煤矿瓦斯地质规律

【摘 要】目前,煤矿安全生产的健康发展一直受到了瓦斯灾害事故的威胁,瓦斯灾害事故在煤矿安全生产事故中占主导地位,而瓦斯爆炸事故在瓦斯灾害事故中又特别突出.本论文先通过对矿井瓦斯地质影响因素进行分析,发现煤体自身性质、煤层赋存条件、地质构造等因素对煤层瓦斯含量的影响,并从火源安全管理、瓦斯安全管理等角度给出了瓦斯事故的预防及防治措施.

【关 键 词】瓦斯；地质；矿井

前言

在所有的煤矿安全事故当中最主要的一种类型就是事故,也是煤矿五种灾害中的一种.近年来,煤矿重大瓦斯爆炸事故的发生频率在不断地递增.如：在2009年的时候,我焦煤集团屯兰煤矿就发生了一起事故,贵州黔西南州兴仁县振兴煤矿事故、在黑龙江的龙煤鹤岗公司发生了新兴煤矿事故等都是典型的瓦斯爆炸事故.所以加强瓦斯事故的安全管理及防治措施是有一定的必要性.

1.对矿井瓦斯地质影响的因素

瓦斯大部份是煤在形成的过程中会产生的,根据瓦斯的形成原因可以分为三种形成方式,那就是生物化学作用形成、油气田的瓦斯侵入和煤变质形成.日常所说的瓦斯含量指的就是岩体或是煤体在自然环境的条件下所含的瓦斯量,总共包括两种瓦斯,即吸附瓦斯和游离态瓦斯.对矿井瓦斯含量的影响原因有很多,全部概括起来的话有两大类：一是瓦斯放散和保存条件；二是影响瓦斯生成量多少的因素.实际中的瓦斯生成量和矿井中煤岩体内的瓦斯含量差别是比较大的,不同煤田、同一煤田不同矿井和同一矿井不同采区的瓦斯含量也是大有不同.形成这种差异的主要因素那就是来自于地质因素,其大致表现在以下方面：

（1）煤层赋存的条件.处在煤层中的瓦斯会受到来自地层的压力,瓦斯将在煤层中不断地运动,而运动的速度与围岩和煤层的渗透性密切相关.围岩和煤层渗透性越大,那样瓦斯就越容易逸散,反言之,瓦斯则越容易储存在煤层当中；如果煤层的围岩致密而完整,那么煤层中的瓦斯就会很容易地被储存下来,反之,瓦斯就越容易逸散.同时瓦斯是可以在水中溶解的,因此地下水活动的越剧烈,煤层中所含的瓦斯量就相对较少,反之,地下水活动不剧烈,煤层中瓦斯的含量就相对比较多.另外,水分子也会对瓦斯的含量造成一定的影响,它是可以占据吸附表面和煤体的裂隙,减弱煤对瓦斯的吸附能力.所以,煤层含水量越大,瓦斯就相应的越少.瓦斯还与煤层倾角和煤层的埋藏深度有关系.通常,瓦斯的含量会与煤层埋藏深度成正比例的关系,而煤层的倾角越小,瓦斯的含量就越大.对于那些埋藏的不深的煤层,尤其是露头存在时,那样煤体中的瓦斯就更容易通过露头的方式逸散到大气中去,瓦斯的含量相对较小.

（2）地质的构造.影响同一矿区内瓦斯含量存在比较大的差别的主要因素就是地质的构造,瓦斯涌出量往往减少或增加是在地质构造的附近.一般说来,有利于瓦斯的排放,瓦斯含量就相对会减少；压性断层是可以封闭和储存瓦斯,所以称其为封闭性断层,这会使得瓦斯含量不断增大.在影响瓦斯存储因素中当,地质构造是占首位的,则封闭型地质构造是有利于封闭瓦斯,开放性地质构造则是有利于排放瓦斯.瓦斯的喷出大多数是发生在溶洞裂缝区、地质构造破坏带、向斜和背斜轴部储瓦斯区和其他储瓦斯构造与原始洞缝相通的区域,是发生瓦斯喷出的良好通道,这对矿井的安全生产是起着关键性的作用.

