瓦斯地质规律的研究对防治煤与瓦斯突出的意义

煤与瓦斯突出事故发生的地质因素摘要: 随着我国煤矿开采力度和开采深度的加大，煤与瓦斯突出事故一直是煤矿的主要灾害,在我国煤矿的重大灾害事故中约70%是瓦斯事故。

而地质条件的变化在煤与瓦斯突出事故是重中之重。

关键词：煤与瓦斯突出地质结构煤层变化1 概述国内外对煤和瓦斯突出分布的研究表明，无论在煤田、矿区或井田范围内，突出都是不均匀分布的，它们往往比较集中地发生在某些区域，我们称之为突出的区域性分布。

一般而言，发生突出的面积只占突出煤层总面积的10%左右。

根据前苏联马凯耶夫[1]煤矿安全科学研究所的研究，在顿巴斯煤田各个矿井煤层中，突出危险区只占煤和瓦斯突出危险煤层总面积的5~7%。

在预报的非突出区中，由于不用采取预防措施，其产量和掘进速度可提高5~30%。

因此，研究煤和瓦斯突出的区域性分布，对合理的采取防止突出措施，减少盲目性，具有很大的现实意义。

2 地质构造对煤与瓦斯突出的影响大量实际资料表明，煤与瓦斯突出多分布在地质构造破坏带，地质构造是控制煤与瓦斯突出的主要地质因素。

有些突出点，虽然其附近地质条件无明显异常，但却处于某些封闭型构造圈闭的范围内，或受某些特殊的构造边界所控制。

在我国很多突出矿区也有类似规律。

例如，四川南桐矿区(1955～1972年)在有资料记载的464次突出中，有436次(占94％)发生在构造带；红卫煤矿(1954～1976年)225次突出中有190多次(占85％)发生在煤包处。

1）封闭向斜轴附近向斜是由水平侧压力作用形成的，在其中性面的下部产生张应力，在中性面上部产生压应力。

在轴部地带，上面受到强大的压应力作用，而下面受到深部地层的阻力，是地应力较高的地带。

因此，封闭向斜的轴部地带往往是突出点分布密集的区域。

例如，四川南桐矿区区域上处于川黔南北构造带与新华夏至华夏式构造的复合部位，属于构造应力集中区。

南桐煤矿的大部分突出，包括最大的一次3500吨的突出，都发生在王家坝向斜的轴部附近。

煤与瓦斯突出的基础知识一、简述《煤与瓦斯突出的基础知识》是地质学与矿物资源工程领域中的重要内容之一。

煤与瓦斯突出作为一种常见的矿山灾害，严重危及矿工人身安全和矿井的正常生产。

因此对其基础知识的了解对于矿业工作者至关重要，本文主要介绍了煤与瓦斯突出的概念、特征、发生条件、危害及防治策略等基础内容。

这些知识的普及，有助于提高矿工和相关工作人员的防灾减灾意识，保障煤炭开采过程中的安全生产。

接下来我们将详细阐述煤与瓦斯突出的相关内容。

1. 煤与瓦斯突出的背景介绍在全球能源结构中，煤炭作为一种重要的化石燃料，其开采和利用对于经济发展和社会进步具有重要意义。

然而在煤炭开采过程中，一种潜在的危险现象引起了广泛关注，那就是煤与瓦斯突出。

煤与瓦斯突出是指在地应力、瓦斯压力等多种因素的综合作用下，地下煤炭与瓦斯突然向开采空间猛烈释放的过程。

这一现象不仅严重危害到矿井安全，还可能造成重大的人身伤亡和财产损失。

因此对煤与瓦斯突出的基础知识进行了解和学习，对于保障煤炭开采的安全至关重要。

煤与瓦斯突出的背景与地质构造、煤的赋存状态以及瓦斯的生成和运移密切相关。

地质构造的复杂性和非均匀性为煤与瓦斯突出的发生提供了条件。

此外煤的变质程度、煤层的厚度以及瓦斯的含量和压力等也是影响突出的重要因素。

在全球气候变化和能源需求增长的背景下，煤与瓦斯突出的问题愈发凸显，成为了煤炭行业亟待解决的重要课题。

通过对煤与瓦斯突出基础知识的学习，有助于采取有效的预防措施，降低矿井事故的发生率，保障煤炭产业的可持续发展。

煤与瓦斯突出是煤炭开采过程中一个不可忽视的地质现象，对煤炭行业安全和可持续发展构成挑战。

了解和学习煤与瓦斯突出的基础知识，对于预防矿井事故、保障人员安全具有重要意义。

2. 煤与瓦斯突出对矿井安全的影响煤与瓦斯突出对矿井安全的影响是极其严重和复杂的，首先突出会造成矿井内部的瓦斯浓度急剧升高，有可能形成瓦斯爆炸的潜在风险，对矿工的生命安全和矿井设备构成重大威胁。

