红寨煤矿煤层瓦斯压力主控因素与分布规律研究

煤层瓦 斯含量分布规律及瓦斯涌出 量预测
赵亚 军 李 岗（ 内蒙古科技大学 矿业 工程学院 ， 内蒙古 包 头 ０ １ ４ ０ ０ ０ ）
摘 要 ： 为 了尽可能降低 瓦斯 事故在 生产 中的发 生 ， 本文对 瓦斯在 煤层中的分布情况做 了研究 ， 探 讨了哪些方 面能够引起 瓦斯 涌出， 进一步研究 了如何 防止瓦斯涌出。 关键 词 ： 瓦斯 ； 瓦斯含量分布规律 ； 瓦斯涌出量
一
一
煤层 的瓦斯含 量 及 围岩 这 两个 因素决 定 了瓦 斯 涌 出量 。 比例 的量之 间 的关 系 ， 瓦斯 含 量 、 瓦斯排放， 瓦斯 含 量较 高 ， 那 么 瓦斯 的排 放 量 也 随着 增 加 。 因此 ， 目前 通 过煤层 中拥 有 的瓦斯 量 来 判 断 和预 测 出 瓦斯 的 涌 出 量。 （ ２ ） 开采规模 根 据矿 井 的产量 和开 采 的 范 围大 小 以及 开 采 的深 度 能够衡 量 出一 个 矿 井 的开 采 规 模 。 同 时煤 层 中 的 瓦 斯含 量 与开 采 时 的采 掘 深 度 有 一 定 的关 系 ， 开 采 的深 度 越大 ， 煤层 中所 含有 的瓦斯 量 就越 多 ， 然 而煤 层 中瓦 斯 的涌 出量 也跟 着相 应 的提高 。 即瓦斯 含 量 增加 ， 瓦斯 的涌 出量也 会增 大 。 因此生 产 规 模 大 的矿 井 ， 其 瓦斯 涌 出量 也会 越来 越 大 。 如 果 矿 井 只 是 依 靠 扩 大 生 产 规 模 来 增加输 出 ， 然后 相对 瓦斯 涌 出量 可能 会 保 持不 变 ， 也 可 能会增 加 。 假 如 煤 矿 采 用 的是 先 进 的开 采 技 术 去 增 加 煤 的产量 的话 ， 那 么瓦斯 的涌 出量 就会 降 低 。 那 是 因 为， 改进 采煤 技 术 和 提 高 工 作 面 产 量 对 瓦 斯 涌 出量 没 有 多大 的影 响 ， 且 随着 开采 速 度 的 变快 ， 残 存 的瓦 斯量 增 大 了。 （ ３ ） 开采 的顺序 与 开采 的方 法 首先 开 采时 ， 煤 层 中 的 瓦 斯 的涌 出量 会 相 对 其 他 的煤层要 多好 多 ， 主要 包括 两 部 分 的来 源 ， 一 部 分 是开 采 的煤层 本 身 的 瓦斯 涌 出 ， 另 一 部 分 来 自于该 煤 层 周 围的煤层 的益 处 。 值 得 注 意 的是 ， 在采煤方法 中， 回采 率 与瓦斯 的涌 出量 成 反 比 即 回采 率 越 低 ， 瓦斯 的 涌 出 量越 大 ， 究其 原 因是 因为 采 煤 中所 含 有 的瓦 斯 有 很 大 部分最 终 还是要 涌 入巷 道 中。 ３瓦斯 的涌 出量 的预 测 方法 分 源预 测法及 矿 山统 计 法 目前 是 我 国使 用 的 主要 方法 ， 通 过这 两种方 法 对 矿井 的瓦 斯 涌 出量 进行 预 测 。 煤层 中用 瓦斯 含量 作 为参 考 系数 的一 种 预测 方 法 叫作 分 源预测 法 。 把 通 过 计 算 和统 计 的作 为 研 究 基 础 的测 量 方法 叫矿 山统计 法 。 矿 山统计 法是 一 种 常 见 的 预 测 方 法 ， 它 的预 测 依

