礦山地質(zhì)構(gòu)造與瓦斯突出地段的控制

張帥 周雨萌

【摘 要】近年來各種新能源層出不窮，但煤炭仍是我國社會生產(chǎn)生活的重要原料和能源，在社會發(fā)展中具有重要的地位。煤炭開采是獲得煤炭的基礎(chǔ)性步驟，這個過程中人們只有運(yùn)用科學(xué)技術(shù)和科學(xué)的采礦方法，才能夠?qū)崿F(xiàn)煤炭資源的最大限度開發(fā)和利用。當(dāng)前我國煤炭開采中普遍存在浪費(fèi)嚴(yán)重、回收率低的問題，這不僅不利于煤炭行業(yè)的發(fā)展，還會影響社會整體的運(yùn)行。

【關(guān)鍵詞】地址構(gòu)造；瓦斯；控制

國家工作發(fā)展中煤炭是重要的原料和能源，所以我國煤炭工業(yè)中一項重要政策就是提升煤炭回收率、科學(xué)開發(fā)煤炭資源，它對于增加礦井壽命、延緩采掘緊張、提高經(jīng)濟(jì)效益、調(diào)整煤炭工作具有重要意義。煤礦工作的重要內(nèi)容之一就是礦井地質(zhì)工作，其工作水平很大程度上決定了礦井煤炭回收率。礦井地質(zhì)工作貫穿于礦井建井至礦井報廢的整個過程，主要內(nèi)容有對生產(chǎn)中遇到的水文地質(zhì)、地質(zhì)問題進(jìn)行處理；尋找礦井增加儲量，核實并計算礦井儲量；了解儲量動態(tài)，采取措施增加礦井儲量；提出科學(xué)合理開采煤炭資源的建議和報告，為設(shè)計部門工作提供可靠的地址資料依據(jù)，對于給回采、采區(qū)作業(yè)面進(jìn)行合理設(shè)計，減少因設(shè)計問題造成了資源浪費(fèi)等。

一、煤層中瓦斯保存中地質(zhì)構(gòu)造的控制

（一）煤層中瓦斯保存中褶皺的控制。經(jīng)過褶皺作用后，巖層不同褶皺部位具有不同的瓦斯封閉能力，背斜軸部主要從內(nèi)在張性節(jié)理，所以其具有較弱的封閉瓦斯能力。向斜軸部主要是壓扭性或壓性節(jié)理，所以圍堰瓦斯封閉能力在斜軸部和背斜軸部之間。另外，背斜傾伏端具有相對大的埋深，進(jìn)而具有更強(qiáng)的封閉瓦斯能力；斜仰起端具有較小埋深，具有較小的瓦斯封閉能力。

（二）煤層中瓦斯保存中斷層的控制。不同斷裂性質(zhì)對應(yīng)不同的斷層瓦斯保存能力，由于受到較大壓應(yīng)力作用，壓性斷層中結(jié)構(gòu)致密的糜棱巖、斷層泥比較發(fā)育，透氣性不佳，瓦斯難以沿垂直斷層和斷層方向運(yùn)移，所以壓性斷層能夠有效保存煤層中的瓦斯。張性斷層則不然，依照張扭性、扭性、壓扭性其斷層的瓦斯保存能力逐漸提升。

二、煤層中軟分層發(fā)育中地質(zhì)構(gòu)造的控制

（一）煤層中軟分層發(fā)育中褶皺的控制。褶皺作用初期在縱向作用下巖層發(fā)生彎曲，內(nèi)凹側(cè)受到壓縮、外凸側(cè)受到拉伸。在這種不均勻受力作用下會發(fā)生層間錯動，這樣堅硬巖層間的軟弱層會發(fā)展成為密集劈理帶，破碎的煤會構(gòu)成軟分層。層間錯動越強(qiáng)軟分層越厚，其中厚度最大的是褶皺兩翼軟分層，該部位主要包含糜棱煤；斜軸部厚度稍小，該部位主要包括碎細(xì)煤、糜棱煤；背斜軸軟分層最薄，該部位主要包括碎裂煤。當(dāng)煤層兩側(cè)存在軟弱巖層時，煤層間會有小褶皺產(chǎn)生，進(jìn)一步發(fā)展后會產(chǎn)生軟分層，該部位主要包括碎裂煤。在層間錯動較為強(qiáng)烈的情況下，小褶皺發(fā)展而來的軟分層則主要包含糜棱煤。

