤破碎形成一定厚度 的 质是影 响煤与瓦斯突 出的主要因素 ， 矿区地质构造 明显地控制 了这 软分层 ， 软分层 的厚度 随层 间错 动的加强而变厚 ， 其 中褶皱两翼 软 些因素的分布 ， 从而控制 了矿 区易于发生煤与瓦斯突出的地带 。 分层厚 度最大 ， 以糜棱煤为 主 ， 向斜轴 部次之 ， 以糜棱煤 、 碎粒煤 为
平煤六矿构造演化及瓦斯地质控制特征研究
平煤六矿构造演化及瓦斯地质控制特征研究摘要：运用区域地质构造演化和瓦斯赋存构造逐级控制理论，在分析矿区地质构造演化特征的基础上，研究了地质构造、煤层上覆基岩厚度以及煤层埋深等地质因素对瓦斯赋存的影响，找出了影响矿井煤层的瓦斯赋存规律。
关键词：构造演化地质构造瓦斯赋存1 概述瓦斯是煤在地质历史演化过程中形成的气体地质体，起生成、运移、保存都受控于地质因素。
只有厘清煤田、井田地质构造演化历史，以及在历次构造运动中含煤地层隆起、剥蚀和沉淀、凹陷的特征，才能弄清楚煤层瓦斯的保存条件，才能厘清矿井瓦斯赋存规律。
平煤六矿位于平顶山市西北郊，平顶山矿区中西部。
矿井采用竖井主副井提升及明暗斜井运输，石门开拓方式。
采用全岩陷落法管理，通风方式采用抽出式。
从2005年起，确定为煤与瓦斯突出矿井。
2 地质构造及控制特征2.1 区域地质构造演化平顶山矿区位于华北地块南缘带，秦岭造山带北界天水-鲁山-淮南-定远断裂f1和洛南-栾川-方城断裂f3之间，称为秦岭造山带后陆逆冲断裂褶皱带，矿区中生代之前属于华北型的地壳结构，如同华北地块一样，缺失o2-c1地层。
晚海西至早印支期，扬子地块与华北地块碰撞拼接，华北地块南缘带卷入秦岭大别造山带。
中生代以来受着秦岭大别造山带构造的控制，主要表现在后陆区的秦岭造山带北缘边界断裂发生由南向北指向造山带外侧的逆冲推覆；平顶山矿区形成了一系列nw—nww向逆冲推覆和褶皱构造，同时，华北地块南部自北向南向秦岭的巨型陆内俯冲，鲁山断裂是华北地块向秦岭方向的俯冲断裂。
燕山早期受太平洋库拉板块nnw向俯冲，北北东向断裂主要表现为左行压扭性活动。
nw—nww向构造表现为差异升降活动，一系列断层反转为正断层。
晚白垩世至早第三纪时期，太平洋库拉板块俯冲方向，由原来的nnw转为nww向，同时随着印度板块挤压应力的增强，影响到华北板块不断向东蠕散，华北板块处于引张、裂陷、伸展的地球动力学背景，nne、ne向断裂表现为右旋拉张的受力状态，并形成一系列nne—ne向展布的裂陷带。
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地质构造和煤与瓦斯突出关系的研究
发表时间：2017-07-11T11:56:06.277Z 来源：《防护工程》2017年第5期作者：纪维忱
[导读] 本文从地质构造和煤与瓦斯突出的密切关系入手，结合瓦斯在地质构造带中发生的较为典型的实例。
吉林省煤田地质局—二勘探公司
摘要：煤炭是我国主要的能源之一，在一次性能源总量中所占比例大，开发利用价值高。
而在煤炭的开采利用过程中，最常见的瓦斯灾害不但威胁开采人员的生命财产安全，对于我国的煤矿工业的发展也产生了很大的阻碍作用。
本文从地质构造和煤与瓦斯突出的密切关系入手，结合瓦斯在地质构造带中发生的较为典型的实例，着重分析了地质构造对煤与瓦斯突出的控制作用，最终得出煤与瓦斯突出由局部地应力场的状态等决定。
关键词：地质构造；煤与瓦斯突出；断层；褶皱
0。
引言
由于我国地质条件复杂，地质构造类型多样，可分为断层、褶皱构造、火成巖侵入等多种构造类型。
各类地质构造类型都在一定程度上对煤与瓦斯突出产生控制作用，而各类构造类型的控制作用又因构造性质等原因呈现出差异性。
本文统计和分析了各类地质构造类型对煤与瓦斯突出的控制，分别探讨了断层对煤与瓦斯突出的控制、褶皱构造对煤与瓦斯突出的控制、火成巖侵入对煤与瓦斯突出的控制以及构造组合对煤与瓦斯突出的控制这四个方面，深入分析得出，虽然地质构造和煤与瓦斯突出之间具有密切的关系，但是地质构造附近煤与瓦斯突出的发生由多种因素构成，例如局部地应力场的状态即为原因之一。
也就是说，并非所有的地质构造都会发生煤与瓦斯突出，当地质构造产生，地应力分布出现异常，从而使得构造煤发育，才最终促使煤与瓦斯突出的发生。
1 地质构造逐级控制煤与瓦斯突出
在构造应力场中，煤既是传递应力的介质，又是受力改造的的岩体。
在构造作用下，煤最易产生运动和变化，由此而引起煤中瓦斯的运移和变化。
因此，地质构造作用会使许多煤田原有的瓦斯重新分布，这就涉及到煤中瓦斯的保存、排放、富集、分散、相对静止和运移等一系列问题。
