煤矿地质构造和瓦斯突出的预测研究

陈强

山东省三河口矿业有限责任公司 山东济宁 277065

煤矿开采工作实践期间，矿井安全生产工作有序开展，必然要先完成矿区地质构造的分析，将煤体断裂或煤体粉碎的情况进行分析，获得有效的数字信息资源，全面控制瓦斯突出问题，提升煤矿生产安全性。

1 瓦斯与地质构造之间的联系性

瓦斯是一种无色、无味且具备可燃性、爆炸性的气体。煤层出现倒转问题之后，煤矿的厚度就会明显增加，此时瓦斯的浓度提升，煤矿开采工作的难度逐渐增大。由于瓦斯浓度不断提升，矿井中的氧气含量逐步降低，就会出现供氧不足的情形，甚至会导致煤矿开采工作人员的呼吸困难或死亡问题[1]。瓦斯突出的问题出现，与自然燃点低的属性紧密联系，也受到其他外在因素的限制。如果断层扭曲的地质结构，在未做好考察或勘测之前，就贸然的掘进或放炮，这种情形之下瓦斯突出问题发生的几率明显增高，发生爆炸问题，将会带来无法挽回的经济损失。

1.1 断层与瓦斯

断层对瓦斯的影响相对较为复杂，一方面要关注断层的封闭性，另一方面还需要考虑断层的透气性与开放性。无论断层的透气性如何，都可能会导致瓦斯的含量降低的情形，因此危险性较小或者不会出现瓦斯突出问题。但是封闭性断层，一般是指受到挤压或处于封闭状态的断层，比方说在压性压扭性断层处理期间，由于断层的透气性有限，因此煤层的瓦斯排放效果不佳。在这种情形之下，瓦斯的含量相对较高，瓦斯压力相对较大，且发生突出性危险问题也普遍存在，在断层规模较大，且断层之间差距较长。

1.2 褶曲与瓦斯

褶曲在一些中小型的矿山之中向斜轴部，而背斜倾伏的状态，背斜的中部或表面之下的部位，或者在矿山开采期间会出现较大变化的部位，都是瓦斯集中汇集的区域。分析瓦斯突出事故的形成原因，发现在褶皱带内的背斜或向斜都是极为常见的。这是因为煤层结构出现变化之后，煤层顶板的刚性岩层也会发生变化，此时底板主要是柔性岩层，顶板所呈现的是倾斜角度的大小。底边的最终呈现是向背或斜背情形，这种情况之下煤层的走向和倾斜方向都会出现起伏变化，如果在工作期间，操作人员技术应用更加接近这些结构，就会在实践工作期间将支撑压力的影响因素增多，而且放炮进行煤矿开采会出现震动，对地质结构的稳定性和瓦斯的活动状况都会带来影响。

2 矿井瓦斯灾害预测

2.1 构造煤与瓦斯富集

出现地质变化问题是普遍存在的，构造应力在煤矿开采过程中，常常会作用于煤炭分层之中，出现挤压、破碎、流变等问题较为常见。在煤岩的原生结构之中，构造煤的表现常常会出现光泽暗淡、棱角状或板状的特点，此时的煤层结构已经受到严重破坏，所以在工作期间，需要对瓦斯灾害进行预测，要根据其危险性、稳定性等进行分析。在对矿区不同层位的原煤和构造煤进行采集，会发现不同煤体之间的裂隙的连通性不足，瓦斯在其中的流行性不佳[2]。构造煤会因为矿井地质变化而受到破坏，裂隙或孔隙等不断增多，且表面积也不断增大，经过实验会发现，构造煤对瓦斯有一定的作用，还能完成对瓦斯的吸附，在开采过程中瓦斯富集的现象普遍存在。

2.2 瓦斯地质单元划分

为避免煤与瓦斯冲突问题出现，需要将地质构造进行勘探，将地应力、构造煤、瓦斯分布等因素进行总结，将瓦斯地质单元进行分析。这种情形之下，判断褶皱紧闭的断裂构造的主要形态，而且褶皱构造的控制为核心，在层滑构造发育期间，同时煤层受到严重破坏，瓦斯的压力逐渐增大，且地应力会明显增高，所以要根据瓦斯特点做好地质单元的划分。

3 矿井瓦斯灾害预防措施

3.1 避免瓦斯积聚现象

为防止瓦斯积聚问题要做好矿井开采现场的通风管理工作，在放炮期间，不能中断通风设备的使用。利用机械通风将风速、风量等进行控制，能避免漏风问题的出现，并将循环风出现的几率降低。另外，还需要将抽放瓦斯的工作做好，现如今煤炭生产会利用集中性、机械化的处理方法，采取的瓦斯涌出量不断增多，瓦斯量会因为矿井开采的深度而逐渐增加。在回采工作落实期间，需要将掘进面的瓦斯涌出量过高或快速涌出的现象进行控制，如果机械设备操作不为理想化，那么就需要应用抽放瓦斯的技术手段。

3.2 避免瓦斯被引燃

在矿井之中大量使用电气设备，必须采取有效的技术手段才能将瓦斯事故的潜在风险问题有效处理。因此，工作人员需要遵守行业法律法规，将井下电气设备的安装、使用相关工作落实到位。定期进行检查以及维修管理工作，保障设备的应用性能。避免设备在工作期间，因为高温因素的影响而引燃瓦斯。如果矿井开采过程中需要应用供电闭锁装置和自动检测装置，就要将电源控制设备效能充分发挥。在采掘工作期间，电气设备一定要安装风电闭锁装置。将高瓦斯采掘工作面有效设置，利用自动检测报警断电装置。如果采用高瓦斯采掘工作面，做好这项技术处理尤为关键[3]。

4 结语

煤矿瓦斯控制，能保障煤矿生产安全与稳定性。对于煤矿企业，瓦斯赋存富集主要是煤矿发育过程中的现象。现如今在进行实践研究或理论分析期间，有关于构造煤的分析相对较少，不同人员的研究侧重点有所不同。但在煤矿生产期间，出现煤层破碎或孔隙问题较为普遍，由于影响煤矿生产、安全等方面的因素较多，要根据煤矿地质特点分析瓦斯富集的实际情况，找到有效的措施，控制煤矿生产安全问题，不断提升煤矿生产质量，维护煤矿生产安全，并保障企业经济效益。