地質構造帶瓦斯綜合防治方法研究

王振光

摘 要：一直以來，井下煤礦的地質瓦斯防治是重要的研究課題，同時也為井下掘進作業過程當中實際難題。因此，本文從地質構造帶對煤和瓦斯突出影響的作用著手，從管理層以及技術層上提出治理瓦斯事故出現的辦法以及手段。力求通過此次研究進一步確保煤礦企業穩定、安全的生產。

關鍵詞：地質構造帶;瓦斯;綜合防治;方法

地質構造帶指的是通過大地的應力所造成的有規律排列地質構造，例如：斷層、褶皺帶、每層較大厚度的變化、結構受到嚴重破壞的區域帶[1]。地質構造帶分成兩級，分別是每層的連續性發生的終端作為一級，每層連續性沒有中斷的作為二級。一級地質構造帶存在比較危險的程度，二級地質構造帶危險性比較低。煤礦地質構造帶在井下掘進開采的時候是一類常常出現的狀況。因為這類情況將會容易出現煤和瓦斯突出的動力現象[2]。因此，當碰到這些狀況的時候，在實際開采過程中怎么去積極的應對，保證煤礦開采安全運行，其為煤礦開采專業技術人員所面對的重大課題。

1 地質構造帶對煤與瓦斯突出的作用及影響

1）煤與瓦斯的突出。當頂部煤層內存在殘余構造應力時，此時，掘煤開采經過斷層時，會破壞煤體的原始構造應力，受其影響周邊的構造應力也會跟著重新分布，以求新的平衡，這種平衡的釋放就是術語所稱的煤與瓦斯的突出[3]。

2）褶皺構造帶對煤與瓦斯突出的影響。在褶皺構造形成的初期，構造煤的形成主要反映在褶皺翼部。當褶皺作用增強時，其緊閉程度亦隨之增加;當翼部構造煤厚度減小時，轉折端構造煤厚度會增大。這時，轉折端煤與瓦斯突出的危險性會大于翼部。

3）影響煤層的瓦斯賦存。第一，地質構造影響瓦斯的賦存具有兩重性：一是瓦斯賦存的不均勻性;二是為瓦斯排放或賦存創造有利條件。第二，地質構造的形態、部位、力學性質和封閉情況的不同，形成的瓦斯賦存條件也不同。第三，煤層頂板的隔氣、透氣性能，影響煤層的瓦斯賦存。第四，當煤層頂板為完好的巖石時，瓦斯被賦存的可能性很大。

2 掘進地質構造帶施工中的作業方法

從事地質構造帶掘進作業，是一項風險極度高危的工作，必須嚴格執行國家有關規定、規程進行操作，必須事先做好嚴密的安全防范措施。在具體作業施工中，若發現煤層的瓦斯含量、厚度、走向、傾角以及頂板、巷道支架等發生較大變化時，預示構造可能會發生變化，要跟蹤監測變化情況，提前做好預防準備。

1）回采工作面的作業方法。第一，當回采遭遇斷層時，要及時加強對構造處的支架圍護;第二，對斷層落差不大和走向影響不遠且又無保護措施的影響范圍，可實施鉆孔，釋放煤層的部分瓦斯與地應力;第三，當回采工作面的厚度增至0.3m以上的時候，可采取加密預測鉆孔措施，若預測超標還可實施排放孔措施，以釋放煤層積聚的瓦斯和集中應力，確保能安全順利地穿過地質構造帶。

2）掘進工作面的作業方法。地質構造帶的煤巷是突出防治的薄弱環節，也是突出的多發地點。根據地質構造帶具有的預見性差和突出危險性大的兩大特點，應擴大采取措施的實施范圍。主要辦法：第一，運用地質分析法，對斷層、褶曲等構造帶的分布及延展規律等進行綜合分析，對煤巷可能突出的危險程度和構造進行預測;第二，采用鉆探方法，進行突出預測;第三，采取強化防突措施，擴大措施的保護范圍。

3）采掘斷層的防突方法。第一，當煤層厚度大于斷層落差時，可采取鉆孔措施，探測斷層的瓦斯含量，經測定，如果檢測指標中任何一項超標，都必須采取防突措施;第二，當煤層厚度小于斷層落差時，要及時查明煤層瓦斯的賦存情況和巖柱厚度，以防止誤穿煤層;第三，當巷道斷層的一盤與另一盤距離快接近5m前，必須要經過區域性驗證，經確認確無突出危險時，才可以采用遠距離爆破的方式安全過斷層。

