探索瓦斯地质规律 促进矿井安全生产(2021年)

探索瓦斯地质规律促进矿井安全生产(2021年)

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( 安全管理 )

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日期：______________________

编号：AQ-SN-0655

探索瓦斯地质规律促进矿井安全生产

(2021年)

瓦斯地质规律包括瓦斯生成的地质条件，瓦斯保存的地质条件，瓦斯赋存特征，矿区、井田构造变形特征及复杂程度，不同方向的断裂、褶皱类型及发育特征，构造挤压、张拉、剪切应力场的演化历史，煤层结构破坏及构造煤的发育程度等，这些都是影响煤层瓦斯含量、矿井瓦斯涌出量、煤与瓦斯突出危险性、煤与瓦斯突出强度和瓦斯抽放利用条件的主要地质因素。

云贵高原系由云南高原和贵州高原组合而成，包括哀牢山以东的云南东部、贵州全部和广西、四川、湖南、湖北等部分边缘地区。华南地区在构造上属华南板块，北面受塔里木--华北板块的挤压，西面受特提斯构造侧挤，南面受印支板块的推挤，东面受太平洋菲律宾板块的多次俯冲作用，从印支期经燕山期至喜马拉雅期，连续

的挤压变形，多次造山，多期岩浆活动，使得华南地区成为我国煤与瓦斯突出最为严重的地区。

瓦斯是地质作用的产物，无论是煤层瓦斯的赋存、分布的地质原因和规律，还是瓦斯涌出、瓦斯突出的原因和规律，都涉及到极其复杂的地质条件，只有清楚矿区、矿井地质构造及其构造应力场在历次构造运动中经受挤压、拉张、剪切作用的演化历史，才能弄清楚矿井、采区、采面煤层瓦斯的保存和赋存特征，也只有如此，才能清楚矿区、井田的构造挤压、剪切带的分布和构造煤的发育特征，在此基础上，进一步分清煤与瓦斯突出危险性的分区、分带特征，煤层瓦斯抽放的难易程度和应采取的对策和技术。

桂箐矿井区内构造形迹以北东向的挤压较紧密的背斜和较宽缓的向斜发育为特征，同时又有北东向北西向的断层发育。由于断层的存在，上述背、向斜构造形迹常被断层切割破坏，保存多不完整。区内主要可采煤层（M9煤层），性软、脆，f在0.19--0.37之间，外观多呈粉状，仅局部有碎块，多由光亮型及半亮型煤条带组成，煤层厚1.18～23.12m，一般厚2.0～4.5m，厚度有较大变化，浅部

多在4.0m以上，中深部出现两个方向为北西～南东延伸的厚度变薄带，这两带煤层厚度一般多在1.50～2.50m间，深部及北西部地带，煤层厚度复又增加，煤厚一般增厚为4.0～6.0m。这两个厚度变薄带均位于龙盖背斜轴部，其延伸方向与这一背斜延伸方向大体一致，在背斜成生时，由于局部张力拉伸而使煤层受拉张力影响导致其厚度变薄可间接说明构造因素的影响。由于本区M9煤层深埋地下，不存在风化带，因此，煤层中瓦斯封闭状况较好，在矿井钻孔施工过程中常伴有瓦斯涌出和喷孔等动力现象，这也说明了地质构造及构造应力的作用。

瓦斯突出分布是不均衡的，特别是压性、压扭性构造与突出息息相关，有时断距只有几米甚至几分米的小型逆断层或平移断层就会导致强烈的瓦斯突出。从现今的构造应力场来看，构造发育的地带构造应力场应力比较集中，使煤层处于强挤压状态，从而有利于煤层中赋存高压瓦斯。另外，瓦斯突出与褶皱构造的关系也是极其密切的，煤层在褶皱形成过程中，由于韧性剪切、塑性流动而形成构造煤的“煤包”通常是发生严重瓦斯突出的部位，当背斜的轴部

及其附近张性断裂比较发育，或者当背斜的轴部受到“侵蚀”时，则成为煤层瓦斯排放的通道。

从桂箐煤矿“5.16”煤与瓦斯突出情况来看，煤层（M9）厚度有较大的变化，钻孔资料显示煤层厚度在1.2-3.0m，而突出地点的煤层厚度达到了8.3m，煤层厚度的突然增大，使煤体在地质构造的作用下形成“煤包”而产生局部应力集中，从M9煤的坚固性系数f 的试验指标及其性状上也可以看出，M9煤的结构类型应属于Ⅲ类构造煤，属易突出煤层。

煤与瓦斯突出是个极其复杂的动力现象，煤体结构的破坏是发生煤与瓦斯突出的必要条件，构造应力集中、压性、压扭性构造是煤与瓦斯突出的主要地带，因此地质构造通过对煤体结构的控制来控制瓦斯突出的分布，研究瓦斯突出的地质条件和瓦斯突出的煤体结构破坏，是实现瓦斯突出预测的技术途径。另外，要系统收集、整理建矿以来各个采掘工作面每天的瓦斯浓度、风量和抽放量，计算出各个采掘工作面每天的绝对瓦斯涌出量，然后转绘到瓦斯地质图上，就可以直观的反映出与各种地质因素和采掘条件的关系，通

过图上展绘的瓦斯涌出量值，就可预测临近未采（掘）工作面的瓦斯涌出量的大小。

瓦斯地质是矿井瓦斯防治工作的基础，积极开展瓦斯地质的研究工作，对促进矿井安全健康的发展，有着重大的现实意义。

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