地質(zhì)構(gòu)造對(duì)瓦斯的影響及預(yù)防措施分析

王洪棟　劉訊

摘要：近年來，我國(guó)煤礦瓦斯爆炸事件頻繁發(fā)生，大多數(shù)瓦斯爆炸事件區(qū)域是因?yàn)橥咚箙^(qū)域預(yù)測(cè)技術(shù)不完善及對(duì)瓦斯區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造不清楚。由于煤層地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，所以針對(duì)區(qū)域煤礦瓦斯災(zāi)害事件的發(fā)生，我國(guó)在煤層瓦斯賦存規(guī)律及瓦斯地質(zhì)規(guī)律的研究方面應(yīng)該加大技術(shù)投資力度，以確保煤礦生產(chǎn)的安全。

關(guān)鍵詞：瓦斯；地質(zhì)構(gòu)造；影響；預(yù)防措施

一、礦井地質(zhì)對(duì)瓦斯含量影響的因素

煤礦瓦斯一般都是在煤礦形成時(shí)期產(chǎn)生的，其形成原因主要有油氣田瓦斯侵入、生物化學(xué)作用以及煤變質(zhì)作用等方式形成。巖體或煤體在自然地質(zhì)環(huán)境中所包含的瓦斯量就是人們通常所說的煤礦瓦斯含量，其主要包括游離態(tài)和吸附態(tài)兩種瓦斯?fàn)顟B(tài)。而影響瓦斯含量的原因有好幾種，但總體概況起來主要包括瓦斯放散和保存條件以及瓦斯生成量?jī)纱箢愐蛩兀诂F(xiàn)實(shí)礦井中煤體所含瓦斯量和瓦斯的生成量存在很大的差別，而同一煤田不同礦井、同一礦井不同采礦區(qū)域所含瓦斯量也是大不相同的。

二、地質(zhì)構(gòu)造對(duì)瓦斯形成的影響

1、煤礦瓦斯事故的危害。瓦斯是一種化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定、無色無味、易燃易爆的氣體，是各種煤礦安全事故中破壞程度最大的災(zāi)難性事故因素。往往在煤礦開采過程中，一旦引起瓦斯爆炸，將給煤礦開采工作導(dǎo)致極其嚴(yán)重的安全事故。瓦斯氣體不但影響煤礦開采工作的進(jìn)度，而且還會(huì)影響礦井內(nèi)氧氣的含量，使得礦井下作業(yè)人員出現(xiàn)呼吸困難，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致作業(yè)人員窒息死亡。近年來煤礦瓦斯事故報(bào)道每年都有，這不僅與煤礦瓦斯的性質(zhì)特點(diǎn)有關(guān)，而且還有很多其他重要因素的影響。如在煤礦開采過程中，遇到地形褶曲或斷層等地質(zhì)結(jié)構(gòu)時(shí)，若實(shí)行放炮開采，則往往導(dǎo)致礦井瓦斯含量大量增加，嚴(yán)重時(shí)將引發(fā)礦井瓦斯爆炸，給煤礦開采及作業(yè)人員帶來不可估量的事故災(zāi)難。因此，礦井開采中應(yīng)加強(qiáng)瓦斯爆炸預(yù)防措施，防止井下安全事故的發(fā)生。

2、地褶曲質(zhì)構(gòu)造對(duì)瓦斯的影響。在煤田地質(zhì)結(jié)構(gòu)中褶曲結(jié)構(gòu)（圖1）的背斜、向斜、傾伏段、軸部等部位，比較容易積聚大量的瓦斯氣體。然而在煤礦開采過程中，褶曲結(jié)構(gòu)地形是煤礦瓦斯事故的高發(fā)區(qū)。其主要原因是由于煤層頂板與底板之間形成較大的夾角，從而改變煤層的走向，引起煤層結(jié)構(gòu)的變化導(dǎo)致瓦斯氣體含量上升，致使瓦斯壓力增加。在煤礦開采過程中，在褶曲結(jié)構(gòu)地形中掘進(jìn)放炮引起煤層震動(dòng)，從而導(dǎo)致瓦斯突發(fā)事故的發(fā)生。

3、地?cái)鄬淤|(zhì)構(gòu)造（圖2）對(duì)瓦斯的影響。煤礦瓦斯的聚集受斷層封閉性和透氣性的影響。如果斷層開發(fā)性及透氣性好，則其不會(huì)產(chǎn)生較高的瓦斯聚集，因此發(fā)生瓦斯事故的幾率就相應(yīng)的小，安全隱患也會(huì)降到最低。一旦煤層受到強(qiáng)烈的擠壓或者斷層透氣性不好，就會(huì)在斷層結(jié)構(gòu)內(nèi)積聚大量的瓦斯氣體，在一定程度上存在很大的安全隱患。在實(shí)際煤礦開采過程中，煤層地質(zhì)情況往往都比較復(fù)雜，因煤層地質(zhì)不同類型斷層間的相互擠壓，從而改變了煤層分布，導(dǎo)致煤層結(jié)構(gòu)受到一定的破壞，瓦斯含量逐漸增高，在礦井開采中就會(huì)導(dǎo)致重大安全事故的發(fā)生。

