1、煤矿瓦斯地质的规律探讨 李国超 黑龙江龙煤七台河矿业有限责任公司新立煤矿 摘 要： 在我国煤矿安全生产的过程中, 有很多的影响因素影响着我国的煤矿安全生产工作, 其中较为重要的一项安全生产因素就是瓦斯安全灾害事故。因此在我国的煤矿安全生产的过程中, 要对瓦斯的安全问题进行密切的关注, 只有这样才能够将瓦斯带来的危害降到最低。本文主要从煤矿瓦斯地质的基本规律等方面进行详细的阐述以及分析, 从地质的角度来阐述煤矿瓦斯的相关问题, 希望通过本文的阐述以及分析能够有效地提升我国煤矿瓦斯的地质研究, 同时也为我国煤矿的安全生产保障贡献力量。关键词： 煤矿安全生产; 瓦斯地质; 规律; 矿井; 从我国煤矿
2、安全事故调查中可以得出, 瓦斯爆炸在安全事故中占据着非常大的比例, 可以说瓦斯保障安全事故的存在已经是我国煤矿安全生产的一个重要隐患。在我国煤矿安全生产五大事故中, 瓦斯保障安全事故是非常典型的生产安全事故, 引起瓦斯爆炸安全事故的原因有很多, 应该从每一个不同的角度来进行瓦斯安全事故的分析, 本文主要从地质的角度来对瓦斯安全事故的原因进行阐述和分析。近些年我国的煤矿生产过程中, 瓦斯爆炸事故层出不穷, 例如在焦煤集团就发生过重大瓦斯爆炸安全事故, 同时贵州黔南市的振兴煤矿也发生过较为严重的瓦斯爆炸安全事故。因此在我国煤矿安全生产的过程中要对瓦斯问题给予密切的关注和重视, 在煤矿安全生产的过程
3、中要从地质的角度来对瓦斯问题进行详细的阐述以及监督控制。下面进行详细的阐述以及分析。1. 影响煤矿瓦斯地质的主要因素煤矿中的瓦斯通常情况下是在煤矿生产过程中不断产生的, 我们根据煤矿瓦斯的形成原因来看, 可以从地质学的角度将瓦斯的形成分为 3 个方面, 首先是煤矿地质产生的生物化学反应以及作用形成的煤矿瓦斯, 其次是油气田生产过程中瓦斯侵入形成的煤矿瓦斯, 最后是煤矿中的煤变质形成的煤矿瓦斯。我们在煤矿生产过程中质的瓦斯含量主要就是指的煤矿岩石中或者是煤体中经过自然环境的影响产生的瓦斯量。从地质学的角度阐释, 煤矿瓦斯主要分为两种形式, 首先是吸附瓦斯, 其次是游离瓦斯。这两种形式的瓦斯不同程
4、度的在煤矿中存在。在煤矿的生产过程中有很多影响瓦斯含量的因素, 主要的因素有两种, 首先是煤矿瓦斯的存放条件以及放散条件, 其次是煤矿生产过程中瓦斯的生成量。通常的情况下, 煤矿中产生的瓦斯量相较于岩石中存在的瓦斯量存在着非常大的差异。从地质学的角度来分析, 不同的煤矿地质, 不同的采矿区域在瓦斯的成分以及含量上都有着非常大的差异。但是具体到影响煤矿瓦斯地质的因素上来说主要分为 3 个因素, 下面进行详细的阐述以及分析。1.1 煤矿的煤层赋存基本条件对于煤矿瓦斯地质的影响在我国煤炭生产中, 由于受到了地层的外来压力, 导致了煤层中存在的瓦斯会不间断的在煤层中流动, 瓦斯在煤层中流动的实际速度主
5、要同煤层中的具体渗透性有直接的关系。在煤矿中, 围岩以及煤层之间的渗透性不断地加大就会导致煤层中的瓦斯移动速度越来越大;围岩以及煤层之间的渗透性不断的减小就会导致煤层中的瓦斯移动速度越来越小。如果在煤矿中围岩以及煤层存在着非常好的密闭性, 就会让煤层中的瓦斯封存在煤层中不出现运动, 反之围岩同煤层的密闭性能较差就会导致煤层中的瓦斯出现外溢的现象。同时煤层中的瓦斯含量还和岩层中的水含量有一定的关系, 水分子的存在能够占据着岩石的吸附空间以及煤层之间的间隙, 这样就会导致煤层中的瓦斯含量下降, 有效地降低了瓦斯在煤层中的吸附效果。因此根据实际的地质勘探经验来分析, 煤层中的含水量同瓦斯在煤层中的含
