解析瓦斯地质在煤矿生产中应用

1、解析瓦斯地质在煤矿生产中应用摘要众所周知，近年来，我国煤矿安全生产事故 频繁发生，造成了非常恶劣的社会影响，给人民的生命财产 安全造成了巨大损害。采取有效措施，杜绝此类事故的发生, 对煤矿安全来说无疑具有重要意义。因此，在煤矿安全生产 中，必须防止煤矿瓦斯，做好矿井的地质勘察工作。本文分 析了瓦斯地质的形成、条件煤层中瓦斯存在的状态及其分布 规律，并对煤矿地质工作做了系统的分析，进而系统阐述了 防止煤矿瓦斯的重要意义，解析了瓦斯地质在煤矿生产中的 应用。关键词瓦斯地质煤矿生产应用中图分类号：td712文献标识码：a文章编号：1009-914x (2014) 07-0268-01当前，煤矿生产中

2、的自然灾害之一便是瓦斯，瓦斯爆炸 可给煤矿生产造成很大的损害，严重威胁煤矿的安全生产。 在现今的许多煤矿中，不但瓦斯涌出量非常大，而且煤矿与 瓦斯突出状况也非常严重。因此，这就要求我们必须对瓦斯 的形成和分布规律做深入研究，以便重点防治煤矿瓦斯。只 有这样，才能对瓦斯进行有效的治理，指导煤矿的安全生产 工作，避免瓦斯事故的再次发生。一、煤矿的瓦斯地质(一) 煤层中瓦斯形成的条件分析瓦斯的形成与煤层有着密切的关系。煤是植物的遗体经 过复杂的转化才形成的，煤层瓦斯也就是这个转化过程中的 产物。(1) 瓦斯形成的首要条件是必须有丰富的煤物质来源, 需要沉淀的煤物质形成一定的厚度，而且煤物质还必须很富

3、 集，这些媒物质需是很快埋到地下的，且不能遭到分解以及 氧化。瓦斯的形成还需要有一个不断下沉的沉积盆地，如果 盆地的下沉速度和煤物质的堆积厚度保持平衡，则持续的时 间越长，则在煤层里产生的瓦斯也就越多。(2) 煤层中形成瓦斯，还需要有一定的地热条件。需 要地热条件的意思是说，不断下沉的盆地应当位于地热环境 比较高的地带。我们知道，在整个的化学反应中，地热起着 决定性的影响，而且地热还是煤变质的主导因素。而变质程 度大小的决定性因素是地热梯度。如果地热梯度以及煤炭受 热持续时间长，则煤的变质程度也就越高，煤层中生成的瓦 斯也就越多。(3) 沉积所形成的瓦斯，需要在水环境下进行。我们 知道，水面以

4、上是氧化的环境，植物的残体和大气接触，从 而不断被氧化、分解，也就不断形成煤层和瓦斯。(二) 煤层中瓦斯的赋存状态分析我们知道，煤是一种有着很大孔隙容积的孔体，这主要 是因为其在煤化过程中生成了瓦斯和排出了挥发性的物质。 煤上的孔隙也就是瓦斯赋存的空间，孔隙的大小与瓦斯的含 量有着直接的关系。煤孔隙的变化率与煤炭的变质程度大小 有关，变质程度越大的煤，其挥发性也就越小，孔隙的形成 率也就随之下降。如果变质程度继续增高，由于水分的进一 步减少，孔隙率反而会上升，孔隙的直径也会跟着变大，瓦 斯的储量也随着升高。煤对瓦斯的吸附量与三个因素有关，一个是变质程度大 小，一个温度，一个是压力。其中，煤对瓦

5、斯的吸附量随着 变成程度的增大而增加，在一样的地质条件下，煤炭的固定 炭越高，则煤对瓦斯的吸附量就越大，如果挥发性比较低， 煤对瓦斯的吸附量也比较高。但是在岩层中，岩石是不吸附瓦斯的，但是在煤层顶板 的围岩中，却常常含有瓦斯，这些瓦斯一方面其实更多的是 来自于相邻的煤层，一方面则是由本身的有机物所形成的。 一般情况下，煤层的瓦斯含量要比岩层多得多，但是因为岩 层的厚度比煤层要厚得多，因此，岩层的瓦斯含量也是比较 高的，在煤矿生产中，也不可忽视岩石中的瓦斯。（三）煤层中瓦斯分布规律的分析从煤矿瓦斯实际涌出的情况来看，不少的矿井属于高瓦 斯矿井，或者是瓦斯突出矿井。高瓦斯矿井是否出现，以及 其分布