3 地質構造帶瓦斯綜合防治方法

1）建立瓦斯綜合防治體系。瓦斯防治是一個從組織到管理的完整工作體系。（1）要在組織上予以保證。礦里要成立由主要領導牽頭的瓦斯防治領導小組，下設專門的瓦斯防治辦公室負責日常的管理和井下監督檢查工作，在井下要有專職人員負責預測、檢查和瓦斯抽放等工作，做到上有人抓下有人管，形成上下一條龍的管理工作機制;（2）要建章立制，嚴格管理。要嚴格按照國家的有關法律法規進行井下開采，對違反有關規章、規范進行操作的要進行嚴格處置，由此而引發重大后果，造成重大損失的要依法處置;（3）在技術上要有方法和手段。比如，在掘進區要定時噴灑阻化劑，以防止浮煤氧化，產生過多瓦斯;在地面和井下分別設置瓦斯抽放裝置，以降低采煤的瓦斯濃度。（4）在地面和井下都分別建立瓦斯抽放裝置，井下的瓦斯抽放裝置，主要放置在高瓦斯掘進工作面、炮采放頂煤工作面、綜采放頂煤工作面，然后再分別進行頂板巖石鉆孔抽放、高位巷道抽放、超前潛孔與巷幫鉆孔抽放、采空區抽放等安全管理措施，用這些辦法來降低井下作業區的瓦斯濃度，確保井下瓦斯量始終保持在安全范圍內。

2）完善井下通風系統。井下通風系統的完善，對降低瓦斯的濃度，確保井下人員的生命安全至關重要。（1）要做到井下通風設備的安裝全覆蓋，不留死角;（2）要定時檢查通風設備的運行狀況，對運行狀況不良的設備要及時檢修或予以更換，以保證井下通風始終處于良好的狀態;（3）在資金投入上，要把重點放在井下通風設備的改造升級和更新換代上，以降低通風阻力，提高通風效果;（4）按照國家規定的井下通風標準，采取有效措施進行嚴格管理。主要是檢測井下通風效果，跟蹤檢測瓦斯濃度，嚴格檢查通風系統運轉狀況、隨時監測通風風流、瓦斯濃度，使井下通風系統始終保持良好的通風狀態。通風系統的良好運轉，對瓦斯防治，保證井下的作業安全具有極其重要的意義。

3）定期對職工進行業務培訓，提高職工綜合素質。井下掘進作業雖不需要深奧的專業技術知識，但對井下開采所需的基本知識必須掌握，只有如此才能有資格從事井下工作。因此，對職工進行以提高綜合素質為目標的業務輪訓，是一條重要途徑。（1）進行專業技能方面的培訓。這是最基本的培訓內容，主要是操作方面的技巧，技術規范理論方面的傳授，以及當遇到地質構造方面的煤層如何應對處置等。（2）瓦斯防治方面的基本知識培訓。主要是如何從現象進行觀察，如何進行跟蹤監測，如何進行問題處置等。（3）安全方面的基本知識培訓。主要是自身安全、操作安全、環境安全等方面的基本知識。（4）責任意識方面的知識培訓。主要是質量意識、協調配合意識、整體觀念意識等等。（5）堅持井下作業人員持證上崗。所有下井的工作人員，包括管理人員在內，都必須經過考核取得上崗證書后才能下井，只有這樣，才能在遇到緊急情況時知道如何應對，才能從源頭上提高井下工作人員的綜合素質，增強井下瓦斯防治能力。

4 結語

綜上所述，井下煤礦地質構造帶瓦斯防治的工作任務極其繁重，一方面掘進開采不能停止，另一方面地質構造帶煤與瓦斯突出的風險要予以規避。如何做到兩全其美，本文重點在地質構造帶瓦斯防治的技術面層和管理面層，做了一些有益的探索，希望能為煤礦開采的今后發展提供有益的借鑒。

參考文獻

[1]姜在壯，李曉鵬，陳偉，等.北皂煤礦海域工作面跨采地質構造帶地質綜合保障技術研究與應用[J].煤炭科技，2015，3：51-53.

[2]付京斌.煤層褶皺構造形成演化應力場分布特征數值模擬[J].煤礦安全，2010，423（01）：56-59.

[3]張子敏，吳吟.中國煤礦瓦斯賦存構造逐級控制規律與分區劃分[J].地學前緣，2013，20（2）：237-245.