（3）煤体自身的性质.一般煤质和煤体的孔隙率就取决了煤体对瓦斯的吸附能力,煤的孔隙大小不同,变质程度不同,它含的瓦斯量也是大不相同的.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的扩大,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.矿井瓦斯事故发生的防治措施

2.1建立瓦斯安全管理机制

为了尽量减少瓦斯爆炸事故的发生,预防瓦斯爆炸事故的发生,搞好瓦斯的安全管理工作是减少瓦斯爆炸事故的前提.除去瓦斯的危险源.尽可能地去抽放瓦斯,抽出开采的邻近煤层、采空区和煤层等瓦斯源中的瓦斯,减少井下瓦斯的涌出量,是提前控制和预防瓦斯事故的最基本措施.对于部分地区聚集的瓦斯,可分支通风法、采用隔离法、引风法等措施来隔离或者吹散巷道内聚集的瓦斯,保障生产安全.

2.2建立火源安全管理机制

（1）加强矿井用火的安全管理.严禁在井下生火取暖和吸烟.瓦斯泵房和附近20m以内不许存在明火.在井下也不准进行气焊和电焊等焊接作业,如确实是需要那么就必须严格执行报批手续.

（2）加强矿井用电的安全管理.矿工长期在低电压供电线路中所养成的带电搭火、接线、换灯泡等习惯,如果在井下高压电力作业中还是如此,那么后果不堪设想.因此,用于井下的电气设备必须进行防爆检测,合格后才能使用；井下电缆接头不准留有明接头,对电缆经常检查,防止漏电,设置漏电保护器；矿灯必须经检验合格后方可使用,如在井下发生损坏,严禁在井下打开电池盒或自行修理.

（3）加强井下放炮的安全管理.井下作业时要对和进行严格管理,实行审批使用程序.严禁简放明炮及明电放炮、化放炮程序、多母线放炮、反向爆破、次装药多次爆破、违规填充炮泥、一使用岩石爆破等.

2.3矿工不安全行为控制

导致煤矿瓦斯爆炸事故的原因是多种因素交合的,有客观的原因,也有一些主观上的原因；有直接原因,同时也有间接的原因.安全教育目的是为了防止矿工的不安全行为,防止人为失误的重要途径.它的重要性第一就是在于通过安全教育可以提高企业领导和广大矿工做好预防事故工作的自觉性和责任感.第二,安全技能的提高与安全技术知识的普及,可以使广大矿工们掌握事故发生发展的一般客观规律,同时可以提高安全操作水平.第三,矿工们还可通过安全教育来提高安全控制技术与掌握安全检测技术水平,做好相应的事故预防措施,可以起到保护自身和他人安全的作用.安全教育可从以下3个方面进行：

（1）安全的态度教育.操作者可以通过安全态度教育尽可能自觉地掌握安全技能,尽量克服不利于安全生产的观念和思想,从而树立科学的法制观念和安全观念,端正安全的态度,自觉地遵章守纪,提高安全的意识,搞好安全的生产.教育内容应该包括学习安全生产法规、法律、企业规章制度与方针政策,安全形势教育和结合典型事故案例开展的安全教育等.

（2）安全的知识教育.使矿工们能够掌握事故预防的基本知识,提高矿工们的安全素质,从而提高煤炭企业整体事故预防水平.教育内容包括安全法规知识、生产法律、安全管理知识和安全技术知识.各种知识教育的深度可结合矿工所在岗位进行安排.

（3）安全的技能教育.通过对教育者进行培训与反复的实际操作训练,可以让他们逐渐掌握安全的技能.在把知识转化为能力的过程中,使作业人员能熟练掌握并完成本岗位安全作业技巧,具备一定的安全操作能力与紧急应变能力.

3.结语

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.对于一些瓦斯事故的发生,对井下人员安全和安全生产都造成了很大的威胁.了解瓦斯事故的影响因素,便于加强瓦斯事故的防治措施,同时对可持续发展和矿山安全生产具有重要的现实意义.