作者 简介 ： 范林森（ １ ９ ６ ６ 一 ） ， 男， 山西平遥人 ， 本科 ， 工程 师 ， 从 事煤炭地质工作 。
山 西 煤 炭 ＳＨＡＮ ＸＩ ＭＥＩ Ｔ ＡＮ
第３ ３ 卷
第１ ２ 期
式中 ： 为瓦斯含 量 ， ｍ ３ ／ ｔ ； 为上 覆基岩 厚度 ， ｌ ｌ ｆ ｌ ； 相关
对 主采 的 ５ 号 煤层上覆 基岩厚度 与瓦斯含量 进行 了线 性 回归分析 ， 见图 １ 。
直接影响矿井生产 。本井 田褶 曲不发育 ， 在西北部有一 宽缓褶 曲 ，在 ５ １ １ 采区 １ １ ４ ０ ｍ和 １ １ ６ ０ ｍ煤层底 板等 高线构成马鞍形构造 。井 田内未发现陷落柱 ， 无岩浆岩 体侵入 。
煤层 与顶板砂岩局部直接接触 ， 成煤初期煤层被 冲 刷、 初 期瓦斯逸散 ； 在漫长的地质成煤变质作用 、 地质 构 造搓动 、 煤层 瓦斯不断扩散 ， 煤 层瓦斯含量 与其顶板 砂 岩分布有关 ， 顶板为砂岩时 的煤层瓦斯 含量低 于顶板 泥
岩煤层瓦斯含量 ０ ． ５ ｍ ３ ／ ｔ 。
范林森
（ 山西省煤炭工业厅 摘 煤炭资源地质局 ， 山西 太原 ０ ３ ０ ０ ４ ５ ） 要： 基于 瓦斯赋存构造逐级控制理论 ， 分析 了地质构造 、 上覆基 岩厚度 、 煤层厚度等 对瓦斯赋存的影响 ， 确定影响
瓦斯赋 存 的 主控 因 素 ， 并进 行 了瓦斯 含 量 预 测 ； 结合 井 田构 造 特 点 ， 进 行 煤 与 瓦斯 区域 突 出危 险性 预 测 。 关键词 ： 构造； 瓦 斯赋 存 ； 主 控 因素 ； 煤 与 瓦斯 突 出
随着煤层埋 藏深度 的增加 ， 地 应力增 高 ， 围岩 的透
气性 降低 ， 瓦斯 向地表运 移 的距离 相应也增 大 ， 这种变 化有利 于封存 瓦斯 、 不利于放散瓦斯 。 在瓦斯带 内， 瓦斯 含量 、 涌 出量及 瓦斯压力主要 随煤层理藏深度增加 而变

矿井瓦斯的影响因素及预防治理【摘要】煤矿有五大灾害，瓦斯事故是煤矿事故中较为严重的一种类型，尤为表现在瓦斯窒息和爆炸事故方面。

论文就矿井瓦斯的影响因素，探讨了瓦斯的形成，并从瓦斯的安全管理，火源安全管理、人员的安全教育方面给出了瓦斯事故的防治措施。

【关键词】煤矿安全；瓦斯事故；瓦斯影响因素；事故防治我国是世界第一大产煤国，煤炭行业无疑成为关系我国国家经济命脉的重要基础行业，然而，煤炭行业又是我国安全生产形势最为严峻的行业之一，近年来，煤矿安全事故频频发生。

如山西临汾市洪洞县原新窖煤矿事故、焦煤集团屯兰煤矿事故、黑龙江龙煤集团鹤岗分公司新兴煤矿事故、贵州黔西南州兴仁县振兴煤矿事故均为瓦斯事故，一系列惨痛的教训让我问对瓦斯的存在心存恐惧。

煤矿瓦斯爆炸必须同时具备两个条件：一是空气中瓦斯含量达到一定浓度；二是存在引爆的火源，且时间长度大于瓦斯引火感应期长度。

所以，在煤矿实际作业环境中，对瓦斯的防控重点应在防止瓦斯积累和限制火源上，近年来，虽然对瓦斯防治工作已取得阶段性成效，但仍没有从根本上遏制中大瓦斯事故的发生。

本文从引起瓦斯的形成因素出发，探讨了煤的自身性质和煤层赋存条件对瓦斯含量的影响以及地质结构对瓦斯的影响，最后又从管理角度给出了瓦斯事故防治的措施。

1 矿井瓦斯影响因素瓦斯主要在煤的形成过程中形成的，在煤的碳化变质过程中，随着煤的化学成分和结构的变化，继续有瓦斯不断形成，成因可分为三种形式，及生物化学作用形成，煤质变质形成和油田气的瓦斯侵入。

影响瓦斯生成量的因素很多，可概括为两大类：一类是影响瓦斯生成量多少的因素。

如生煤前含有机物越多，瓦斯生成量就越大；另一类因素是瓦斯的保存和放散条件。

如地质构造、煤的孔隙、对瓦斯的吸附等。

矿井中煤岩体内瓦斯含量与实际生成量之间的差别很大，不同的煤田、同一煤田。

不同矿井、同一个矿井不同采区的瓦斯含量也是大不相同的。

造成这样的因素很多，主要表现在以下两个方面：1.1 煤的性质煤的空隙率大，储存游离瓦斯的空间就大，瓦斯的吸附能力就大，瓦斯就容易逸散，另外，水对瓦斯的储存也有一定影响，它不仅占据了空隙和吸附面，而且还可以溶解和带走瓦斯，因此煤层含水越多，瓦斯相应就少.1.2 煤层赋存条件首先是煤层的埋藏深度，煤层越浅，瓦斯越容易逸散到大气中，瓦斯含量就越小，如果煤层为较厚的冲击层所覆盖，瓦斯难以逸散，煤层所含瓦斯就较多。

地质构造复杂矿井煤层瓦斯压力测定的影响因素作者：赵文清但章玉潘孝康来源：《西部资源》2016年第05期摘要：阐述了测量矿井瓦斯压力的意义，同时对瓦斯压力的测试方法及主要原理进行了简介。

