浅谈矿井瓦斯赋存地质影响因素论证分析

[摘 要]本文以沁水煤田高平地区研究瓦斯赋存地质影响因素，在工作面及顺槽布置监测点，将测得数据进行统计、分析，指出，断层、煤质对煤与瓦斯突出的影响，探索瓦斯的地质赋存规律，为矿井下一阶段的开采、通风设计、瓦斯治理提供依据。

[关键词]煤矿 瓦斯 地质构造 影响因素

中图分类号：TD712 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）21-0004-02

1 绪论

通过分析煤与瓦斯突出影响因素、构造煤形成分布规律、瓦斯赋存构造控制机理、煤与瓦斯突出地质控制机理等内容，找出影响煤层瓦斯赋存、含量、压力分布的主控因素，分析瓦斯存在的客观规律，才能有效地治理瓦斯，避免瓦斯事故的发生，在瓦斯治理上为矿井开采提供安全环境，对指导矿井安全高效生产具有重大意义。

2 研究过程

2.1 地质条件分析

矿井主采15#煤层，煤层均厚3.6m，埋藏深度218m。F2逆断层从工作面走向578m处切入，落差28-49m，盘面角度440。

2.2 瓦斯赋存概述

研究突出危险煤层物理结构特征是预测煤层突出危险性的理论基础和前提条件，构造应力的作用使煤层遭受了韧性变形，从而形成结构，构造不同于原生结构的构造软煤。特点如下：

（1）煤体强度低，发生突出的应力难度大幅度降低。

（2）煤孔隙特性发生改变，瓦斯放散初速度变大，特别是突出发生后，煤很容易被粉碎，瓦斯放散速度更快。

（3）软煤对应力的反应很敏感，封存在原岩应力状态下时渗透率很低，这种情况有利于瓦斯保存，容易形成高瓦斯压力梯度。

2.3 瓦斯压力、煤质的检测

压力检测通过在煤壁上布置钻孔，取芯装罐，使用井下解析仪进行解析M1，到地面使用常压解析仪进行残留瓦斯量解析M2，综合计算所取瓦斯含量和压力。通过检测煤的坚固性系数来测试煤质，在煤壁上选择竖向采集区，由上向下均匀取下煤样，经筛分，选出直径35mm的块粒，在捣碎器里进行撞击测试。

3 分析

3.1 地质构造主控因素

随着埋深的增加，煤化程度增加，煤的生烃量增加，在围岩条件相似的情况下，煤层气上移的路径增大。同时，埋深增加导致地温升高，将会导致吸附态气体减少煤的沉积变质过程，也是不断生成瓦斯的过程，变质程度越高，产生的瓦斯量越大。以工作面向斜为界，南部为大中型断层发育区呈带状分布，并且全部为正断层，等一系列断层以及由其控制的次一级断层构成了交叉状的瓦斯输导通道，为瓦斯逸散创造了条件，使得南部煤层瓦斯含量比北部低，煤层瓦斯涌出量瓦斯南翼小北翼大。

3.2 瓦斯检测数据分析

在工作面共设置了10个监测点，监测点位于煤壁中部，起点位于运输顺槽端头至煤壁5m处，依次每12m布置一个监测点，最后一个监测点距回风顺槽端口7m。每个钻孔取样深度为8m，在设置的监测点垂直于煤壁钻入，取出的岩样迅速装入煤样罐进行密封保存。

通过井下现场和地面常压解析，综合残留量，计算得出各监测点的瓦斯含量和压力汇总如表1所示。根据所测得瓦斯含量和压力数据绘制曲线图，如图1、图2所示。

为更好地研究地质因素对瓦斯赋存的影响，分别对工作面两个顺槽布置20个点进行监测。其中，运输顺槽取样深度为40m，回风顺槽取样深度为20m，各监测点之间的距离为20m。运输顺槽监测数据如表2，测得瓦斯含量和压力曲线图如图3、图4。回风顺槽监测数据如表3，测得瓦斯含量和压力曲线图如图5、图6。

3.3 瓦斯控制因素分析

根据实验测得，矿井工作面煤质的坚固性系数低于0.5，具有接近突出危险。工作面及两个顺槽对瓦斯检测的数据显示，在F2逆断层附近无论是工作面还是两个顺槽，瓦斯压力均高于同标高的其他区域，瓦斯含量亦是如此。

4 总结

当前煤炭行情形势严峻，通过钻孔取样进行实测，以科学手段为依据，明确矿井工作面瓦斯赋存实况，在回采、开拓或掘进过程中，及时采取有效针对性措施，达到预测瓦斯涌出的危险性，为矿井创造了良好的安全效益、经济效益和社会效益。

参考文献

[1]张铁岗.矿井瓦斯综合治理技术[M].北京：煤炭工业出版社，2002

[2]柯善斌.龙山矿煤与瓦斯突出特征及主控因素分析[J].煤矿安全，2008（12）：88～92.

[3]胡殿明，林柏泉.煤层瓦斯赋存规律及防治技术[M].徐州：中国矿业大学出版社，2006.

作者简介

徐开红（1962-），男，汉族，山西长治人，专科学历，调度室主任，主要从事煤矿调度管理工作。