6、特征与三个因素有关，一个是岩性的组合特征，一个 是煤的变质程度大小，最后一个是地质构造。瓦斯赋存的条件有两个，一个是成煤时期的沉积环境， 一个是岩性组合的特征，而瓦斯形成的物质基础则是煤以及 煤系中分散着的有机物质。这也决定着高瓦斯矿井的出现与 分布。煤系地层中还存在着比较厚的砂岩和灰岩，它们都是 游离瓦斯很好的储存层。二、瓦斯地质在煤矿生产中的应用分析（一）编制瓦斯地质图预测瓦斯应遵循相应的瓦斯地质的基本规律，摸清瓦斯 地质的规律是绘制瓦斯地图的前提和基础。瓦斯地图的绘制 和地图的绘制相似性很高，需要系统收集煤矿的瓦斯和地质 的资料，再根据煤层底板的等高线图、构造纲要图，将地质 和瓦斯的内容

7、在图纸上反映出来，并找出二者之间的关系， 从而勾绘出瓦斯涌出量参数等值线。瓦斯地图绘制完成以 后，就可以根据已开采区域的地质条件、瓦斯赋存和涌出量 的关系，对深部瓦斯的涌出量进行预测，从而提前做好瓦斯 防治工作，防止出现煤矿瓦斯安全事故。（二）指导煤矿矿机的设计根据煤矿井田的展布情况以及瓦斯地质规律，借助瓦斯 地图所划分的瓦斯涌出量等值线和瓦斯分布异常区域，可以 指导煤矿的巷道工程设计、通风设计、瓦斯治理工程设计和 防突设计等，进而能够做到少做岩巷工程，未雨绸缪，提前 制定瓦斯治理工程方案，使通风满足生产需要，以实现煤矿 的安全生产。（三）划分突出性危险区域根据已经掌握的煤层瓦斯的赋存状况、地

8、质构造条件与 瓦斯突出条件分布规律，在结煤样化验指标和防突预测指 标，对开采区和开采面进行危险区域的划分，把危险区域划 分出来，也可以划分出突出危险区以及无突出危险区等。针 对不同的地质单元，要做到技术和管理上的区别对待，实行 分级管理，从而可以避免防突的盲目性，减少不必要的防突 资金，降低煤炭开采成本，进而可以提高煤矿生产企业的经 济效益。（四）掌握瓦斯的涌出规律，防止瓦斯的超限瓦斯的涌出量受许多因素的影响，其中煤层的赋存状态 对瓦斯涌出量的影响尤为明显，其中，煤层的厚度、煤层的 倾角等都影响着煤层的瓦斯赋存量，也可以影响煤炭开采过 程中的瓦斯涌出量。如果煤层的厚度、倾角发生变化，可以 在瓦

9、斯地图上很明显地表现出来。因此，利用瓦斯地质图可 以判断高瓦斯区域，进而可以掌握瓦斯涌出的规律，指导煤 矿安全生产。煤层瓦斯的涌出量和地质构造的关系非常密切，因此， 在煤炭生产过程中，如果掘进接近断层时，瓦斯的涌出量往 往会增多，这时就可以根据采掘已揭露的断层的走向和落 差，推测临近巷道的断层位置，提前做好通风安全技术措施, 杜绝瓦斯超限事故。可采取的安全通风技术措施有缩小循环 进度、加强通风以及对瓦斯进行检查等等。（五）掌握地质构造的变化规律，防止误穿瓦斯突出 煤层在石门基础突出煤层时，最容易发生煤与瓦斯的突出， 而一旦发生突出状况，其强度往往比较大，造成的危害也比 较大。而不清楚地质构造的

10、变化规律，是发生误揭煤事故的 主要原因所在。因此，在煤矿安全生产过程中，为了防止误 揭煤事故，就必须掌握地质构造的变化规律。掌握了地质构 造的变化规律，就可以避免因误揭煤安全事故的发生、掌握 瓦斯的涌出规律，防止瓦斯的超限。结语：近年来，我国安全生产事故，尤其是煤矿瓦斯爆炸事故 频发，造成了非常恶劣的社会影响，给人民的生命财产安全 造成了巨大损害。因此，必须采取有效措施，杜绝瓦斯爆炸 事故的发生，这对煤矿安全生产来说无疑具有重要意义。这 就要求我们在煤矿安全生产中，做好矿井的地质勘察工作。 本文分析了瓦斯地质的形成、条件煤层中瓦斯存在的状态及 其分布规律，并对煤矿地质工作做了系统的分析，进而系统 阐述了防止煤矿瓦斯的重要意义，解析了瓦斯地质在煤矿生 产中的应用，主要有五大块应用，即指导煤矿矿机的设计、 编制瓦斯地质图、划分突