针对一些矿井具有较为复杂的地质构造，结合矿井的现场数据，通过对比分析影响矿井瓦斯压力测量结果的主要因素，得到了以下结论：（1）针对矿井的地质构造特征，合理选择测压地点，充分考虑煤层赋存特性对测量结果的影响；（2）精确设计施工钻孔、优化钻孔参数、恰当选择封孔深度和封孔时间；（3）合理整合和改进现有测压方法，分阶段、分区域合理选择测压方法。

关键词：测压方法；瓦斯压力；地质构造；钻孔煤层中的瓦斯压力是矿井安全生产时必须获取的基础参数，也是研究矿井瓦斯灾害、瓦斯解吸和涌出规律以及评价煤层瓦斯含量和瓦斯抽放等的基本瓦斯参数。

测量煤层瓦斯压力的方法有很多，但是由于不同的矿井的地质条件差异性较大，需要选择合适的测量方法。

因而，如何在短时间内精确、有效地获取煤层原始瓦斯压力，一直是国内外相关领域的主要研究课题，其对于矿山安全管理与高效生产等方面都具有重大的指导意义和现实意义[1～2]。

1. 测压方法一般情况下，矿山对煤层瓦斯压力测量的方法主要为直接测定法，有时也采用间接测定法。

在岩巷或者煤巷向测量煤层打钻孔，采用封孔材料和压力表等来检测煤层瓦斯压力的方法称为直接测定法；间接测定法则是以煤层瓦斯运移赋存特征、煤层透气性系数、煤层瓦斯含量系数曲线等为基础，在检测区域附近收集煤层瓦斯涌出量或统计采掘过程中瓦斯涌出量等参数，通过计算推测出瓦斯压力。

目前，国内外主要采用直接测定法获取煤层瓦斯压力参数[1]。

直接测定法的主要原理是通过打钻，将钻孔布置在煤层深部，在孔内放置一根管道与外部连通，在管道口接上气体压力表，封闭钻孔，防止气体外泄。

在打钻过程中。

钻孔附近的瓦斯放散到巷道中，孔内的压力与巷道气压相同，钻孔附近的煤层中由于含有较高浓度的瓦斯，会逐渐向孔内渗流，钻孔内瓦斯压力逐渐增大。

2256
不同类型的煤
岩层中，裂隙发育 是有差异的，对瓦 斯赋存条件产生的 影响也不同。硬岩 层的节理多大致垂 直于层面；软岩层 则产生密集的、与 层面斜交或大致平 行的流劈理。
不同岩性的岩层中节理的特点
影响煤层瓦斯赋存的主要地质因素
27
⒌ 煤层倾角
在同一埋深下，一般煤层倾角越小，煤层 瓦斯含量越高；
显微孔隙 (过渡孔) 100-1000 Å 扩散容积
分子孔隙 (微孔)
＜100 Å 吸附容积
• 孔隙率是煤中孔隙体积与实体煤体积之比率。
• 煤孔隙率的大小与煤的变质程度有关。
相关术语和知识
9
• 吸附性
• 煤是一种很好的吸附剂。吸附作用是瓦斯分子在煤
表面上凝结与蒸发的可逆过程.
• 煤吸附瓦斯量的多少主要取决于煤的变质程度，同 时还取决于瓦斯压力、煤体温度、煤中内在水分及 煤岩组分等。
井。瓦斯突、喷出是煤层瓦斯的一种动力现象。
相关术语和知识
7
煤层气地面预抽的意义
（1）减灾增效。通过一定时期的地面煤层 气预抽采可有效降低开采煤层的瓦斯压力和含 量，有效防止矿井瓦斯喷出、煤与瓦斯突出和 瓦斯局部积聚、瓦斯爆炸等瓦斯灾害；使矿井 瓦斯涌出量降至可风排的程度； （2）提供洁净能源，缓解大气污染。 （3）提高矿井备采地段的地质探明程度。
相关术语和知识
11
煤内瓦斯的存在状态示意图
1-游离瓦斯；2-吸附瓦斯； 3-吸收瓦斯；4-煤；5—孔隙；
通常，吸附瓦斯 占80%--90%，微孔、 超微孔的内表面积高 达200m²/g，吸附容 积相当大。
吸附与游离瓦斯 依温压条件的变化处
于动平衡状态。
相关术语和知识
12

煤层瓦斯含量、压力与突出敏感指标关系考察分析摘要：针对直接测定突出煤层瓦斯含量、压力，并结合工作面采掘过程中实测的突出危险性预测敏感性指标K1值、S A值以及防突打孔过程中的动力现象，考察分析煤层瓦斯含量、压力与突出敏感指标及打孔过程中动力现象之间的关系，综合判定煤层的突出危险。