三、瓦斯災(zāi)害預(yù)測(cè)方法

煤礦開采過程中瓦斯會(huì)引發(fā)及其嚴(yán)重的安全事故，這就要求煤礦工作者對(duì)瓦斯的性質(zhì)及發(fā)生原理有充分的認(rèn)識(shí)，并采用適當(dāng)?shù)姆椒▉眍A(yù)測(cè)瓦斯含量，采取相應(yīng)的治理措施。

1、礦山統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)法。開采深度、煤層厚度以及通風(fēng)情況等對(duì)瓦斯的形成過程起到很大程度的影響，因此，采取礦山統(tǒng)計(jì)法預(yù)測(cè)瓦斯含量，其結(jié)果既直觀又可靠。主要通過收集近年來礦井瓦斯含量的資料報(bào)表，并將收集到的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析過濾，最后通過一定方式的計(jì)算統(tǒng)計(jì)出該礦井瓦斯梯度值和深度的涌出值。

2、含量法預(yù)測(cè)。含量法是指通過計(jì)算鄰近瓦斯涌出量與煤層瓦斯含量，統(tǒng)計(jì)分析出不同瓦斯源的涌出量。然后含量法在往往都其一定的局限性，如瓦斯源厚度和瓦斯源瓦斯含量值的不穩(wěn)定性對(duì)其預(yù)測(cè)結(jié)果有著一定的影響。

四、瓦斯災(zāi)害的預(yù)防措施

瓦斯事故災(zāi)難在煤礦安全事故中居于首位，因此我們必須采取各種有效預(yù)防措施，以降低瓦斯事故的發(fā)生率。

1、通風(fēng)換氣。礦井中瓦斯含量達(dá)到一定濃度后容易產(chǎn)生爆炸，一般采用通風(fēng)換氣的方式來降低礦井內(nèi)瓦斯含量的濃度，因此必須做好礦井內(nèi)的通風(fēng)換氣工作。

2、加強(qiáng)對(duì)作業(yè)人員的檢查。在井下作業(yè)時(shí)，要嚴(yán)格進(jìn)行下井人員物品及開采操作檢查，嚴(yán)禁作業(yè)人員帶入各種明火及引火工具下井作業(yè)。在開采過程中，應(yīng)嚴(yán)格對(duì)易起火區(qū)域重點(diǎn)監(jiān)控，嚴(yán)格加強(qiáng)管理防范，并嚴(yán)格履行各種作業(yè)規(guī)范及安全規(guī)定。

3、建立完善的安全監(jiān)測(cè)體系。在煤礦開采過程中，要補(bǔ)充并投入先進(jìn)技術(shù)設(shè)備，以確保開采過程安全高效的生產(chǎn)。其安全監(jiān)測(cè)設(shè)備更是不容忽視，應(yīng)在所以工作面上安裝瓦斯和一氧化碳自動(dòng)監(jiān)測(cè)報(bào)警設(shè)裝置，及時(shí)準(zhǔn)確的進(jìn)行全方位實(shí)時(shí)自動(dòng)安全監(jiān)測(cè)，以確保煤礦工作的安全進(jìn)行。

4、實(shí)行瓦檢員、安檢員三班盯班和匯報(bào)制度。在井下開采過程中，對(duì)于重點(diǎn)區(qū)域和開采工作面，需要配備瓦斯安檢員進(jìn)行安全管理。安檢員要按照操作規(guī)范隨時(shí)檢查安全設(shè)備監(jiān)測(cè)結(jié)果并及時(shí)上報(bào)。

五、結(jié)語

地質(zhì)構(gòu)造在受到外力作用的時(shí)候易出現(xiàn)褶曲、斷層等地質(zhì)形式，這些地質(zhì)形式以及水文地質(zhì)等都影響著區(qū)域瓦斯的釋放和賦存。由于受到地質(zhì)構(gòu)造的影響，區(qū)域瓦斯的分布規(guī)律和賦存條件發(fā)生變化，致使作業(yè)過程中出現(xiàn)瓦斯爆炸的災(zāi)害性事故。對(duì)此問題，我們應(yīng)該采取相應(yīng)的措施，利用相應(yīng)的預(yù)測(cè)和防治技術(shù)確保煤礦業(yè)的安全生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]張超.煤巷掘進(jìn)中深孔松動(dòng)控制爆破防治煤與瓦斯突出技術(shù)的研究[J].中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京），2010，4（05）：119-120.endprint