煤礦瓦斯地質(zhì)的規(guī)律探討

李國超

摘 要：在我國煤礦安全生產(chǎn)的過程中，有很多的影響因素影響著我國的煤礦安全生產(chǎn)工作，其中較為重要的一項(xiàng)安全生產(chǎn)因素就是瓦斯安全災(zāi)害事故。因此在我國的煤礦安全生產(chǎn)的過程中，要對瓦斯的安全問題進(jìn)行密切的關(guān)注，只有這樣才能夠?qū)⑼咚箮淼奈：档阶畹汀１疚闹饕獜拿旱V瓦斯地質(zhì)的基本規(guī)律等方面進(jìn)行詳細(xì)的闡述以及分析，從地質(zhì)的角度來闡述煤礦瓦斯的相關(guān)問題，希望通過本文的闡述以及分析能夠有效地提升我國煤礦瓦斯的地質(zhì)研究，同時(shí)也為我國煤礦的安全生產(chǎn)保障貢獻(xiàn)力量。

關(guān)鍵詞：煤礦安全生產(chǎn)；瓦斯地質(zhì)；規(guī)律；礦井

中圖分類號(hào)：TD712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

從我國煤礦安全事故調(diào)查中可以得出，瓦斯爆炸在安全事故中占據(jù)著非常大的比例，可以說瓦斯保障安全事故的存在已經(jīng)是我國煤礦安全生產(chǎn)的一個(gè)重要隱患。在我國煤礦安全生產(chǎn)五大事故中，瓦斯保障安全事故是非常典型的生產(chǎn)安全事故，引起瓦斯爆炸安全事故的原因有很多，應(yīng)該從每一個(gè)不同的角度來進(jìn)行瓦斯安全事故的分析，本文主要從地質(zhì)的角度來對瓦斯安全事故的原因進(jìn)行闡述和分析。近些年我國的煤礦生產(chǎn)過程中，瓦斯爆炸事故層出不窮，例如在焦煤集團(tuán)就發(fā)生過重大瓦斯爆炸安全事故，同時(shí)貴州黔南市的振興煤礦也發(fā)生過較為嚴(yán)重的瓦斯爆炸安全事故。因此在我國煤礦安全生產(chǎn)的過程中要對瓦斯問題給予密切的關(guān)注和重視，在煤礦安全生產(chǎn)的過程中要從地質(zhì)的角度來對瓦斯問題進(jìn)行詳細(xì)的闡述以及監(jiān)督控制。下面進(jìn)行詳細(xì)的闡述以及分析。

1.影響煤礦瓦斯地質(zhì)的主要因素

煤礦中的瓦斯通常情況下是在煤礦生產(chǎn)過程中不斷產(chǎn)生的，我們根據(jù)煤礦瓦斯的形成原因來看，可以從地質(zhì)學(xué)的角度將瓦斯的形成分為3個(gè)方面，首先是煤礦地質(zhì)產(chǎn)生的生物化學(xué)反應(yīng)以及作用形成的煤礦瓦斯，其次是油氣田生產(chǎn)過程中瓦斯侵入形成的煤礦瓦斯，最后是煤礦中的煤變質(zhì)形成的煤礦瓦斯。我們在煤礦生產(chǎn)過程中質(zhì)的瓦斯含量主要就是指的煤礦巖石中或者是煤體中經(jīng)過自然環(huán)境的影響產(chǎn)生的瓦斯量。從地質(zhì)學(xué)的角度闡釋，煤礦瓦斯主要分為兩種形式，首先是吸附瓦斯，其次是游離瓦斯。這兩種形式的瓦斯不同程度的在煤礦中存在。在煤礦的生產(chǎn)過程中有很多影響瓦斯含量的因素，主要的因素有兩種，首先是煤礦瓦斯的存放條件以及放散條件，其次是煤礦生產(chǎn)過程中瓦斯的生成量。通常的情況下，煤礦中產(chǎn)生的瓦斯量相較于巖石中存在的瓦斯量存在著非常大的差異。從地質(zhì)學(xué)的角度來分析，不同的煤礦地質(zhì)，不同的采礦區(qū)域在瓦斯的成分以及含量上都有著非常大的差異。但是具體到影響煤礦瓦斯地質(zhì)的因素上來說主要分為3個(gè)因素，下面進(jìn)行詳細(xì)的闡述以及分析。