关键词：瓦斯含量突出敏感指标对比考察前言松藻煤矿系煤与瓦斯突出矿井，可采和局部可采煤层有K3b、K1和K2b共3层，均具有突出危险性。

其中主采煤层K3b为严重突出危险煤层，K1突出危险性次之，K2b突出危险性最弱。

从建矿开采至今，全矿共发生煤与瓦斯突出45次，其中最大一次突出470吨煤炭，平均每次突出53.7吨。

随着矿井向深部水平延深，煤层瓦斯压力、瓦斯含量增大，突出危险性增加，瓦斯灾害的治理难度越来越大，给矿井的安全生产带来了严重威胁。

煤层瓦斯含量、压力是矿井瓦斯治理的基础参数，也是预测煤与瓦斯突出危险性的重要参数之一。

根据《防治煤与瓦斯突出规定》，防突工作坚持“区域防突措施先行、局部防突措施补充”的原则。

突出矿井采掘工作做到不掘突出头，不采突出面。

开采保护层或预抽煤层瓦斯区域防突措施后，采用实测煤层瓦斯压力或瓦斯含量对区域措施效果进行检验，若煤层残余瓦斯压力降到0.74MPa或残余瓦斯含量降到8.0m3/t以下，则区域措施效果检验达标。

因此，为了准确掌握矿井突出煤层瓦斯含量、压力与突出敏感指标的关系，结合矿井防治煤与瓦斯突出技术现状，对松藻煤矿突出煤层瓦斯含量、压力与突出敏感指标关系考察显得十分重要。

1.考察方法选取根据煤与瓦斯突出机理，煤与瓦斯突出是在地应力、瓦斯、煤的物理力学性质综合作用的结果。

瓦斯因素在煤与瓦斯突出中发挥着极其重要的作用，没有足够的瓦斯含量和瓦斯压力，就没有足够的瓦斯内能，突出就很难发生，即使发生突出，也以压出和倾出类型为主，因此突出后瓦斯涌出量较小，其危害性也相对较小。

目前松藻煤矿采用钻屑瓦斯解吸指标预测突出的方法主要是测定反映突出煤层瓦斯、地应力、煤的物理力学性质的危险性部分因素的指标，并根据其大小判断突出危险性，其中瓦斯含量是预测突出的重要指标之一。

江　西　煤　炭　科　技2008年第4期 J IAN GXI COAL SCIENCE&TEC HNOLO GY NO14 2008 煤层瓦斯赋存规律及控制因素分析陈清生(江西省矿山隧道建设总公司一公司,江西樟树331211)摘　要:井田瓦斯赋存分布规律地质研究主要集中在瓦斯风化带的确定和影响煤层瓦斯分布的主要地质因素两个方面。

结合新的探测资料、采掘资料,运用新的研究理论,对异常带瓦斯控制因素、控制机理将做出较深入的探讨。

关键词:瓦斯赋存;分布控制;因素分析中图分类号:TD712+12 文献标识码:B文章编号:1006-2572(2008)04-0077-02Analysis of Characteristics and Controlling factor of G as Storage in Coal SeamChen Qingsheng(No.1Co.,Jiangxi Mine and Tunnel Construction Co.,Zhangshu,Jiangxi331211) Abstract:Geological research into distribution rules of well field gas storage mainly concentrates on t he determi2 nation of gas weathering zone and t he main geologic factors affect gas distribution in coal seam.Based on new exploring and mining data and new research t heory,the aut hor has probed into t he controlling factor and mecha2 nism of abnormal zone gas.K ey w ords:gas storage;announce controlling;factor analysis 矿井瓦斯是煤矿安全生产一大危害,直接威胁着煤矿的安全生产。

第202058卷年
第 12
4期 月
采矿与安全工程学报
urnal of Mining & Safety Engineering
文章编号 :167323363 (2008) 0420481205
Vol. 25 No . 4 Dec. 2008
煤层瓦斯压力分布规律及预测方法
田靖安1 , 王 亮2 , 程远平2 , 马贤钦2 , 李 伟2 , 沈镇波2
基于以上对瓦斯压力与煤与瓦斯突出关系的 认识 ,国内外学者以及我国大部分规范[427] 都将瓦 斯压力作为判断煤层突出危险性的十分重要的指 标 ,特别是 2006 年 12 月出台的《煤矿瓦斯抽采基 本指标》( AQ102622006) [7] ,明确指出 :“突出煤层 工作面采掘作业前必须将控制范围内煤层的瓦斯 含量降到煤层始突深度的瓦斯含量以下或将煤层 瓦斯压力降低到煤层始突深度的煤层瓦斯压力以 下. 若没能考察出煤层始突深度的煤层瓦斯含量或 压力 ,则必须将煤层瓦斯含量降到 8 m3 / t 以下 ,或 将煤层瓦斯压力降到 0. 74 M Pa (表压) 以下”“; 低 瓦斯矿井新水平 、新水平应测定煤层原始瓦斯含量 和压力 ,高瓦斯 、煤与瓦斯突出矿井每个采区每增 加 50 m 应测定煤层原始瓦斯含量与压力. ”
3 煤层瓦斯压力理论计算方法
根据国内外对煤层瓦斯大量的观测结果显示 , 赋存在煤层中的瓦斯表现垂向分带特征 ,一般可以 分为瓦斯风化带与甲烷带[2] . 其中风化带内瓦斯含 量与瓦斯压力较小 ,风化带下部边界条件中瓦斯压 力为 P = 0. 15～0. 2 M Pa ; 在甲烷带内 , 煤层的瓦 斯压力随深度增加而增加 ,瓦斯压力梯度随地质条 件而异 ,在地质条件相近的地质块段 , 相同深度的 同一煤层具有大体相同的瓦斯压力 ,多数煤层瓦斯