简述煤与瓦斯突出的一般规律煤与瓦斯突出是煤矿矿井中常见的一种灾害，不仅对矿工的生命财产安全造成威胁，还对矿井开采工作带来极大困扰。

煤与瓦斯突出是指在煤矿开采过程中，由于矿岩的变形和岩石裂隙中积聚的瓦斯压力突然释放，造成煤壁和顶板失稳，导致煤体进行解体分离并向井下喷出，同时伴随着大量瓦斯的喷出。

煤与瓦斯突出的发生是有一定规律可循的，下面将简述煤与瓦斯突出的一般规律。

首先，煤与瓦斯突出与煤层的地质条件密切相关。

通常情况下，煤与瓦斯突出多发生在煤层中的软弱层位和煤与顶板之间的夹矸层。

这些层位的物理力学性质较差，容易发生破碎和变形。

此外，煤层中存在的构造破裂、断层等地质构造也会影响煤与瓦斯突出的发生。

其次，煤与瓦斯突出与煤层开采方式紧密相关。

目前，常见的煤层开采方式主要包括综采、切割工艺和矿井柱状开采等。

综采指的是采用煤矿综合开采机械和设备进行开采，煤层的整体破坏程度较大，容易导致煤与瓦斯突出。

切割工艺是指采用切割机械和设备进行局部开采，相比综采，切割工艺的破坏程度较小，煤与瓦斯突出的发生率也较低。

而矿井柱状开采是指在煤层中保留一定的基本柱体，使煤层的破坏程度最小化，因此煤与瓦斯突出的发生率较低。

此外，煤与瓦斯突出还与煤层的厚度和埋深有关。

通常情况下，煤层越厚、埋深越大，煤与瓦斯突出的发生概率越高。

这是因为厚煤层在开采过程中需要经历更多次的切割和支护，容易导致煤与瓦斯突出的发生。

而埋深越大，地下压力越大，煤层受力更加剧烈，也增加了煤与瓦斯突出的风险。

最后，煤与瓦斯突出的发生与采煤工艺和工作面进度密切相关。

采煤工艺的变化以及工作面进度的加快都会增加煤与瓦斯突出的风险。

采煤工艺的变化可能导致煤层的受力状态发生变化，进而影响煤与瓦斯突出的发生。

同时，工作面的迅速推进也会增加煤与瓦斯突出的可能性。

总结起来，煤与瓦斯突出的发生有一定的规律可寻，与地质条件、煤层开采方式、煤层厚度和埋深以及采煤工艺和工作面进度等因素紧密相关。

瓦斯地质规律与瓦斯预测第一节研究瓦斯地质理论的意义瓦斯地质理论是瓦斯防治最重要的基础。

瓦斯是一种地质成因的气体地质体，它是在数千万至数亿年中与煤的演化作用相伴生而形成的，它生于煤层、存储于煤层及其围岩之中。

它的生成条件、保存条件、赋存和分布规律都受极其复杂的地质演化作用控制，宏观上涉及板块构造和区域地质演化理论，微观上涉及煤的化学结构。

瓦斯在煤层中的赋存状态与煤颗粒、煤分子之间的关系经历过极其复杂的地质历史演化过程，其解吸、运移、流动规律涉及流体力学等方面知识；瓦斯的赋存和分布控制着瓦斯的含量、涌出量和煤层气资源量；地质构造复杂程度控制着煤与瓦斯突出的危险性；构造煤的发育特征控制着瓦斯（煤层气）抽采和瓦斯治理的难度。

