矿山地质构造与瓦斯突出地段的控制

张帅 周雨萌

【摘 要】近年来各种新能源层出不穷，但煤炭仍是我国社会生产生活的重要原料和能源，在社会发展中具有重要的地位。煤炭开采是获得煤炭的基础性步骤，这个过程中人们只有运用科学技术和科学的采矿方法，才能够实现煤炭资源的最大限度开发和利用。当前我国煤炭开采中普遍存在浪费严重、回收率低的问题，这不仅不利于煤炭行业的发展，还会影响社会整体的运行。

【关键词】地址构造；瓦斯；控制

国家工作发展中煤炭是重要的原料和能源，所以我国煤炭工业中一项重要政策就是提升煤炭回收率、科学开发煤炭资源，它对于增加矿井寿命、延缓采掘紧张、提高经济效益、调整煤炭工作具有重要意义。煤矿工作的重要内容之一就是矿井地质工作，其工作水平很大程度上决定了矿井煤炭回收率。矿井地质工作贯穿于矿井建井至矿井报废的整个过程，主要内容有对生产中遇到的水文地质、地质问题进行处理；寻找矿井增加储量，核实并计算矿井储量；了解储量动态，采取措施增加矿井储量；提出科学合理开采煤炭资源的建议和报告，为设计部门工作提供可靠的地址资料依据，对于给回采、采区作业面进行合理设计，减少因设计问题造成了资源浪费等。

一、煤层中瓦斯保存中地质构造的控制

（一）煤层中瓦斯保存中褶皱的控制。经过褶皱作用后，岩层不同褶皱部位具有不同的瓦斯封闭能力，背斜轴部主要从内在张性节理，所以其具有较弱的封闭瓦斯能力。向斜轴部主要是压扭性或压性节理，所以围堰瓦斯封闭能力在斜轴部和背斜轴部之间。另外，背斜倾伏端具有相对大的埋深，进而具有更强的封闭瓦斯能力；斜仰起端具有较小埋深，具有较小的瓦斯封闭能力。

（二）煤层中瓦斯保存中断层的控制。不同断裂性质对应不同的断层瓦斯保存能力，由于受到較大压应力作用，压性断层中结构致密的糜棱岩、断层泥比较发育，透气性不佳，瓦斯难以沿垂直断层和断层方向运移，所以压性断层能够有效保存煤层中的瓦斯。张性断层则不然，依照张扭性、扭性、压扭性其断层的瓦斯保存能力逐渐提升。

二、煤层中软分层发育中地质构造的控制

（一）煤层中软分层发育中褶皱的控制。褶皱作用初期在纵向作用下岩层发生弯曲，内凹侧受到压缩、外凸侧受到拉伸。在这种不均匀受力作用下会发生层间错动，这样坚硬岩层间的软弱层会发展成为密集劈理带，破碎的煤会构成软分层。层间错动越强软分层越厚，其中厚度最大的是褶皱两翼软分层，该部位主要包含糜棱煤；斜轴部厚度稍小，该部位主要包括碎细煤、糜棱煤；背斜轴软分层最薄，该部位主要包括碎裂煤。当煤层两侧存在软弱岩层时，煤层间会有小褶皱产生，进一步发展后会产生软分层，该部位主要包括碎裂煤。在层间错动较为强烈的情况下，小褶皱发展而来的软分层则主要包含糜棱煤。

（二）煤层中软分层发育中断层的控制。断层主要通过两方面控制煤层中软分层发育：首先，在断层两盘相对错动的影响下，断层内煤层中会有不同厚度、不同性质的构造煤产生。其次，在断层两盘相对错动影响下周围煤层也会产生层间错动。压性断层控制能够形成分布范围广、厚度大的软分层，该部分主要是强度较低的糜棱煤，并有大量富集瓦斯的煤软包存在于断层一侧。扭性断层发生时，两侧会产生小于压性断层的层间错动，并形成稍小的软分层分布范围和厚度。在斜交拉账应力作用下会形成张性断层，张性断层作用下会形成不发育的软分层。压扭性断层控制下软分层的发育程度通常处于扭性断层和干压性断层之间。

三、煤与瓦斯突出中地质构造的控制

（一）煤和瓦斯突出中断层的控制。第一，压性断层。压性断层产生的主要原因是受到强烈挤压作用，所以通常会存在比较发育的糜棱岩和断层泥，这部分断层存在透气性差的特点，进而成为封闭瓦斯的边界。断层发育过程中，附近岩层和煤层会产生褶皱，煤层就会受到强烈错动，进而产生具有不同厚度的软分层。与此同时，煤层的厚度会发生变化，并有小煤包在局部形成，由于富集瓦斯也被称为瓦斯包，另外还有一个地应力集中区存在于压性断层附近。所以，如果围岩透气性不好，那么通常会有煤和瓦斯突出发生于压性断层两侧。第二，张性断层。张性断层产生的原因主要是受到和走向垂直的次一级拉张力，多位于和背斜轴线平行并位于背斜轴部的正断层，也有一部分正断层和轴线垂直，还有一些和断层倾向不同的擦痕课见于断层面上，断层带内为不发育的糜棱岩，以碎裂岩、断层角砾为主。

（二）煤和瓦斯突出中褶皱的控制。实际中有以下几种褶皱构造容易发生煤和瓦斯突出。第一，背斜倾伏端。这种倾伏端部位通常发生过强烈层间错动，部分还有一系列顺倾伏方向逆断层发育，这样情况下会产生破碎的煤，存在比较发育的软分层，并且煤层具有较大埋深，具有较好的瓦斯赋存条件，所以该部位的煤和瓦斯突出更易发生。第二，向倾轴部和两翼。在褶皱的影响下，煤层会在岩层发生层间错动时出现塑性变性，褶皱翼部变薄、轴部变后，向斜轴部通常具有较大突出危险。

四、结语

通过以上内容可知，影响煤和瓦斯突出的因素主要包括煤体力学性质、瓦斯压力，而这些因素分布主要受到矿区地质构造的控制，所以煤矿企业要想控制煤和瓦斯容易发生的地带，就应当强化对矿区地质构造的了解和控制。文章分析了强化矿山地质构造和瓦斯突出地段控制的策略，但仍存在一定局限希望行业人员加强研究，通过不断提升控制水平推动我国煤矿行业发展。

参考文献

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