方法 具有模糊 性和不确定 性 ； 尽管混 沌理论分 析方法 已取 得一定 的应用成果 ， 方法有待 于完善与改进 。 但其 文 中采 用 了一种 基 于高维 投影 思想 的非线 性 回归 分 析方 法 一偏 最小 厂 ｉ ］ —＿ ＝ 二 兰 ＿
Ｉ笙Ｒ） 将 多元 回 归 ， ＰＳ ， 主成 分 分 析 以及 典 型 的相关 分 析等有机结合起来口 。Ｐ Ｓ ＬＲ充分利用 主成分分析方法对原始数据信息 Ｌ
文 章 编 号 ： ６ ２— ３５ ２ １ ）２— １９— ６ １７ ９ １ （０ ２ ０ ０４ ０
瓦 斯 灾 害 主 控 因 素 分 析 方 法 研 究
张俭让 ， 申庆涛 常心坦 ， ，
（． １ 西安科技大学 能源学 院 ， 陕西 西安 ７ ０ ５ ；． １０ ４ ２ 教育部 西部矿井 开采及灾害防治重点实验室 ， 陕西 西安 ７０ ５ ） １０４
解释后 的残余信息以及 ｙ 被 解释后的残余信息进行第 ２轮的成分提取 ， 如此反复， 直到达到一个满意的 精 度 为止 。下 面 以最 常用 的单 变 量最小 二 乘 回归模 型为例 给 出算法 推 导过程
摘
要 ： 瓦斯 灾害复 杂影 响 因素 中提 取 主控 因素 是 瓦斯 灾害预 测 与控 制 的 关键 。偏 最 小二 乘 从
回 归分析 方 法（ Ｌ Ｒ）．￣解 决样 本数据 偏 少 以及 自变 量 多重 线性 问题 。文 中采 用 Ｐ Ｓ ＰＳ － ｑ － Ｌ Ｒ进 行 瓦
斯 灾害影 响 因素 的主控 因素分析 ， 过 实例 分 析表 明此 方 法可 靠性 高 ， 测效 果好 。 通 预
测和 控 制 。 量
显 著 性 检 验
建 立 回归 模 型
图 １ 回归 分 析 方 法 一 般 步 骤

关键词：煤与瓦斯突出； 地质构造； 软分层； 应力
中图分类号：TD713
文献标志码：B
文章编号：1003 － 496X（ 2011） 06 － 0128 － 04
煤与瓦斯突出事故是煤矿井下发生的一种复杂 地质灾害，随着矿井开采深度的增加，煤层瓦斯压力 和含量基本上呈现一定梯度递增〔1〕，煤层的突出危 险性趋于增加，严重影响深部煤田开发和生产效益 提高〔2〕。近几 年 随 着 郑 煤 集 团 煤 炭 生 产 规 模 不 断 扩大，老矿区不断向深部沿伸、深部煤田新矿井的建 立，郑煤集团原有防突技术体系已不能适应生产发 展的要求，需建立适应郑煤豫西“三软”煤田防突技 术体系。依据国内外研究人员对突出机理试验和理 论研究成果，将新密矿区区域地质构造理论与煤巷 掘进过程中应力变化数值分析 2 种方法结合起来研 究 21111 下副巷掘进工作面突出事故发生原因，为 郑州矿区制定合理有效预防煤与瓦斯突出技术措施 提供依据。
1 矿井及煤层概况
郑煤集团超化矿位于河南省新密市境内，井田 走向长 4． 5 km，倾斜宽 1． 8 km，面积 11． 29 km2 。 矿井原设计生产能力为 90 万 t / a，经过 2 次技术改 扩建后生产能力提高为 200 万 t / a。井田位于新密 向斜的北翼，平陌滑动构造带的东段。井田构造大 致以 21 轨道下 山、21 回 风 下 山 为 界 分 东、西 两 部 分。西半部受北西向构造控制，断层主要为北西向 展布，煤层走向 NW； 东半部受北东向构造与北西向 构造共同 控 制，煤 层 走 向 由 NWW 转 变 为 NEE ～ NE，出现了落差 50 m 以上北东向崔庄正断层； 23 采区 － 160 ～ － 320 m 之间煤层走向由北西向弯转 为北东向，呈向斜、背斜构造。

控制煤与瓦斯突出的地质因素[摘要]控制煤与瓦斯突出的地质因素主要有：突出煤系和突出煤层的基本特征；煤层瓦斯含量和瓦斯压力；地应力；煤体结构；地质构造类型。

本文主要阐述了地应力、煤体结构、突出危险地带的地质构造类型等控制煤与瓦斯突出的地质因素。

【关键字】煤体结构；突出危险地带；地质因素控制煤与瓦斯突出的地质因素主要有：突出煤系和突出煤层的基本特征；煤层瓦斯含量和瓦斯压力；地应力；煤体结构；地质构造类型。