高瓦斯矿井、煤与瓦斯突出矿井的瓦斯防治，是世界产煤国家共同面临的国际性技术难题。

我国煤矿95%以上的井工开采，开采深度每年平均以近20m的速度增加着。

深部开采使得原来的低瓦斯矿井升为高瓦斯矿进，高瓦斯矿井则升为煤与瓦斯突出矿井。

我国高瓦斯矿井、煤与瓦斯突出矿井总数已有5000余对，占我国煤矿总数的一半左右。

煤气瓦斯突出机理的研究和认识，目前仍停留在假说阶段，从而导致煤与瓦斯突出灾害防治和事故的处理难度加大。

第二节瓦斯地质学的研究对象和内容1、瓦斯地质学的研究内容（1）瓦斯赋存机理研究瓦斯赋存机理研究，是世界产煤国家目前共同面监的国际性技术难题。

瓦斯赋存分布规律控制瓦斯含量和瓦斯涌出量，构造复杂程度控制煤与瓦斯突出的危险性，构造煤的赋存分布控制瓦斯的抽采难度。

（2）构造煤与瓦斯突出煤体基础论研究构造煤是煤层受地质构造挤压剪切破坏作用产物。

瓦斯突出煤体，是指含高能瓦斯的构造煤体。

实践证明：所有的煤与瓦斯突出动力现象均发生在构造煤分布区。

瓦斯突出煤体具有瓦斯高含量、高解吸速度、低强度、低渗透性的“两高两低”特性。

（3）瓦斯（煤层气）抽采地质控制机理研究目前，我国煤矿瓦斯抽采率只有5%-12%，平均吨煤瓦斯抽采量尚不足1m3，仅为平均煤层瓦斯含量的6%-10%。

煤矿瓦斯地质特征及瓦斯防治技术路线【摘要】：为了减少煤炭开采过程中瓦斯气体带来的危害和实现煤炭的安全高效生产，深入研究瓦斯地质特征，探讨瓦斯防治技术，具有重要的理论和实践意义，本文将以此为出发点展开探讨。

【关键词】：煤矿瓦斯；地质特征；防治技术引言瓦斯具有清洁，高效和低污染的优点，在民用，工业燃料和发电中具有很高的使用价值。

瓦斯的开发利用不仅可以合理利用资源，而且还可以减少直接排放气体所造成的环境污染，这与当前环境条件的制约下的资源开发利用相吻合。

由于对于煤炭的需求，许多煤矿在煤与瓦斯突出区域都进行了开采，人员伤亡频繁发生。

因此，探索瓦斯地质特征，研究瓦斯的防治对保证煤矿开采安全具有重要意义。

1.构造煤分类及瓦斯特性1.1煤体结构特征和分类1.1.1碎裂煤（1）宏观变形特征是煤体表现为光泽强，镜煤条带清晰可见，密度大，煤中的原生结构清晰，煤遭受应力的影响变形较弱，整体表现为碎裂变形特征。

（2）微观变形特征表现为原生裂隙发育相对较好，没有被完全破坏，裂隙发育较少且稀疏。

1.1.2片状煤（1）宏观特征为煤体较为破碎，有一组优势节理，延节理面破碎的煤体多成片状和块状，且破碎的煤体较硬，层理隐约可见，内生裂隙不发育，摩擦面光滑。

变性特征为片状构造。

（2）微观变形特征为裂隙较为密集，有一组明显斜交的剪切裂隙，裂隙较为平直，比较稳定。

大裂隙不发育，多发育为微裂隙。

1.1.3碎斑煤（1）宏观变形特征为煤体较为破碎且松散，规则大小不一，局部出现碎粒化现象，原生结构遭受到了破坏，内生裂隙不发育，构造裂隙相对发育，多为碎斑结构或少量为碎粒结构。

层理不可见，摩擦面多位于节理面上。

手试可捏成碎斑块。

（2）微观变形特征煤体裂隙发育相对密集，大裂隙发育较少，多为细小裂隙，且小裂隙发育不稳定，长短不一，环绕在大裂隙周围，将煤体切割成不同大小的方格。

1.1.4碎粒煤（1）宏观特征表现为煤体易于捏碎，形成颗粒较小的破碎颗粒，原生结构遭受巨大破坏，变形特征多为碎粒结构。

浅议煤矿地质构造与瓦斯防治措施摘要：煤层中赋存的瓦斯，严重威胁井下安全生产，防治瓦斯灾害是煤矿安全生产的首要任务。

实践表明，瓦斯的生成、运移、保存条件、赋存以及瓦斯突出都与地质构造有着密切的关系。

煤层赋存状态和瓦斯涌出情况是含煤地层历次构造演化作用的结果。

地质条件控制着煤层瓦斯的赋存和涌出，通常，开放性断层有利瓦斯释放，封闭性断层有利于瓦斯保存。

但是，矿井的地质构造各不相同，对瓦斯涌出规律的影响也不尽相同。

因此，研究煤矿地质构造对瓦斯涌出量规律影响，对煤矿瓦斯灾害防治具有重要的指导意义。

关键词：地质构造带；瓦斯；防治近年，低瓦斯矿井瓦斯涌出量虽然很小，但瓦斯事故依然频频发生，而其中大多数发生在工作面附近的瓦斯涌出异常区。

究其原因，一方面随着开采深度的增加，采掘活动逐渐向煤层深部延伸，煤层瓦斯有了更完好的赋存条件，瓦斯含量和瓦斯压力也随之增大；另一方面由地质构造因素造成的局部瓦斯富集区域存在于工作面附近的煤层中，并通过煤壁裂隙与工作面相通，致使瓦斯涌出量显著增加。

