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

王鹏

永煤集团顺和煤矿，河南永城，476600

摘要：煤矿中出现煤与瓦斯突出的问题的主要因素在于受地质因素的影响，煤矿中瓦斯突出同煤矿地质构造存在着相对较为紧密地联系。本文主要对矿井瓦斯还有矿井地质构造间的联系进行了有效地分析，其中主要涉及到断层、褶曲等地质构造对瓦斯所产生的影响，并根据该些情况进行瓦斯防突措施的研究。

关键词：煤矿；地质构造；瓦斯；防突

前言

煤矿生产过程中对于安全的问题极为重视，然而对于煤矿生产安全方面的影响因素来讲其中瓦斯突出属于极为重要的一项内容。煤矿若是出现瓦斯灾害，对于煤矿企业员工的生命安全以及企业经济效益将会受到严重的影响，同时也会造成极坏的社会影响。煤矿地质构造与瓦斯突出具有相对较为紧密地联系，因此展开对煤矿地质构造的有效研究以及做好瓦斯防突措施具有重要意义。

一、关于瓦斯运行规律分析

瓦斯在煤层中通常情况下是以游离状态或者吸附状态存在的，对于未开采的煤层来讲，如果煤层外部相关因素均保持在恒定不变的情况下，则煤层内瓦斯的分子状态通常情况下也是保持相互交换的状态，因此瓦斯在此情况下是以稳定的状态保持在煤层中的。然而，若是煤矿在进行煤炭资源的开采作业过程中，由于作业活动等因素的影响将会使得煤层所存在的瓦斯产生一定程度的变化，瓦斯所产生的变化将极有可能造成瓦斯出现一定程度的释放甚至喷出，以至于对煤矿的安全生产造成严重的负面影响。煤层内瓦斯在实际运动阶段通常情况下可以归结为解吸与扩散还有流动等形式，若在生产过程中煤层的外部因素受到影响从而产生变化，使得煤层内部的压力受到影响，该种情况下煤层内的瓦斯极有可能由煤层内的缝隙表面解吸下来，进而使得瓦斯存在于空间空气内部，由于煤层内部瓦斯浓度存在着一定程度的差异，如此其会在煤层内形成通道，瓦斯利用所形成的通道进行扩散。

二、煤矿地质构造与瓦斯间的联系

2.1瓦斯的危害性

瓦斯属于一种化学性质极为不稳定，很容易由于外界因素的影响从而燃烧。煤矿在实际的开采作业过程中，当煤矿空间内的瓦斯浓度上升到一定程度以后极有可能引导安全事故，使得煤矿企业不仅需要面临着较大的经济损失，同时参与煤矿开采的相关工作人员的生命安全也会受到严重的影响。在煤矿开采作业的过程中，如果地下煤层由于开采作业等因素的影响，煤层内的瓦斯也会在极短的时间内浓度快速提高，该种情况将会对煤矿的安全生产活动造成极大程度的影响。煤矿空间内瓦斯浓度的增加，不仅会使得煤矿开采工作难度增加，同时也会使得煤矿内的氧气含量受到影响出现一定程度的下降，该种情况下将会造成煤矿开采工作人员活动中出现呼吸不畅的情况，甚至会出现由于氧气含量较低导致窒息，对于工作人员的身体健康以及生命安全具有严重的危害。因此瓦斯安全事故的存在严重制约了煤矿资源的开采工作。

在实际的煤矿生产过程中，如果煤层中存在断层或者褶曲构造，选择放炮的形式展开煤矿资源的开采，将会使得煤矿内的瓦斯含量在极短的时间内快速升高，甚至会造成煤矿内部出现严重的爆炸事故。瓦斯爆炸将会对其内部的开采设备还有工作人员造成严重的危害，所以在煤矿开采过程中应当积极采用有效措施开展防治工作，确保煤矿开采工作的有序开展。

2.2褶曲构造对于瓦斯的影响

在煤矿开采过程中若是煤矿区域地质构造存在向斜或者背斜等地质构造，将会造成该构造下瓦斯产生聚集的情况，该种情况下将会造成该地质区域产生瓦斯爆炸的危害性大大提升。褶曲构造通常情况下是出现瓦斯突出事故的多发区域。煤层走向出现严重变化的重要原因在于其上层遇到了硬度相对较高的岩石，并且处于煤层下层的岩石质地相对较软，所以，煤层顶板底板之间出现了一定程度的夹角，最终造成煤层的走向出现了一定程度的变化，该种情况的存在对于煤层的结构也会产生一定程度的影响，导致瓦斯气体在该地段出现浓度升高，瓦斯的压力也会随之增加，所以，在进行煤矿的开采过程中，若是遇到褶曲地质构造，应当注重煤与瓦斯突出事故的有效防范。