本文主要阐述地应力、煤体结构和有突出危险地带的地质。

1、地应力1.1地层重力地层重力指地层铅直向下的力。

通常每百米厚的岩层约使每平方厘米面积增加25kg重力。

地层重力作用于瓦斯体，可使瓦斯压力增加，并起一定的封闭作用。

地层重力随埋藏深度的加大而增加，突出煤层也随开采深度的加大而增加突出的次数和强度，显然重力作用促进着突出的发生。

1.2采矿应力由采掘活动所产生的矿山压力形成采矿应力.采掘活动造成新的空间，其原来的煤岩体所承受的地层重力由平均分配改为由四周岩石承担，其压力比原来增加2～3倍，甚至6倍，这就改变了原来的地应力分布状态。

原来岩石的应力平衡遭到破坏，导致采掘前方应力集中，从而对突出起着诱导作用。

据现场资料可知，掘进巷道突出后的瓦斯空洞往往分布在上隅角，巷道相向对掘时，突出的危险性更大。

采煤工作面的绝大多数突出是发生在落煤过程中，特别是在爆破的瞬间。

显然采动引起的应力集中常随煤体震动而出现突出的可能性。

1.3构造应力地质构造应力作用对于煤与瓦斯突出影响往往被认为是极为明显的。

褶曲的轴部、转折端与断层的交会点、煤层产状骤然变化处、断层破碎带等常是突出点的密集地区，也是大型突出最易发生的地段。

2、煤体结构的地质因素2.1煤体结构破坏程度的分类煤体结构是煤的组成成分的形态、表现的特征反映了成煤原始物质的性质、成分及其变化过程。

在构造应力的作用下，煤体结构按光泽、构造与构造特征、节理、断口等性质、强度等划分为5类破坏类型：其顺序为：非破坏煤、破坏煤、强烈破坏煤、粉碎煤、全粉煤。

6
1500
4
1000
2
拐 点
08-6-29 08-7-29 08-8-29 08-9-29 09-1-29 09-2-28 09-3-29 09-4-29 08-10-29 08-11-29 08-12-29 09-5-29
500
1200
0
0
煤层气产出过程中，井底流压与气体流量呈负相关关系，而且随着井底流压下降，压降漏斗不断扩 大，井底流压下降相同的数值能产出更多的煤层气。当动液面稳定后，井底压力与产气量的大小主 要受控于套压的变化。
随煤层埋深增大，储层压力逐渐增大，煤层气井平均日产气量 及最大日产气量均呈现出降低的趋势。说明煤层埋深较大的地 区虽然具有较高的储层压力，但由于煤层渗透性较差，从而影 响了煤层气的产出。
煤储层压力产能的影响分析
封闭体系
不同压力系统日产气量对储层压力敏感性模拟
随着原始储层压力的增加，单井日产气量均增大，达到最高产 气量峰值的时间逐渐缩短。
几种关键压力的控制因素 及其对煤层气井产能的影响分析
汇报提纲
能量系统 煤储层压力 临界解吸压力
井底压力
结论与讨论
排水—降压—解吸—扩散—渗流—产出
割理 解吸 基质 煤层
降压范围
能量
井底压力
盖层
临界解吸压力
套管压力
动液面
废 弃 压 力
煤层 煤层 隔层
临 储 比
兰氏压力
含气饱和度
水动力 （水头高度）
高渗带 低渗带
圣胡安河
径流方向 Fluitland 水位等势面
0
10
20
30km
渗透性壁障 构造枢纽线
圣胡安盆地物性－水动力封堵煤层气藏示意 （据973项目05课题资料）

影响煤层瓦斯压力测定的因素分析摘要：阐述了煤层瓦斯压力测定的重要性以及测压不准的不良后果；介绍了瓦斯压力测定的原理，然后从系统论的观点出发，从人、设备、环境以及管理等方面详细分析了影响煤层瓦斯压力测定的因素，并指出影响测压效果的最重要的因素是人。

笔者在贵州省的一些煤矿做矿井突出危险性鉴定时充分考虑了这些因素对测压效果的影响，使得测压的准确性大大提高。

本文所阐述的影响瓦斯压力测定的因素可以帮助测压工作者更好的进行测压工作，提高测压的准确性，对于指导现场工作具有非常重要的意义。

关键词：瓦斯压力测定 1 引言煤层瓦斯压力是指煤层孔隙中所含游离瓦斯呈现的压力，即瓦斯作用于孔隙壁的压力。

煤层瓦斯压力是瓦斯涌出和突出的动力，也是煤层瓦斯含量多少的标志。

准确测定瓦斯压力对矿井有效而合理的防治瓦斯灾害，预测预报煤与瓦斯突出危险性，合理制订防突消突措施等均具有十分重要的意义。

测定煤层瓦斯压力是一项复杂的系统工程。

笔者根据长期的测压经验，以往钻孔测压的成功率能达到70%就算是比较高的了，个别钻孔测压的报废率甚至达到了50%；不能准确测定煤层瓦斯压力将会产生如下不良后果：（1）浪费大量的人力、物力和财力。

（2）在利用煤层瓦斯压力预测预报煤与瓦斯突出危险性时，若测得的瓦斯压力没有超过《防突细则》规定的临界值0.74Mpa,而实际值却远远大于临界值时会因为误报瓦斯压力而直接引起突出事故的发生，导致人员伤亡和生产中断。