1.1煤礦的煤層賦存基本條件對于煤礦瓦斯地質(zhì)的影響

在我國煤炭生產(chǎn)中，由于受到了地層的外來壓力，導(dǎo)致了煤層中存在的瓦斯會(huì)不間斷的在煤層中流動(dòng)，瓦斯在煤層中流動(dòng)的實(shí)際速度主要同煤層中的具體滲透性有直接的關(guān)系。在煤礦中，圍巖以及煤層之間的滲透性不斷地加大就會(huì)導(dǎo)致煤層中的瓦斯移動(dòng)速度越來越大；圍巖以及煤層之間的滲透性不斷的減小就會(huì)導(dǎo)致煤層中的瓦斯移動(dòng)速度越來越小。如果在煤礦中圍巖以及煤層存在著非常好的密閉性，就會(huì)讓煤層中的瓦斯封存在煤層中不出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)，反之圍巖同煤層的密閉性能較差就會(huì)導(dǎo)致煤層中的瓦斯出現(xiàn)外溢的現(xiàn)象。

同時(shí)煤層中的瓦斯含量還和巖層中的水含量有一定的關(guān)系，水分子的存在能夠占據(jù)著巖石的吸附空間以及煤層之間的間隙，這樣就會(huì)導(dǎo)致煤層中的瓦斯含量下降，有效地降低了瓦斯在煤層中的吸附效果。因此根據(jù)實(shí)際的地質(zhì) 勘探經(jīng)驗(yàn)來分析，煤層中的含水量同瓦斯在煤層中的含量成反比，含水量不斷增大的同時(shí)就會(huì)降低煤層中的瓦斯含量。除了上述兩種對煤礦瓦斯地質(zhì)的影響因素以外，煤層的實(shí)際傾斜角度以及煤層的儲(chǔ)藏深度同對煤層中的瓦斯含量有著影響。根據(jù)實(shí)際的工作經(jīng)驗(yàn)來分析，煤層的儲(chǔ)藏深度越深就會(huì)導(dǎo)致煤層中的瓦斯含量越高。同時(shí)煤層的傾斜角度越大，就會(huì)導(dǎo)致煤層中的瓦斯含量越小。目前我國有很多的煤礦煤層的深度較淺，特別是有的煤層會(huì)暴露在大氣中，這樣就會(huì)導(dǎo)致煤層中的我瓦斯不斷地通過擴(kuò)散的方式向大氣擴(kuò)散，因此煤礦煤層較淺的煤礦中瓦斯的含量相對來講較低。上述就是煤層基本賦存對于煤礦瓦斯含量的影響。

