地质构造对区域瓦斯影响治理

[摘 要]地质构造影响着瓦斯的赋存和释放.由于地质构造复杂,在煤矿区瓦斯爆炸事件屡屡发生.面对瓦斯灾害事件,在矿区作业时我们应该加强对瓦斯区域技术的完善,通过技术的预测了解区域瓦斯的地质构造特点,从而确保矿业领域的安全.

[关 键 词]地质构造区域瓦斯治理对策

[中图分类号]P54[文献码]B[文章编号]1000-405X（2013）-7-139-2

0前言

近年来,我国煤矿瓦斯爆炸事件频繁发生,大多数瓦斯爆炸事件区域是因为瓦斯区域预测技术不完善及对瓦斯区域的地质构造不清楚.由于煤层地质构造复杂,所以针对区域煤矿瓦斯灾害事件的发生,我国在煤层瓦斯赋存规律及瓦斯地质规律的研究方面应该加大技术投资力度,以确保煤矿生产的安全.

1地质构造界定及地质构造特征

区域地质构造控制着煤与瓦斯,同时区域地质条件也对瓦斯有着影响力.瓦斯的赋存状态与地质构造有着密切的联系.

1.1地质构造界定

地质构造是组成地壳的岩层和岩体,由于内外动力地质的作用而发生变形或变位,从而形成节理、褶曲、断层以及其他各种面状和线状构造等形态.任何区域的地质构造都具有各自的特征,由于受地壳运动的影响,区域地质构造复杂,区域瓦斯的赋存与分布规律是依据区域地质构造特点,因此对区域瓦斯的技术分析应结合各区域的地质构造特点.由此可知,地质构造对区域瓦斯的影响力不容忽视.

1.2地质构造的特征

地质构造与瓦斯赋存的状态密不可分,但通过地质动力区划可以分析出地质地貌的构造特征,以下通过断裂构造和地质动力区划来说明地质构造的特征.

1.2.1断裂构造

在一定地质条件下,地质构造会发生断裂.虽然不同区域的地质背景和地质特征不同,但异中也存着共同的规律.下图为地质断层示意图.

地质断裂构造一般受煤系沉积物岩性、构造应力和变形环境等共同控制.不同的构造形迹的布局具有不同的特征.断层一般呈现的展布规律如下：

（1）分区行和等距性

分区行是指在构造复杂程度、组合形式和展布方式等因素下使得矿区的内部不同地带具有一定的差异性.等距性是在形同的构造环境下,相邻的同级断裂构造带表现出来的一种分布局势.

（2）递变性和对称性

递变性是构造的复杂程度呈现的一种由简单到复杂、构造规模由小到大、断层由疏到密的渐变规律性.对称性是同级构造复杂程度大致呈镜像反映的性质.

（3）成带性和方向性

成带性是断裂构造的某一个构造部位顺沿一定的方向成带延伸的性质.方向性是构造作用产生的构造具有一定的方向可循.

（4）构造的组合

无论是在不同时代的地层中还是在不矿区的地层中,诸多构造都会以某种特定的形式反复出现,呈现出具有共性的构造形式.

1.2.2地质动力区划

地质动力区划是根据地貌的基本特征和形态决定于地质构造形式的一个地质动力学的原理.地质构造特征是有规律可循的,因此利用地质动力区划的方法通过分析地形地貌、查找区域断裂的形成和发展,并利用一定的技术如数值分析、地应力测量来确定地质构造的形式,从而划分出地质动力灾害的危险区域,确保工程活动的安全性.

2地质构造对区域瓦斯的影响

煤层深度、围岩性质、地质构造等影响瓦斯的含量和释放,其中地质构造对瓦斯的赋存状态和分布起着主导作用.由于地质构造受到外力的作用而形成褶曲、断层等各种构造形式,所以褶曲、断层构造形式对区域瓦斯有一定的影响,以下从区域构造,褶曲、断层等构造形式论述其对瓦瓦斯赋存的影响.