(3)若测得的瓦斯压力超过临界值0.74Mpa,而实际值却远远小于临界值时, 会使技术管理人员对今后的突出预测或防突措施效果检验结果产生一定的怀疑或缺乏信心，造成防突措施工作量大大增加，增添不必要的投资费用，影响安全生产的正常进行。

( 4)用间接法预测煤层瓦斯含量时，若煤层瓦斯压力测量不准会直接导致煤层瓦斯含量预测不准确，让技术管理人员产生误判。

为了准确测定煤层瓦斯压力，避免以上不良后果的发生，本文将首先介绍瓦斯压力测定的原理，然后对影响煤层瓦斯压力测定的因素进行全面的分析。

煤层瓦斯压力分布规律1．煤层瓦斯压力煤层瓦斯压力是指赋存在煤层孔隙中的游离瓦斯游离瓦斯作用于孔隙壁的气体压力。

它是决定煤层瓦斯含量一个主要因素，当煤的孔隙率相同时，游离瓦斯量与瓦斯压力成正比；当煤的吸附瓦斯能力相同时，煤层瓦斯压力越高，煤的吸附瓦斯量越大。

煤层瓦斯压力也是间接法预测煤层瓦斯含量的必备参数。

在瓦斯喷出、煤与瓦斯突出的发生、发展过程中，瓦斯压力也起着重大作用，瓦斯压力是预测突出的主要指标之一。

2．煤层瓦斯压力分布规律研究表明，在同一深度下，不同矿区煤层的瓦斯压力值有很大的差别，但同一矿区中煤层瓦斯压力随深度的增加而增大，这一特点反映了煤层瓦斯由地层深处向地表流动的总规律，也揭示了煤层瓦斯压力分布规律。

煤层瓦斯压力的大小，取决于煤生成后煤层瓦斯的排放条件。

在漫长的地质年代中，煤层瓦斯排放条件是一个极其复杂的问题，它除与覆盖层厚度、透气性能、地质构造条件有关外，还与覆盖层的含水性密切相关。

当覆盖层充满水时，煤层瓦斯压力最大，这时瓦斯压力等于同水平的静水压力；当煤层瓦斯压力大于同水平静水压力时，在漫长的地质年代中，瓦斯将冲破水的阻力向地面逸散；当覆盖层未充满水时，煤层瓦斯压力小于同水平的静水压力，煤层瓦斯以一定压力得以保存。

图1-16是实测的我国部分局、矿煤层瓦斯压力随距地表深度变化图，从中可以看出，绝大多数煤层的瓦斯压力小于或等于同水平静水压力。

图1也反映出有少部分煤层的瓦斯压力实测值大于同水平的静水压力，这种异常现象可能与受采动影响产生的局部集中应力有关，也可能有裂隙与深部高压瓦斯相连通，造成实测的煤层瓦斯压力值偏高。

在煤层赋存条件和地质构造条件变化不大时，同一深度各煤层或同一煤层在同一深度的各个地点，煤层瓦斯压力是相近的。

随着煤层埋藏深度的增加，煤层瓦斯压力成正比例增加。

图1煤层瓦斯压力随距地表深度的变化1—重庆各局；2—北票局；3—湖南各局；4—其它局在地质条件不变的情况下，煤层瓦斯压力随深度变化的规律，通常用下式描述：()00H H m P P —+= （1-7）式中： P ——在深度H 处的瓦斯压力，MPa ；P0——瓦斯风化带H0深度的瓦斯压力，MPa ，一般取0.15～0.2，预测瓦斯压力时可取0.196；H0——瓦斯风化带的深度，m ； H ——煤层距地表的垂直深度，m ；m ——瓦斯压力梯度，MPa/m 。

红寨煤矿煤层瓦斯压力主控因素与分布规律研究作者：李国红来源：《科技创新导报》 2013年第22期李国红（贵州省煤矿设计研究院贵州 550025）摘要：该文根据红寨煤矿井田地质构造特点，结合煤层瓦斯压力测定结果，分析了矿井瓦斯储存的主控因素，并对瓦斯压力与埋深关系进行了回归分析，得到了红寨煤矿瓦斯压力分布规律。

关键词：煤层埋深煤层瓦斯压力分布规律中图分类号：TD712 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2013)08(a)-0089-021 矿井概况红寨煤矿位于贵州省晴隆县西北面76km处，属中营矿区，可采煤层有11层煤，一采区设计开采C4、C5、C7、C8、C10和C14煤层。

井田面积0.6865km2，设计生产能力为30万t/a。

1.1 地质构造矿区位于中营向斜北西翼南段，地层大体上呈单斜产出，地层倾向60～75°，倾角20～24°。

区内断层构造不发育，仅在矿区南西外围发育一条正断层（F1），断层未对煤层造成破坏，对矿山开采无影响。

矿区地质构造复杂程度属于简单类型。

1.2 煤层赋存矿区含煤地层为二叠系上统龙潭组（P3l），为一套海陆交互相的泥质细砂岩夹灰岩含煤组合，灰岩主要分布在下部一段和上部四段之中，厚约380m，含煤层数较多，约45层以上，其中可采煤层及局部可采煤层11层，分别为：C4、C5、C7、C8、C10、C14、C23、C24、C25、C28、C29煤层，可采煤层总厚约22.47m。