1.2煤礦地質(zhì)結(jié)構(gòu)對于煤礦瓦斯地質(zhì)的影響

很多的時(shí)候，相同區(qū)域的煤礦中的瓦斯含量有著非常大的區(qū)別，這其中最主要的因素就是煤礦地質(zhì)的具體結(jié)構(gòu)差異導(dǎo)致的。煤礦地質(zhì)結(jié)構(gòu)的不同就會(huì)導(dǎo)致煤礦瓦斯溢出量存在較大的差異。通常情況下煤礦地質(zhì)結(jié)構(gòu)周邊是煤礦瓦斯溢出的主要位置。一般情況下，如果煤礦地質(zhì)結(jié)構(gòu)有利于煤礦瓦斯的排放，這樣的煤礦中煤層的瓦斯含量就較??；如果煤礦地質(zhì)結(jié)構(gòu)不利于煤礦瓦斯的排放，就會(huì)導(dǎo)致煤礦中的瓦斯不斷聚集，提升了煤層中的瓦斯含量。從地質(zhì)結(jié)構(gòu)上來分析，壓性斷層的煤礦地質(zhì)結(jié)構(gòu)能夠起到儲(chǔ)存以及密封煤層瓦斯的目的，因此壓性斷層從地質(zhì)角度來講，也可以叫作封閉性斷層，這樣的煤礦地質(zhì)結(jié)構(gòu)就會(huì)讓大量的煤層瓦斯出現(xiàn)聚集的現(xiàn)象，造成煤層瓦斯含量的不斷上升；但是了開放性的煤礦地質(zhì)結(jié)構(gòu)對于煤層中的瓦斯集散非常有利。因此影響煤礦中煤層瓦斯含量的主要因素就是煤礦的具體地質(zhì)結(jié)構(gòu)。簡單來講開放形式的煤礦地質(zhì)結(jié)構(gòu)利于瓦斯的疏散，密閉形式的煤礦地質(zhì)結(jié)構(gòu)利于瓦斯的存儲(chǔ)。在煤礦生產(chǎn)的過程中，煤層瓦斯的噴放主要是經(jīng)由地質(zhì)結(jié)構(gòu)受到破壞或者是煤礦區(qū)域內(nèi)的溶洞裂縫等位置。因此在煤礦安全生產(chǎn)的過程中要根據(jù)煤礦的實(shí)際地質(zhì)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行瓦斯的相關(guān)集散處理，這樣能夠最大限度地保障煤礦的安全生產(chǎn)工作有序進(jìn)行，最大限度地降低煤礦生產(chǎn)過程中的安全事故發(fā)生。

1.3煤礦自身地質(zhì)特性對于煤礦瓦斯地質(zhì)的影響

在煤礦煤層瓦斯影響因素中，煤礦煤體自身特性也會(huì)對其造成嚴(yán)重的影響。通常情況下，煤體的煤質(zhì)以及煤體的實(shí)際孔隙率對于煤層瓦斯的實(shí)際吸附能力有著非常大的影響。在成煤的初期，煤的孔隙率大，結(jié)構(gòu)疏松，儲(chǔ)存游離瓦斯的空間比較大，那時(shí)瓦斯的吸附能力也是很強(qiáng)的。但那時(shí)的煤質(zhì)主要是以褐煤為主，在成煤物化的作用下還未生成大量的瓦斯，所以煤體中所含的瓦斯量相對是比較少的。在煤化地質(zhì)的作用下，煤質(zhì)孔隙率減少，逐漸致密，吸附瓦斯的能力相對降低不少。隨著煤的不斷變質(zhì)，煤體內(nèi)部將會(huì)產(chǎn)生許多細(xì)微的孔隙，這樣煤的表面積就會(huì)不斷地?cái)U(kuò)大，至無煙煤達(dá)到最大，因此無煙煤對瓦斯的吸附能力是最強(qiáng)。

2.從地質(zhì)角度分析強(qiáng)化煤礦瓦斯安全事故的主要措施以及方法

首先，在煤礦生產(chǎn)的過程中要建立健全并且不斷地完善煤礦地質(zhì)瓦斯安全的管理?xiàng)l例。其次，在煤礦生產(chǎn)的過程中要根據(jù)煤礦的具體地質(zhì)特點(diǎn)針對火源的管理以及監(jiān)督進(jìn)行機(jī)制建立。最后，在煤礦生產(chǎn)的過程中要嚴(yán)格的控制礦工在煤礦生產(chǎn)中的不安全工作行為。除了本文上述所講的一些影響因素外，像煤層的厚度變化、巖漿侵入煤巖層等都可以對煤層瓦斯含量產(chǎn)生相應(yīng)的影響。因此，影響地質(zhì)因素是由多方面交錯(cuò)產(chǎn)生的，在分析的時(shí)候需要全方面考慮。

參考文獻(xiàn)

[1]張子敏，張玉貴，衛(wèi)修君，等.編制煤礦三級瓦斯地質(zhì)圖[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2007.

[2]陜西省194煤田地質(zhì)勘探隊(duì).金華山擴(kuò)大區(qū)補(bǔ)充勘探地質(zhì)報(bào)告[R].1974.12.

[3]韋重韜.煤層甲烷地質(zhì)演化史數(shù)值模擬[M].徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，1999.endprint