（二）煤層中軟分層發(fā)育中斷層的控制。斷層主要通過兩方面控制煤層中軟分層發(fā)育：首先，在斷層兩盤相對錯動的影響下，斷層內(nèi)煤層中會有不同厚度、不同性質(zhì)的構(gòu)造煤產(chǎn)生。其次，在斷層兩盤相對錯動影響下周圍煤層也會產(chǎn)生層間錯動。壓性斷層控制能夠形成分布范圍廣、厚度大的軟分層，該部分主要是強(qiáng)度較低的糜棱煤，并有大量富集瓦斯的煤軟包存在于斷層一側(cè)。扭性斷層發(fā)生時，兩側(cè)會產(chǎn)生小于壓性斷層的層間錯動，并形成稍小的軟分層分布范圍和厚度。在斜交拉賬應(yīng)力作用下會形成張性斷層，張性斷層作用下會形成不發(fā)育的軟分層。壓扭性斷層控制下軟分層的發(fā)育程度通常處于扭性斷層和干壓性斷層之間。

三、煤與瓦斯突出中地質(zhì)構(gòu)造的控制

（一）煤和瓦斯突出中斷層的控制。第一，壓性斷層。壓性斷層產(chǎn)生的主要原因是受到強(qiáng)烈擠壓作用，所以通常會存在比較發(fā)育的糜棱巖和斷層泥，這部分?jǐn)鄬哟嬖谕笟庑圆畹奶攸c(diǎn)，進(jìn)而成為封閉瓦斯的邊界。斷層發(fā)育過程中，附近巖層和煤層會產(chǎn)生褶皺，煤層就會受到強(qiáng)烈錯動，進(jìn)而產(chǎn)生具有不同厚度的軟分層。與此同時，煤層的厚度會發(fā)生變化，并有小煤包在局部形成，由于富集瓦斯也被稱為瓦斯包，另外還有一個地應(yīng)力集中區(qū)存在于壓性斷層附近。所以，如果圍巖透氣性不好，那么通常會有煤和瓦斯突出發(fā)生于壓性斷層兩側(cè)。第二，張性斷層。張性斷層產(chǎn)生的原因主要是受到和走向垂直的次一級拉張力，多位于和背斜軸線平行并位于背斜軸部的正斷層，也有一部分正斷層和軸線垂直，還有一些和斷層傾向不同的擦痕課見于斷層面上，斷層帶內(nèi)為不發(fā)育的糜棱巖，以碎裂巖、斷層角礫為主。

（二）煤和瓦斯突出中褶皺的控制。實際中有以下幾種褶皺構(gòu)造容易發(fā)生煤和瓦斯突出。第一，背斜傾伏端。這種傾伏端部位通常發(fā)生過強(qiáng)烈層間錯動，部分還有一系列順傾伏方向逆斷層發(fā)育，這樣情況下會產(chǎn)生破碎的煤，存在比較發(fā)育的軟分層，并且煤層具有較大埋深，具有較好的瓦斯賦存條件，所以該部位的煤和瓦斯突出更易發(fā)生。第二，向傾軸部和兩翼。在褶皺的影響下，煤層會在巖層發(fā)生層間錯動時出現(xiàn)塑性變性，褶皺翼部變薄、軸部變后，向斜軸部通常具有較大突出危險。

四、結(jié)語

通過以上內(nèi)容可知，影響煤和瓦斯突出的因素主要包括煤體力學(xué)性質(zhì)、瓦斯壓力，而這些因素分布主要受到礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造的控制，所以煤礦企業(yè)要想控制煤和瓦斯容易發(fā)生的地帶，就應(yīng)當(dāng)強(qiáng)化對礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造的了解和控制。文章分析了強(qiáng)化礦山地質(zhì)構(gòu)造和瓦斯突出地段控制的策略，但仍存在一定局限希望行業(yè)人員加強(qiáng)研究，通過不斷提升控制水平推動我國煤礦行業(yè)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 馬超磊.地質(zhì)構(gòu)造對煤與瓦斯突出控制作用的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].技術(shù)與市場，2013（11）.

[2] 李東慧，張虎，趙慧.論地質(zhì)構(gòu)造對煤和瓦斯突出的控制作用[J].科技傳播，2015（16）.

[3] 任洪斌.淺談地質(zhì)構(gòu)造對煤與瓦斯突出地帶的控制[J].裝備制造，2013（01）：138.