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张 波
（阳煤集团平舒公司,山西 运城 044000）
摘 要：瓦斯地质是主要研究瓦斯的分布规律、瓦斯涌出源以及运动规律的一门交叉学科,是一门在与瓦斯灾害防治与地质关系中发展起来的新兴学科.文章通过对突出危险性、煤层瓦斯含量、矿井瓦斯涌出量的预测以及煤层气资源可采性评价的开发和应用、煤与瓦斯突出机理等方面的研究,使预测理论科学化、预测指标定量化、预测方法规范化.
关键词：瓦斯地质；煤矿安全；安全生产
中图分类号：TD712 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）21-0110-02
瓦斯地质是主要研究瓦斯的分布规律、瓦斯涌出源以及运动规律的一门交叉学科,是一门在与瓦斯灾害防治与地质关系中发展起来的新兴学科；它需要煤田地质学、区域地质学、板块构造学、构造地质学等地质科学作基础,以采矿学、通风安全学等学科为支撑,为矿井瓦斯防治煤矿安全生产服务.
1. 瓦斯的成分和来源
瓦斯主成分包括甲烷、CO和CO2,其中甲烷居首；采挖工作层的煤岩层和采空区是瓦斯的主要来源,老矿井的采空区容易造成瓦斯聚集,实际生产中的瓦斯中毒和窒息事件可以证明这一点.瓦斯涌出量的多少为：煤工作面约占26%,掘进工作面约占26%,采空区约占48%.
2. 瓦斯对矿井安全的几大特点
（1）瓦斯含量随着矿井开采的深度以及煤变质程度的增加而增加,通风条件变差,管理难度增加,容易造成瓦斯爆炸事故.（2）矿井深度不同、岩层不同,瓦斯含量不同.地质形成压性断层,尤其是形成背斜轴部转折端或者形成复式向斜地形,容易聚集瓦斯；被火山岩侵入的矿井附近容易形成这种地形,所以这种矿井容易聚集瓦斯.（3）裂隙不突出,岩层形状平缓,则岩石透气性差,瓦斯易于聚集,此处便是瓦斯事故多发地带.（4）瓦斯的特点是流动性好,属于有毒气体,并随压差的变化而产生流动.由于这些特性,在通风不好的采空区、小眼处,瓦斯容易聚集,并随地点的不同而改变聚集地点.
3. 地质因素对瓦斯含量的影响
3.1 底板岩性特征与煤层顶对瓦斯的作用
瓦斯涌出量的大小受矿井底板的透气性和煤层顶的致密性影响,研究调查证明,透气性差的顶底板岩层容易聚集大量的瓦斯,而透气性好的瓦斯涌出量少.
3.2 地质构造对瓦斯涌出量的影响
3.2.1 断层对瓦斯的作用.断层对煤岩层瓦斯含量具有双重作用：一可为瓦斯聚积场所,二可为瓦斯逸散通道.当开放性断层将煤岩层切割并直接对着高透气性岩层时,瓦斯由断层并通过高透水性岩层向外扩散,瓦斯含量降低.反之,岩浆侵入充填封闭性断层、断层带,则起“截流”作用,会阻碍瓦斯逸散,断层处变成瓦斯的聚积场所.
3.2.2 岩浆岩与瓦斯的关系.岩浆岩对瓦斯作用表现有两方面：一是岩浆岩的侵入让煤变质程度升高,瓦斯在煤层中易于形成；二是岩浆岩体透气性差,瓦斯不易逸散,据实测,瓦斯含量在岩浆岩体周围均有升高迹象.
3.2.3 地下水与瓦斯的关系.地下煤层中的水与瓦斯共存,南方地区多雨,降水通过裂缝带断层带、塌陷带进入地下,补充地下水,部分瓦斯会被流动的地下水带走.根据矿井瓦斯涌出量与矿井涌水量的关系,由实测资料分析得出如下结果：互补关系,即瓦斯涌出量随矿井水量的变大而降低,随矿井涌水量变小而变高.
4. 瓦斯地质现阶段面临的问题
现阶段,瓦斯地质工作面临不规范、不科学、不重视的问题,其主要面临的问题有以下三个方面：一是有关瓦斯地质的资料比较零散,部分矿井没有系统地对瓦斯地质资料进行积累,瓦斯地质的档案管理工作有待加强,尤其是对于一些资源整合矿井,在这些矿井整合过程中,随着开发主体的变动,煤矿科技档案资料并没有系统移交,包括瓦斯相关资料在内的大量开采数据不够完整,对后续安全生产造成一定威胁.二是顶着危险的发生,多数矿井依旧没有重视编制瓦斯地质图工作,有瓦斯地质编图矿的矿井相对数量较少.例如相关调查显示,产煤大省陕西省2011年的600多处矿井只有90处有瓦斯地质编图,即使发生重大生产安全事故的铜川市耀州区田玉煤矿依旧没有瓦斯地质图.三是对于瓦斯地质工作,有部分煤企的重视程度不够,其中有的企业没有专门的技术人员负责地质工作,某些必要检测控制装备缺乏,瓦斯压力和瓦斯地质参数未被测试,瓦斯含量趋势变化不明了,矿井瓦斯防范治理缺乏对应的科学依据.
5. 瓦斯地质对煤矿生产的作用
5.1 瓦斯地质图及其应用
瓦斯地质图是一综合性图件,由一系列图组合而成；瓦斯地质图将无形的瓦斯变成有形的内容体现在图纸中,以便于参考.在复杂的地质背景条件下,瓦斯地质反映了瓦斯的聚、分布等的特点,综合体现规律,在矿井的开采过程中,对瓦斯的防范治理提供了必要的依据.瓦斯地质缩图经缩编后交由省（区）和局矿以及各个生产矿区,矿井瓦斯管理水平得到显著提高.
5.2 瓦斯地质规律、瓦斯地质专题研究的作用
瓦斯地质工作的主体内容是煤矿瓦斯地质规律的研究,其主要研究内容是煤矿床瓦斯地质相关影响因素及工作面瓦斯涌出和突出的特征,为矿井的安全生产及采取有针对性的防治措施提供理论上的依据.开展瓦斯地质专题研究可以使经验走向理论,特殊走向一般,由认识表象走向认识事物的本质,具有针对性和较强的实用性.
瓦斯:安监总局：我国矿井将一律按瓦斯矿井管理
5.3 矿井瓦斯涌出量预测、煤层突出危险性预测的作用
新采区、新建、生产矿井新水平、改扩建矿井都必须对其瓦斯的涌出量进行必要的预测,以设定后期通风方式、巷道断面、设备选型等一系列参数.对矿井的瓦斯的预测和防治、对突出危险进行的预测、突出煤层的安全开采的建议,瓦斯地质研究理论可以给出很好的支持.
5.4 用瓦斯地质研究成果优化工程布置和开采工艺
瓦斯涌出量、矿井瓦斯地质规律研究、煤层突出等危性预测研究成果,对与制定合理采掘方案、优化工程布置、针对性地采取防治措施等具有指导作用.
6. 结语
综上所述,通过对突出危险性、煤层瓦斯含量、矿井瓦斯涌出量的预测以及煤层气资源可采性评价的开发和应用、煤与瓦斯突出机理等方面的研究,是预测理论科学化、预测指标定量化、预测方法规范化.
参考文献
[1] 鲍道亮,郭玉森．低瓦斯矿井的瓦斯地质特征研究[J]．江西煤炭科技,2009,（3）：21-23．
[2] 高新民．加强瓦斯地质工作促进煤矿安全生产[J]．
作者简介：张波（1987-）,男,山西运城人,阳煤集团平舒公司助理工程师.
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