煤矿地质构造与瓦斯灾害的预测问题研究

杜玉涛

摘 要：在煤矿生产过程中瓦斯灾害是具有较大危害的一种灾害类型，瓦斯气体具有易燃、易爆的特点，所以预防瓦斯灾害成为保证煤矿安全生产的重要工作之一，为了有效控制和预防瓦斯灾害，尽可能降低瓦斯灾害造成的伤亡事故，本文主要对煤矿地质构造与瓦斯灾害的预测问题进行探讨，首先介绍了瓦斯灾害预测工作的重要意义，分析不同煤矿地质构造对瓦斯灾害造成的影响，最后提出瓦斯灾害的预测方法。

关键词：煤矿地质构造；瓦斯灾害；瓦斯预测方法

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.15.081

1 引言

煤矿地质构造往往是比较复杂的，由于经受到不同的地壳运动的影响和作用，所以会在形成煤层的过程中使煤矿及周边地区的地质结构发生不同的变化，瓦斯是伴随着煤的形成而产生的一种伴生物质，通常是以气体的形式分布于每层的间隙之中，瓦斯极其容易受到矿区的地质结构变化的影响，很可能在一定條件的作用下导致瓦斯爆炸或瓦斯窒息事故的发生，给煤矿地区工作人员的人身安全造成极大的威胁。因此保证煤矿的安全生产具有重大意义。

2 提高瓦斯灾害预测准确性的重要性

煤矿行业是人们公认的高危型产业，在煤矿开采过程中由于作业环境复杂且恶劣，往往会存在一系列的安全隐患，如不采取措施就有可能导致安全事故的发生，其中瓦斯灾害的是危害性比较大的一种灾害，存在于煤层间隙中的瓦斯非常容易在工作人员采矿作业的过程中释放出来，瓦斯属于混合气体，工作环境中瓦斯浓度一旦超标，就会出现作业人员呼吸困难甚至窒息，严重情况下会有生命危险。另外瓦斯气体属于易燃、易爆气体，很容易在遇到明火或处在过热环境下造成燃烧或爆炸，一旦发生瓦斯爆炸，会产生巨大的破坏力，造成重大的人员伤亡事故，而且还有可能会使整个矿井报废，导致煤矿企业承受巨大经济损失。

3 不同煤矿地质结构及其对瓦斯灾害的影响分析

3.1 断层结构对瓦斯的影响分析

断层是和煤矿瓦斯灾害具有密切联系的一种地质结构，也是煤矿地质构造中常见的构造类型。煤矿瓦斯会受到不同形式的断层的不同影响：（1）通常开放性的断层中（比如说正断层）有着比较低的瓦斯含量，可能产生危害和破坏的可能性也比较低。（2）封闭断层（比如说逆断层）是一种非常值得重点关注的断层类型之一，瓦斯通常存在于封闭断层中间的封闭的间隙之中，有着比较高的瓦斯含量，而且瓦斯承受的压力较大，瓦斯在一定条件下极易发生爆炸显现，造成较大的危害性和破坏性。

3.2 褶曲构造对瓦斯的影响

煤矿地质中的褶曲构造有两种类型，分为向斜和背斜构造。其中向斜构造封闭比较严密，裂隙不发育容易积聚瓦斯，这种瓦斯会对每层普通瓦斯造成较大的影响，在地质褶皱结构的地下区域每层的变化会比较明显。通常煤层中如果存在较大褶曲构造就会比较容易聚集瓦斯，存在较大褶曲的地质结构区域对瓦斯造成的压力会比较大，导致瓦斯的密度会增加，再加上较大褶曲区域的瓦斯含量本来就比较高，并且较大褶曲区域比较容易产生地热现象，综合以上所有条件很容易导致瓦斯的浓度过高，并且当地热温度达到一定的程度的时候，极其容易发生瓦斯爆炸现象。

4 瓦斯灾害的主要预测方法

4.1 基于含量法的瓦斯预测方法

所谓的基于含量法的瓦斯预测方法就是通过对煤层瓦斯含量和瓦斯残余含量数据进行勘查和分析，并依据所勘查到的数据进行科学计算，预测出煤矿回采、掘进作业以及整个矿井中的瓦斯涌出量。同时依据相关的科学预测数据和瓦斯涌出量的多少来制定科学、合理、可行的瓦斯事故预警和防范策略。含量法在煤矿瓦斯灾害防范中的应用特点就是比较简单可行，但是在实际应用的过程中往往比较容易受到多方面的影响，从而导致对煤矿瓦斯灾害预测的准确度产生影响。

4.2 基于矿山统计法的瓦斯预测

矿山统计预测方法是煤矿瓦斯灾害预测过程中经常用到的一种方法。矿山统计法在煤矿瓦斯灾害预测中主要包括两个步骤。其一是：要收集对煤矿地质结构勘查的各种相关数据资料并进行精准的分析，通常运用追踪法收集历年的煤矿通风瓦斯的相关资料；其二是：将第一步所收集到的所有数据资料输入到电脑系统当中，对煤矿瓦斯数据资料信息进行整理提取，同时还要考虑到由于自然因素以及煤矿开采相关技术等方面对瓦斯数据造成的影响，最后运用科学的方法准确计算出瓦斯梯度和预测深度的涌出量。矿山统计法可以很大程度上排除分析中的影响因素，降低分析中可能出现的误差。

除了以上介绍的瓦斯预测方法还要具有有针对性的预防措施，一方面要改善煤矿井内的通风状况，确保空气的流通性，强化煤矿井内明火以及热源的控制策略，每层瓦斯浓度达到一定临界点和具有温度、明火是瓦斯爆炸必须具备的两个条件，从瓦斯气体含量和浓度角度出发，可以通过改善通风条件来降低瓦斯的浓度，这就要求煤矿采用各类通风方法，提高矿井的通风能力。为了防止引燃瓦斯，就要随时对矿井内瓦斯的含量进行监测，对明火热源、各类明火和引火工具的控制检查进行加强，严禁明火或引火工具入井；其次是要建立健全煤矿安全管理制度，加强管理队伍的建设，科学规范的针对煤矿灾害的预防进行指导，对于煤矿生产作业过程中的各项行为严格要求。落实煤矿灾害防范和安全生产相关责任的划分，明确各部门、岗位、人员的责任，确保作业人员和管理人员在进行矿井作业时切实遵守安全管理制度，履行自身职责。强化安全生产管理考核制度，将安全生产行为和岗位工作人员的薪酬待遇联系在一起，从而激励各岗位人员提高安全生产意识，避免不安全生产的行为。

5 结语

煤矿在生产过程中，瓦斯灾害带来的危害是非常巨大的，所以要对瓦斯灾害预测的精度进行不断提升，规范管理制度，加强对热源的控制，降低瓦斯灾害发生的几率，保证煤矿安全生产、稳定运行。

参考文献：

[1]蔚海潮.煤矿地质构造与瓦斯灾害的预测探究[J].科技创业家，2013（17）.

[2]刘辉，朱春香.基于煤矿安全监控系统的瓦斯灾害预警系统研究与应用[J].能源技术与管理，2012（05）.