2.3断层构造对于瓦斯的影响

由于断层构造的封闭性还有透气性均会使得煤层中瓦斯受到一定程度的影响。如果采掘活动遇到开放性的断层，一般情况下其所含有的瓦斯含量相对较低，所以，该种环境下出现煤与瓦斯突出的几率也相对较小。然而如果煤层在开采过程中受到外部因素的影响，从而使得煤层受到严重的挤压，该种情况下使得断层的透气性受到了一定程度的限制，将会使得煤矿内的瓦斯含量得到一定的升高，因此煤矿的安全生产也会受到严重的影响。根据一定的研究了解到，含有瓦斯的区域若是同断层构造距离在十米之内，突出强度相对较小，如果距离相对较大，瓦斯所产生的问题影响相对较大，并且瓦斯突出的强度也相对较大。展开对煤层地质情况的有效分析，从而能够了解到煤层的实际分布情况，煤层内断层产生挤压，便会造成煤层的实际分布情况受到一定程度的影响，如果煤层由于外部因素的影响从而产生变化，极有可能使得瓦斯含量不断升高，在进行煤炭资源的开采过程中，极易出现瓦斯突出事故。

三、煤矿瓦斯防治有效措施

3.1区域瓦斯防治措施

为了确保煤矿开采工作的有序开展，在进行煤炭资源开采的过程中，应当严格依据行业标准展开对煤矿内瓦斯的治理，通过对煤层内瓦斯的有效抽采能够使得瓦斯含量有效降低从而降低煤矿瓦斯突出事故的风险。采取瓦斯抽采的方式可以极大程度上提高煤矿安全生产的安全系数，同时也提高了煤矿生产的稳定性，对于煤矿企业经济效益的提高也具有积极的影响。根据长期的煤矿开采经验进行分析，在进行煤矿瓦斯抽采的过程中所需要进行钻孔的大小通常情况下需要保持在75毫米到100毫米以内，同时还需要根据工作面的具体情况，进行对钻孔长度的进一步确定。在进行煤层瓦斯的实际抽采过程中，应当分配具有丰富经验以及能力的工作人员进行对瓦斯情况的有效检查与监督，一旦发现有瓦斯突出应当进行及时明确并且上报，从而采取有效措施展开有效的防治措施。同时，还能够通过在煤层内采取注水的方式进行对区域瓦斯进行突防。采用注水的方式，应当首先确保所进行注水的煤层一直保持湿润状态平衡的情况下，在展开实际的注水阶段，应当确保各个布孔均处于平行的情况下，所打的钻孔大小应当展开有效地控制，使其大小尽可能保持在50毫米到100毫米以内。在明确具有的注水量还有注水过程中所需要的时间以后，应当对所需要注水的煤层的渗水情况展开综合性地分析，并且在具体的注水过程中应当尽可能地进行水压方面的有效控制，注水所选择的水压部件需要使得煤层可以始终保持湿润的状态，同时，应当尽可能防止因为水压过大从而造成注水煤层出现断裂的情况。

3.2局部瓦斯防治措施

针对局部瓦斯防治的措施来讲，其方法相对较多，在实际的应用过程中相对较为广泛的为爆破松动法以及放炮振动等方法，在具体的瓦斯防治工作中，需要根据煤层的实际情况，从而进行具体防治措施的实施。各瓦斯防治措施在实际的操作方法方面存在着一定程度的差异，并且各种方法其所适应的范围也不相同，然而该些方法在具体的应用过程中，其共同的特点在于需要向煤层内进行压力的施加，通过压力的施加从而进行对煤层内压力的分布情况予以有效地调节，应力应当直接施加到煤层的上层，因此进行对煤层瓦斯流分布的有效调整，利用诱发的方法引导瓦斯突出，以此实现对其的有效控制使得煤矿瓦斯安全风险得到有效控制，以此推动煤矿开采工作的有序开展。此外，还可以通过压力降低的方法进行煤矿瓦斯突出问题的处理，以此确保煤矿开采作业的顺利开展。该种方法通常情况下需要提前进行钻孔以及对煤矿煤层瓦斯的有效抽采，在防突工作开展的过程中需要根据煤矿的具体情况进行防突措施的具体选择。该些方法在具体的应用过程中具有共同之处，其主要是将煤矿的瓦斯通过调整瓦斯的释放使其变得缓慢，实现对煤层内瓦斯压力的慢慢调节，进而起到对瓦斯突出问题的有效控制。对于已经进行开采的煤层来讲，进行煤和煤层瓦斯的相关数据的收集相对较为方便，但是针对未进行开采的煤层来讲，需要根据地质结构的具体情况展开对煤与瓦斯方面的分析，并且根据分析的实际情况进行防突措施的合理制定，以此确保煤矿开采工作的顺利开展。

结束语

     煤矿资源属于国家的战略资源，并且在实际的开采过程中所涉及的内容相对较多，同时由于工作环境相对较为特殊，因此煤炭资源开采过程中对于安全问题的重视程度相对较高。瓦斯突出问题对于煤炭资源开采的安全具有严重的影响，所以为了确保开采作业的顺利开展，应当结合煤矿地质构造进行瓦斯防治措施的有效研究。

参考文献：
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