一般一个地区的构造分区往往也影响这一地区的瓦斯分布。
所以，地质构造对瓦斯的分布是起着主导因素。
瓦斯的赋存特征受多种地质因素共同控制，而地质构造则又是这些地质因素中最根本和最为重要的控制因素，因为它不仅控制着含煤盆地及含煤地层的形成和演化，而且控制着瓦斯生成、运移、聚集过程的每一环节。
构造逐级控制是指，大构造形迹逐级控制次一级构造形迹。
大构造形迹形成的次一级局部应力场控制中型构造的形迹，中型构造形迹控制更次一级的小型构造的形成，依此类推到微型或超微型构造形迹的形成。
由于地质构造规模的不同，对瓦斯控制的情况也不同。
大型构造是控制瓦斯突出及赋存的区域性构造；中型构造则是带状控制；小型和微型构造常是局部点的控制。
每次构造运动过程中的坳陷、隆起作用造成的煤层盖层风化、剥蚀和挤压、拉张作用造成的煤系裂隙闭合、扩展，均影响到煤层瓦斯的保存；每次构造运动构造应力场引起挤压、拉张方向的改变，都会对老的构造进行改造，或是产生新的断裂构造；构造运动过程中的压扭、挤压剪切作用会破坏原始煤层的结构，进而形成构造煤的发育。
2 控制煤与瓦斯突出的地质构造类型
地质构造对煤与瓦斯突出的控制是通过控制发生煤与瓦斯突出的条件（瓦斯，软分层，地应力）而表现出来的。
对突出点附近的地质构造类型的大量统计分析表明，几乎各类构造附近都发生过煤与瓦斯突出。
2.1 断层对煤与瓦斯突出的控制
断层对煤与瓦斯突出的控制作用随断裂力学性质的不同而具显著的差异。
压扭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，软分层厚度大，分布范围广，而且以糜棱煤为主，强度低，应力集中程度高，影响范围广。
因此，压扭性断层对煤层中煤与瓦斯突出最为有利。
张性断层则相反，所以，张性断层不利于煤层中煤与瓦斯突出。
正断层、逆断层、顺层断层如果处于压扭性力学环境，都会形成煤与瓦斯突出的有利地段，对煤与瓦斯突出的发生起到控制作用。
2.2 褶皱构造对煤与瓦斯突出的控制
岩层经过褶皱作用后，在褶皱不同部位围岩封闭瓦斯能力具有较大的差别。
浅部岩层在背斜上侧轴部节理以张性为主，容易形成张性断裂，裂隙连通地表，封闭瓦斯的能力明显减弱，同时背斜轴部软分层厚度最小，且以碎裂煤为主。
因此，不利于煤与瓦斯突出的发生。
在向斜上侧轴部，节理以压性或压扭性为主，围岩封闭瓦斯的能力明显地强于背斜。
软分层以糜棱煤、碎粒煤为主，有利于煤与瓦斯突出的发生。
在褶皱两翼，发育的主要是两组扭性节理，这些部位封闭瓦斯的能力较强，软分层的厚度随层间错动的加强而变厚，当褶皱作用进一步发展时，地应力分布不均匀开始变得明显，褶皱两翼会承受较大的剪应力，有利于煤与瓦斯突出的发生。
背斜倾伏端埋深相对增大，封闭瓦斯的能力也相应增强，承受的压应力也会增大，有利于煤与瓦斯突出的发生。
而向斜仰起端埋深相对减小，封闭瓦斯的能力也相对减弱，不利于煤与瓦斯突出的发生。
2.3 火成巖侵入对煤与瓦斯突出的控制
岩浆岩对瓦斯突出具有重要的控制作用。
岩浆岩的发育造成了煤变质程度增高，促进了瓦斯的形成；岩浆的烘烤、挤压破坏了煤的原始裂隙系统，形成了“构造煤”带，岩浆侵入时对煤层动力破坏和烘烤作用是不均匀的，随着到岩浆岩体距离的变化，煤层结构构造发生带状变化，煤层渗透率也发生改变，从而控制了区段内瓦斯的储存和运移。
在一个块段内，在岩浆岩体的两侧依次形成了天然焦—高变质碎裂煤—构造煤—正常煤的分带现象，越靠近岩浆岩体，煤的变质程度越高。
岩墙两侧天然焦带中大量高游离瓦斯受到封闭而形成潜在的煤（岩）与瓦斯突出危险区。
2.4 构造组合对煤与瓦斯突出的控制
构造组合部位，煤体破坏严重，地应力分布复杂，特定块段经常成为煤与瓦斯突出的多发地段。
3 结论与展望
综上所述，对地质构造与突出关系的大量统计分析表明，大多数情况下，各类构造附近都有煤与瓦斯突出的发生，但少数情况下也有例外，即不是所有的地质构造都会发生煤与瓦斯突出。
构造附近突出是否发生取决于局部地应力场的状态等条件，构造的产生导致了构造煤的发育和地应力分布的异常，提供了突出发生的必要条件。
如果构造所在的局部区域地应力是挤压应力，围岩封闭性较强，那么，该区域成为了煤与瓦斯突出发生的优势区域。
开展地质构造控制煤与瓦斯突出机理的动力学规律定量化研究，研究构造应力场、煤岩体破裂场、瓦斯渗流场的耦合演化规律，根据已经取得的定性研究成果指导定量研究的开展，以定量化研究带动定性研究进一步深入，是今后研究的方向。