6、量成反比, 含水量不断增大的同时就会降低煤层中的瓦斯含量。除了上述两种对煤矿瓦斯地质的影响因素以外, 煤层的实际倾斜角度以及煤层的储藏深度同对煤层中的瓦斯含量有着影响。根据实际的工作经验来分析, 煤层的储藏深度越深就会导致煤层中的瓦斯含量越高。同时煤层的倾斜角度越大, 就会导致煤层中的瓦斯含量越小。目前我国有很多的煤矿煤层的深度较浅, 特别是有的煤层会暴露在大气中, 这样就会导致煤层中的我瓦斯不断地通过扩散的方式向大气扩散, 因此煤矿煤层较浅的煤矿中瓦斯的含量相对来讲较低。上述就是煤层基本赋存对于煤矿瓦斯含量的影响。1.2 煤矿地质结构对于煤矿瓦斯地质的影响很多的时候, 相同区域的煤矿中的瓦斯
7、含量有着非常大的区别, 这其中最主要的因素就是煤矿地质的具体结构差异导致的。煤矿地质结构的不同就会导致煤矿瓦斯溢出量存在较大的差异。通常情况下煤矿地质结构周边是煤矿瓦斯溢出的主要位置。一般情况下, 如果煤矿地质结构有利于煤矿瓦斯的排放, 这样的煤矿中煤层的瓦斯含量就较小;如果煤矿地质结构不利于煤矿瓦斯的排放, 就会导致煤矿中的瓦斯不断聚集, 提升了煤层中的瓦斯含量。从地质结构上来分析, 压性断层的煤矿地质结构能够起到储存以及密封煤层瓦斯的目的, 因此压性断层从地质角度来讲, 也可以叫作封闭性断层, 这样的煤矿地质结构就会让大量的煤层瓦斯出现聚集的现象, 造成煤层瓦斯含量的不断上升;但是了开放性
8、的煤矿地质结构对于煤层中的瓦斯集散非常有利。因此影响煤矿中煤层瓦斯含量的主要因素就是煤矿的具体地质结构。简单来讲开放形式的煤矿地质结构利于瓦斯的疏散, 密闭形式的煤矿地质结构利于瓦斯的存储。在煤矿生产的过程中, 煤层瓦斯的喷放主要是经由地质结构受到破坏或者是煤矿区域内的溶洞裂缝等位置。因此在煤矿安全生产的过程中要根据煤矿的实际地质结构特点进行瓦斯的相关集散处理, 这样能够最大限度地保障煤矿的安全生产工作有序进行, 最大限度地降低煤矿生产过程中的安全事故发生。1.3 煤矿自身地质特性对于煤矿瓦斯地质的影响在煤矿煤层瓦斯影响因素中, 煤矿煤体自身特性也会对其造成严重的影响。通常情况下, 煤体的煤质
9、以及煤体的实际孔隙率对于煤层瓦斯的实际吸附能力有着非常大的影响。在成煤的初期, 煤的孔隙率大, 结构疏松, 储存游离瓦斯的空间比较大, 那时瓦斯的吸附能力也是很强的。但那时的煤质主要是以褐煤为主, 在成煤物化的作用下还未生成大量的瓦斯, 所以煤体中所含的瓦斯量相对是比较少的。在煤化地质的作用下, 煤质孔隙率减少, 逐渐致密, 吸附瓦斯的能力相对降低不少。随着煤的不断变质, 煤体内部将会产生许多细微的孔隙, 这样煤的表面积就会不断地扩大, 至无烟煤达到最大, 因此无烟煤对瓦斯的吸附能力是最强。2. 从地质角度分析强化煤矿瓦斯安全事故的主要措施以及方法首先, 在煤矿生产的过程中要建立健全并且不断地
10、完善煤矿地质瓦斯安全的管理条例。其次, 在煤矿生产的过程中要根据煤矿的具体地质特点针对火源的管理以及监督进行机制建立。最后, 在煤矿生产的过程中要严格的控制矿工在煤矿生产中的不安全工作行为。除了本文上述所讲的一些影响因素外, 像煤层的厚度变化、岩浆侵入煤岩层等都可以对煤层瓦斯含量产生相应的影响。因此, 影响地质因素是由多方面交错产生的, 在分析的时候需要全方面考虑。参考文献1张子敏, 张玉贵, 卫修君, 等.编制煤矿三级瓦斯地质图M.北京:煤炭工业出版社, 2007. 2陕西省 194 煤田地质勘探队.金华山扩大区补充勘探地质报告R.1974.12. 3韦重韬.煤层甲烷地质演化史数值模拟M.徐州:中国矿业大学出版社, 1999.