目前治理瓦斯异常涌出的常用方法有引排法、吹散法、抽放法等。

随着我国矿井逐渐向深部延伸，矿井瓦斯问题日益严重，成为制约矿井安全高效生产的重要因素。

一、煤矿地质构造带对煤与瓦斯突出的作用及影响1、煤与瓦斯的突出。

当顶部煤层内存在残余构造应力时，此时，掘煤开采经过断层时，会破坏煤体的原始构造应力，受其影响周边的构造应力也会跟着重新分布，以求新的平衡，这种平衡的释放就是术语所称的煤与瓦斯的突出。

2、褶皱构造带对煤与瓦斯突出的影响。

在褶皱构造形成的初期，构造煤的形成主要反映在褶皱翼部。

当褶皱作用增强时，其紧闭程度亦随之增加；当翼部构造煤厚度减小时，转折端构造煤厚度会增大。

这时，转折端煤与瓦斯突出的危险性会大于翼部。

3、影响煤层的瓦斯赋存1）地质构造影响瓦斯的赋存具有两重性：一是瓦斯赋存的不均匀性；二是为瓦斯排放或赋存创造有利条件。

2）地质构造的形态、部位、力学性质和封闭情况的不同，形成的瓦斯赋存条件也不同。

煤与瓦斯突出机理和影响因素及其防治措施摘要：对现有的煤与瓦斯突出机理研究成果进行了评述，阐述了煤与瓦斯突出机理的研究思路与方法和研究现状，分析影响煤与瓦斯突出的各种地质因素。

随着矿井开采深度逐渐增加，煤层瓦斯含量也逐渐增高，煤层的透气性越低，突出危险性也相应增大，所以研究防治突出措施有重要的现实意义，并提出煤与瓦斯突出的防治措施。

关键词：煤与瓦斯突出地质构造防治措施前言：煤与瓦斯突出是采煤过程中发生的严重自然灾害之一，可在极短时间内，由煤体内部向采场、巷道等采掘空间喷出大量的煤和瓦斯，突出物会造成埋人，破坏设施，突出的瓦斯使人窒息，或引起瓦斯爆炸，造成严重的人员伤亡和矿井损毁事故。

我国是世界上煤与瓦斯突出最严重的国家自1950年发生有记载的第一次煤与瓦斯突出现象以来，在安徽、四川、重庆、贵州、江西、湖南、河南、山西、辽宁、黑龙江等省区都发生了煤与瓦斯突出。

因此，解决矿井煤与瓦斯突出灾害问题是实现煤炭工业可持续发展的当务之急。

对于煤与瓦斯突出机理，各国研究者经过长期得到努力提出了包括瓦斯主导作用、地应力主导作用、化学本质作用和综合作用等假说，基本定性的解释了煤与瓦斯突出现象。

1 国内外研究现状1.1 国外研究现状国外关于煤与瓦斯突出机理的研究成果可以归纳为以下4个方面[1~4]：a.瓦斯主导作用假说这类假说认为煤体内存储的高压瓦斯在突出中起主要作用。

其中“瓦斯包”说占重要地位，认为“瓦斯包”是突出的动力来源。

瓦斯主导作用假说主要有：“瓦斯包”说、粉煤带说、煤空隙结构不均匀说、突出波说、裂缝堵塞说、闭合空隙瓦斯释放说、瓦斯膨胀说、卸压瓦斯说、火山瓦斯说、地质破坏带说、瓦斯解吸说等11种假说。

b.地应力主导作用假说这种假说认为煤和瓦斯突出主要是高地应力作用的结果。

高地应力包括2个方面，一方面指自重应力和构造应力，另一方面指工作面前方存在的应力集中。

地应力主导作用假说主要有：岩石变形潜能说、应力集中说、塑性变形说、冲击式移近说、拉应力波说、应力叠加说、放炮突出说、顶板位移不均匀说等8种假说。

地质构造对瓦斯含量的影响摘要煤层瓦斯是影响煤矿安全生产的重要因素之一，瓦斯的赋存、聚集与运移主要受到地质作用的控制，所以对地质因素的研究就很有必要。

本文以影响瓦斯分布的主要地质因素：褶曲和断层为例，分析了影响煤层瓦斯分布的规律，为瓦斯含量预测提供一定的依据。

关键词地质构造；断层；褶曲；瓦斯赋存1概述瓦斯的不均衡分布是普遍现象，不同的煤田、不同的井田、不同的采区，甚至是同一采区的两翼、同一煤层的不同部位，其瓦斯分布均有差异。

