地質構造對瓦斯的影響及預防措施分析

王洪棟　劉訊

摘要：近年來，我國煤礦瓦斯爆炸事件頻繁發生，大多數瓦斯爆炸事件區域是因為瓦斯區域預測技術不完善及對瓦斯區域的地質構造不清楚。由于煤層地質構造復雜，所以針對區域煤礦瓦斯災害事件的發生，我國在煤層瓦斯賦存規律及瓦斯地質規律的研究方面應該加大技術投資力度，以確保煤礦生產的安全。

關鍵詞：瓦斯；地質構造；影響；預防措施

一、礦井地質對瓦斯含量影響的因素

煤礦瓦斯一般都是在煤礦形成時期產生的，其形成原因主要有油氣田瓦斯侵入、生物化學作用以及煤變質作用等方式形成。巖體或煤體在自然地質環境中所包含的瓦斯量就是人們通常所說的煤礦瓦斯含量，其主要包括游離態和吸附態兩種瓦斯狀態。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兩大類因素，在現實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域所含瓦斯量也是大不相同的。

二、地質構造對瓦斯形成的影響

1、煤礦瓦斯事故的危害。瓦斯是一種化學性質不穩定、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致極其嚴重的安全事故。瓦斯氣體不但影響煤礦開采工作的進度，而且還會影響礦井內氧氣的含量，使得礦井下作業人員出現呼吸困難，嚴重時會導致作業人員窒息死亡。近年來煤礦瓦斯事故報道每年都有，這不僅與煤礦瓦斯的性質特點有關，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結構時，若實行放炮開采，則往往導致礦井瓦斯含量大量增加，嚴重時將引發礦井瓦斯爆炸，給煤礦開采及作業人員帶來不可估量的事故災難。因此，礦井開采中應加強瓦斯爆炸預防措施，防止井下安全事故的發生。

2、地褶曲質構造對瓦斯的影響。在煤田地質結構中褶曲結構（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，褶曲結構地形是煤礦瓦斯事故的高發區。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，引起煤層結構的變化導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，在褶曲結構地形中掘進放炮引起煤層震動，從而導致瓦斯突發事故的發生。

3、地斷層質構造（圖2）對瓦斯的影響。煤礦瓦斯的聚集受斷層封閉性和透氣性的影響。如果斷層開發性及透氣性好，則其不會產生較高的瓦斯聚集，因此發生瓦斯事故的幾率就相應的小，安全隱患也會降到最低。一旦煤層受到強烈的擠壓或者斷層透氣性不好，就會在斷層結構內積聚大量的瓦斯氣體，在一定程度上存在很大的安全隱患。在實際煤礦開采過程中，煤層地質情況往往都比較復雜，因煤層地質不同類型斷層間的相互擠壓，從而改變了煤層分布，導致煤層結構受到一定的破壞，瓦斯含量逐漸增高，在礦井開采中就會導致重大安全事故的發生。

三、瓦斯災害預測方法

煤礦開采過程中瓦斯會引發及其嚴重的安全事故，這就要求煤礦工作者對瓦斯的性質及發生原理有充分的認識，并采用適當的方法來預測瓦斯含量，采取相應的治理措施。

1、礦山統計預測法。開采深度、煤層厚度以及通風情況等對瓦斯的形成過程起到很大程度的影響，因此，采取礦山統計法預測瓦斯含量，其結果既直觀又可靠。主要通過收集近年來礦井瓦斯含量的資料報表，并將收集到的相關數據進行分析過濾，最后通過一定方式的計算統計出該礦井瓦斯梯度值和深度的涌出值。

2、含量法預測。含量法是指通過計算鄰近瓦斯涌出量與煤層瓦斯含量，統計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定性對其預測結果有著一定的影響。

四、瓦斯災害的預防措施

瓦斯事故災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防措施，以降低瓦斯事故的發生率。

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

2、加強對作業人員的檢查。在井下作業時，要嚴格進行下井人員物品及開采操作檢查，嚴禁作業人員帶入各種明火及引火工具下井作業。在開采過程中，應嚴格對易起火區域重點監控，嚴格加強管理防范，并嚴格履行各種作業規范及安全規定。

3、建立完善的安全監測體系。在煤礦開采過程中，要補充并投入先進技術設備，以確保開采過程安全高效的生產。其安全監測設備更是不容忽視，應在所以工作面上安裝瓦斯和一氧化碳自動監測報警設裝置，及時準確的進行全方位實時自動安全監測，以確保煤礦工作的安全進行。

4、實行瓦檢員、安檢員三班盯班和匯報制度。在井下開采過程中，對于重點區域和開采工作面，需要配備瓦斯安檢員進行安全管理。安檢員要按照操作規范隨時檢查安全設備監測結果并及時上報。

五、結語

地質構造在受到外力作用的時候易出現褶曲、斷層等地質形式，這些地質形式以及水文地質等都影響著區域瓦斯的釋放和賦存。由于受到地質構造的影響，區域瓦斯的分布規律和賦存條件發生變化，致使作業過程中出現瓦斯爆炸的災害性事故。對此問題，我們應該采取相應的措施，利用相應的預測和防治技術確保煤礦業的安全生產。

參考文獻：

[1]張超.煤巷掘進中深孔松動控制爆破防治煤與瓦斯突出技術的研究[J].中國地質大學（北京），2010，4（05）：119-120.endprint