地质构造对瓦斯的影响及预防措施分析

王洪栋　刘讯

摘要：近年来，我国煤矿瓦斯爆炸事件频繁发生，大多数瓦斯爆炸事件区域是因为瓦斯区域预测技术不完善及对瓦斯区域的地质构造不清楚。由于煤层地质构造复杂，所以针对区域煤矿瓦斯灾害事件的发生，我国在煤层瓦斯赋存规律及瓦斯地质规律的研究方面应该加大技术投资力度，以确保煤矿生产的安全。

关键词：瓦斯；地质构造；影响；预防措施

一、矿井地质对瓦斯含量影响的因素

煤矿瓦斯一般都是在煤矿形成时期产生的，其形成原因主要有油气田瓦斯侵入、生物化学作用以及煤变质作用等方式形成。岩体或煤体在自然地质环境中所包含的瓦斯量就是人们通常所说的煤矿瓦斯含量，其主要包括游离态和吸附态两种瓦斯状态。而影响瓦斯含量的原因有好几种，但总体概况起来主要包括瓦斯放散和保存条件以及瓦斯生成量两大类因素，在现实矿井中煤体所含瓦斯量和瓦斯的生成量存在很大的差别，而同一煤田不同矿井、同一矿井不同采矿区域所含瓦斯量也是大不相同的。

二、地质构造对瓦斯形成的影响

1、煤矿瓦斯事故的危害。瓦斯是一种化学性质不稳定、无色无味、易燃易爆的气体，是各种煤矿安全事故中破坏程度最大的灾难性事故因素。往往在煤矿开采过程中，一旦引起瓦斯爆炸，将给煤矿开采工作导致极其严重的安全事故。瓦斯气体不但影响煤矿开采工作的进度，而且还会影响矿井内氧气的含量，使得矿井下作业人员出现呼吸困难，严重时会导致作业人员窒息死亡。近年来煤矿瓦斯事故报道每年都有，这不仅与煤矿瓦斯的性质特点有关，而且还有很多其他重要因素的影响。如在煤矿开采过程中，遇到地形褶曲或断层等地质结构时，若实行放炮开采，则往往导致矿井瓦斯含量大量增加，严重时将引发矿井瓦斯爆炸，给煤矿开采及作业人员带来不可估量的事故灾难。因此，矿井开采中应加强瓦斯爆炸预防措施，防止井下安全事故的发生。

2、地褶曲质构造对瓦斯的影响。在煤田地质结构中褶曲结构（图1）的背斜、向斜、倾伏段、轴部等部位，比较容易积聚大量的瓦斯气体。然而在煤矿开采过程中，褶曲结构地形是煤矿瓦斯事故的高发区。其主要原因是由于煤层顶板与底板之间形成较大的夹角，从而改变煤层的走向，引起煤层结构的变化导致瓦斯气体含量上升，致使瓦斯压力增加。在煤矿开采过程中，在褶曲结构地形中掘进放炮引起煤层震动，从而导致瓦斯突发事故的发生。

3、地断层质构造（图2）对瓦斯的影响。煤矿瓦斯的聚集受断层封闭性和透气性的影响。如果断层开发性及透气性好，则其不会产生较高的瓦斯聚集，因此发生瓦斯事故的几率就相应的小，安全隐患也会降到最低。一旦煤层受到强烈的挤压或者断层透气性不好，就会在断层结构内积聚大量的瓦斯气体，在一定程度上存在很大的安全隐患。在实际煤矿开采过程中，煤层地质情况往往都比较复杂，因煤层地质不同类型断层间的相互挤压，从而改变了煤层分布，导致煤层结构受到一定的破坏，瓦斯含量逐渐增高，在矿井开采中就会导致重大安全事故的发生。

三、瓦斯灾害预测方法

煤矿开采过程中瓦斯会引发及其严重的安全事故，这就要求煤矿工作者对瓦斯的性质及发生原理有充分的认识，并采用适当的方法来预测瓦斯含量，采取相应的治理措施。

1、矿山统计预测法。开采深度、煤层厚度以及通风情况等对瓦斯的形成过程起到很大程度的影响，因此，采取矿山统计法预测瓦斯含量，其结果既直观又可靠。主要通过收集近年来矿井瓦斯含量的资料报表，并将收集到的相关数据进行分析过滤，最后通过一定方式的计算统计出该矿井瓦斯梯度值和深度的涌出值。

2、含量法预测。含量法是指通过计算邻近瓦斯涌出量与煤层瓦斯含量，统计分析出不同瓦斯源的涌出量。然后含量法在往往都其一定的局限性，如瓦斯源厚度和瓦斯源瓦斯含量值的不稳定性对其预测结果有着一定的影响。

四、瓦斯灾害的预防措施

瓦斯事故灾难在煤矿安全事故中居于首位，因此我们必须采取各种有效预防措施，以降低瓦斯事故的发生率。

1、通风换气。矿井中瓦斯含量达到一定浓度后容易产生爆炸，一般采用通风换气的方式来降低矿井内瓦斯含量的浓度，因此必须做好矿井内的通风换气工作。

2、加强对作业人员的检查。在井下作业时，要严格进行下井人员物品及开采操作检查，严禁作业人员带入各种明火及引火工具下井作业。在开采过程中，应严格对易起火区域重点监控，严格加强管理防范，并严格履行各种作业规范及安全规定。

3、建立完善的安全监测体系。在煤矿开采过程中，要补充并投入先进技术设备，以确保开采过程安全高效的生产。其安全监测设备更是不容忽视，应在所以工作面上安装瓦斯和一氧化碳自动监测报警设装置，及时准确的进行全方位实时自动安全监测，以确保煤矿工作的安全进行。

4、实行瓦检员、安检员三班盯班和汇报制度。在井下开采过程中，对于重点区域和开采工作面，需要配备瓦斯安检员进行安全管理。安检员要按照操作规范随时检查安全设备监测结果并及时上报。

五、结语

地质构造在受到外力作用的时候易出现褶曲、断层等地质形式，这些地质形式以及水文地质等都影响着区域瓦斯的释放和赋存。由于受到地质构造的影响，区域瓦斯的分布规律和赋存条件发生变化，致使作业过程中出现瓦斯爆炸的灾害性事故。对此问题，我们应该采取相应的措施，利用相应的预测和防治技术确保煤矿业的安全生产。

参考文献：

[1]张超.煤巷掘进中深孔松动控制爆破防治煤与瓦斯突出技术的研究[J].中国地质大学（北京），2010，4（05）：119-120.endprint