煤与瓦斯突出是由瓦斯、地应力和煤的物理力学性质等多因素共同作用的结果，瓦斯是控制煤与瓦斯突出的三大主要因素之一。

高瓦斯的存在是瓦斯突出的能量来源和基础条件，它既参与了煤体的破碎，又是抛出煤体的主要动力。

煤层瓦斯含量是瓦斯突出的直接控制因素，只有达到一定的瓦斯含量，煤层才具有突出的可能性。

研究表明：地质构造是煤层瓦斯分布的主要控制因素。

因此，及时总结影响瓦斯赋存规律的各种地质构造因素，对有效防治煤与瓦斯突出，具有非常重要的现实意义。

2地质构造从瓦斯地质角度来说，可以把构造分为以下两大类：1）封闭型构造。

压性或压扭性构造一般多属封闭型。

经验证明，在压扭应力较强的地区，最有可能形成构造软煤封闭区。

这样的地区有着很大的瓦斯潜能，也是瓦斯易于赋存的场所。

2）开放型构造。

在张应力作用下所形成的构造多属开放型。

这种构造有利于煤层瓦斯的排放。

3断裂和褶曲构造地质对瓦斯含量的影响3.1断层对瓦斯含量的影响断层保存瓦斯的能力则随断裂性质的不同而具显著的差异。

压性断层因其受到较大压应力作用，结构致密的断层泥、糜棱岩较发育，透气性差，沿断层和垂直断层面方向上的瓦斯运移都相对困难，因此，压性断层对煤层中瓦斯的保存最为有力，张性断层则相反，其中，结构松散的碎裂隙岩、断层泥发育，易于瓦斯释放，其它断层对瓦斯的保存能力则按压扭性、扭性、张扭性的顺序逐渐减弱。

地质构造中的断层破坏煤层的连续完整性，改变了煤层中瓦斯含量。

煤与瓦斯突出的预防背景煤炭是我国最重要的能源资源，但在开采煤矿的过程中，煤与瓦斯突出是一种较为常见的事故，这种事故不仅会造成矿工人身安全的威胁，同时也会对煤炭资源的合理开采造成不良影响。

因此，预防煤与瓦斯突出事故显得尤为重要。

预防措施1.增加地质勘探力度在开采煤矿之前，需要对矿区的地质特征进行充分地了解，实行地质勘探以预防突出发生。

对于新探矿区，研究人员需要评估煤层顺层走向和纵向分布的规律，对地表地震与煤与瓦斯突出的关系进行分析，准确掌握煤层在地下空间的分布情况。

同时，可以在矿山地下进行检查，评估瓦斯余压和煤岩的力学性质等因素，以保持矿山地下的坚固稳定。

2.建立科学化的瓦斯排放设备煤与瓦斯突出事故主要是由于矿井管道和设备的瓦斯排放不畅造成的，因此建立科学化的瓦斯排放设备是预防煤与瓦斯突出事故的关键。

可以在低压或中压条件下，利用一系列瓦斯排风设备，将瓦斯从矿井中排出。

但是，在建设和运营过程中，需要注意设备的清洁、维护和定期更换，以确保设备的质量和功能符合标准。

3.安装安全监测设备安装安全监测设备也是预防煤与瓦斯突出事故的重要措施之一。

目前应用比较广泛的安全监测设备包括瓦斯探测仪、地震仪、声波波动仪等。

这些设备可以监测出井下的各种异常情况，如瓦斯超标、土层屈曲、岩层闪断等，提前发现问题并及时预警，大大提高了工人的安全生产意识。

4.培训工作人员的安全意识预防煤与瓦斯突出事故不仅需要安全监测设备、科学化的排放设备，还需要有符合标准的工人。

在记录矿山培训中，强调安全意识的培养也是人人必须完成的任务。

通过举办各种培训和实践考试，提高矿工的安全意识和技能，促进矿工在工作中的自我保护和互助精神，进而降低煤与瓦斯突出事故的概率。

结论总之，预防煤与瓦斯突出事故不仅需要管理和技术的支持，更需要每一位工人自发地从保护自己的角度出发，去培养安全意识，增强工作安全意识。

当我们牢记预防煤与瓦斯突出事故的措施，不断完善和实施这些措施，工作安全环境也会不断得到改善，促进煤的安全和无风险开采。