C7、C8、C10、C14煤层间距较近（C7、C8、C10、C14煤层间距为5.93m、22.15m、27.50m），为近距离煤层群。

2 煤层瓦斯压力测定情况2012年7月，采用水泥砂浆封孔的方法对红寨煤矿C7、C8、C10、C14煤层井下瓦斯压力进行直接测定，测定结果见表1。

3 煤层瓦斯赋存主控因素简析研究表明，影响煤层瓦斯赋存的主要因素有地质构造、上覆基岩厚度、煤层埋深、底板标高等。

・
作者简介： 利锋（ ８ ， 河南巩义人， 叶 １ ２ 男， ９ 一） 助理工程师， ０ 年 ２６ ０ 毕业于河南科技大学， 现从事煤田 地质及水文地质方面的工作。
２ ・ ７
２ １ 年第 ６ ０１ 期
中州 煤 炭
总第 １６ ８ 期
定 了等 温吸 附曲线 低 压 段 的 斜 率 ， 表煤 储 层 吸 附 代 气体 的难 易 程 度 。研 究 表 明 ， 五煤 矿 的 山西 组 ３ 七
的变 质 程 度 的 增 高 ， 中不 断 地 释 放 出 甲 烷 （ 煤 瓦 斯 ） 由于煤 层具 有 吸 附性 ， ， 一部 分 瓦斯 就 被 吸 附 在 煤 体 表面 ， 而绝 大 多数 则 通 过 孔 隙 逸散 掉 。在 煤 中瓦斯 以吸附 态和 游 离 态 存 在 ， 压力 与温 度 的 作 在
关 键 词 ： 层 ； 斯 含 量 ； 质 因素 煤 瓦 地 中 图分 类号 ： Ｄ １ ． Ｔ ７２５ 文献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ３— ５ ６ ２ １ ） ６— ０ ７— ３ １０ ０ ０ （０ １ ０ ０ ２ ０
Ｂｒｅ ａｙ ｉ ｏ ｎ ｒ ｌｎ ｃｏ ｓｏ ａｂ ｄＧａ ｎｅ ｔｉ ｗｕ Ｃｏ ｌＭ ｉｅ ｉｆＡｎ ｌｓｓ ｎ Ｃｏ ｔｏｌ ｇＦａ ｔｒ ｆＣｏ ｌｅ ｓＣｏ ｔｎ Ｑｉ ａ ｎ ｉ ｎ
图 １ 山 西 组 ３煤 Ｉ Ⅱ号 样 瓦斯 吸 附 曲 线 、
兰 氏体 积 是 煤层 对 瓦 斯 的极 限吸 附 量 ， 代表 煤 的瓦 斯 吸附能 力 ； 氏压 力 是 实 际 吸 附 量 达 到极 限 兰 吸 附量 ５ ％ 的压 力 ， 当 Ｐ＝Ｐ． ， ０ 即 Ｉ Ｖ＝０ ５ Ｌ 它决 时 ．Ｖ，
问 ， 岩 比越 大 ， 映统 计 层 段 内砂 质 岩 层 厚 度 越 砂 反

贵州省煤矿区瓦斯分布影响因素分析
马曙;王永明;颜智;韩真理
【期刊名称】《煤矿开采》
【年(卷),期】2014(000)004
【摘要】以掌握的贵州省693家煤矿的相关资料，分析贵州省煤矿区的瓦斯压力、瓦斯含量、煤与瓦斯突出区域分布规律，并以贵州典型区域的瓦斯分布特点为基础，从构造、上覆基岩厚度（埋深）、煤的变质程度、沉积类型、顶底板岩性、水文地质条件等方面进行瓦斯分布影响因素分析，初步得出各因素对瓦斯分布的影响规律，为贵州省的煤矿瓦斯治理提供参考。

【总页数】4页(P119-122)
【作者】马曙;王永明;颜智;韩真理
【作者单位】贵州省矿山安全科学研究院，贵州贵阳 550025; 贵州省煤矿瓦斯防治工程技术研究中心，贵州贵阳 550025;天地科技股份有限公司开采设计事业部，北京 100013;贵州省矿山安全科学研究院，贵州贵阳 550025; 贵州省煤矿瓦斯防治工程技术研究中心，贵州贵阳 550025;贵州省矿山安全科学研究院，贵州贵阳550025; 贵州省煤矿瓦斯防治工程技术研究中心，贵州贵阳 550025
【正文语种】中文
【中图分类】TD712.5
【相关文献】
1.六枝煤矿区煤与瓦斯突出的影响因素分析 [J], 张羽光
2.基于WEBGIS的贵州省煤炭瓦斯利用CDM项目分布系统的设计与实现 [J], 李晔
3.新密市煤矿区瓦斯地质规律及分布特征研究 [J], 吕乐乐;宋清坤
4.贵州省长顺县耕地土壤硒元素分布及其影响因素分析 [J], 令狐燕艳;李大吉;张雪梅
5.成庄煤矿区域瓦斯地质及瓦斯涌出特征与突出危险关系研究 [J], 和树栋
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。