2.1区域构造对瓦斯的影响

区域地质构造主要是地质外形构造.当煤矿处于凹地区域和断裂带时煤田就会长期沉降,形成了应力集中区,煤层的瓦斯处在这种外形地域时就难以释放,所以瓦斯就会得良好的保存,这些外形构造决定了这个区域的含瓦斯性.如淮南的潘一煤矿区,处于两个相交的凹地区域和经纬向断裂带的相交点上,这一矿区由于受地壳岩体的下沉在地表面形成了一个环形构造,使得矿区的地应力较高,煤储层的渗透能力相对较差,瓦斯的释放能力也就相对较差,所以,这一矿区的瓦斯含量比较高.矿区内的断裂带使得瓦斯的含量在断裂带附近的梯度较大.

2.2构造形式对区域瓦斯的影响

在外力作用下,地质构造呈出现出褶曲、断层的构造形式.构造形式对煤与瓦斯突出的发生有一定的影响,瓦斯的释放受到不同地质构造的影响和阻碍.瓦斯的释放需要具备足够的能量条件,当煤矿开采后围岩的压力如果呈现出三区划分,在开采工作面前方形成卸压带,如果工作面前方无地质构造时,瓦斯的释放就会处于正常状态.如果工作面前方存在地质构造时,且当煤矿区处于闭合状态的构造形式时,瓦斯的释放受到地质构造的阻碍,区内的瓦斯受地质构造的影响不能随着工作面的进度得到正常释放,那么较高的瓦斯压力区就会逐渐聚集到工作面的前方,这样就会增大煤与瓦斯突出的可能性.

2.2.1褶曲对瓦斯的影响

褶曲构造属于简单的构造.在不同期次的构造运动中,由于受到外力的挤压,上覆地层褶皱隆起就会遭受到侵蚀,上覆的基岩厚度也会发生改变,背部的轴部地层被剥蚀强烈,因此会存在大量的裂痕,致使瓦斯封存能力变弱,煤层内的瓦斯含量就会变小；而两翼的下部则遭受到的破坏不严重,因此瓦斯保存的相对较好且含量较大.

2.2.2断层对瓦斯的影响

地质构造中的断层在一定程度上破坏了煤层的完整性,致使煤层瓦斯的释放条件发生改变.地质中的断层有封闭式断层和开放式断层,封闭式断层断层对瓦斯的释放具有阻碍作用,而开放性断层则有利于瓦斯的释放.同时,断层的空间方位也会影响瓦斯赋存和释放.同时,地质构造中的水文地质也会影响瓦斯的等于赋存.地下水是一种流体,它与瓦斯具有共性.地下水的流动不仅可以驱动裂隙中的瓦斯移动,还可以带动易溶解于水的瓦斯流动,因此,地下水的流动有利于瓦斯的释放.

3地质构造影响区域瓦斯的治理对策

由于地质构造的影响,区域瓦斯事故频繁发生,对矿井的安全造成严重的影响.因此,为了矿业的安全开采,我们必须采取有力措施以确保矿区作业的安全,有效解决地质构造对区域瓦斯的影响问题.

3.1初期防治

利用专业的瓦斯检测人员可以利用先进的技术和专业知识检查瓦斯的流动；在开采煤矿初期,应该利用先进的技术和仪器对区域地质构造进行勘测,从而确保后续工作的安全进行.同时,在施工过程中,矿山救护队员强有力地监护将大大减少瓦斯事故的发生.

3.2瓦斯抽放

建立瓦斯抽放系统,采取多种抽放方式,如采用边抽取边挖掘、巷道封闭抽放的方式、边开采边抽放等.同时,在抽放过程中,利用相应的抽钻机器,如千米钻机、普通钻机等,使得抽钻作业有序、安全地进行.

3.3瓦斯地质的预测与研究

地质构造极其复杂,预测预报的准确性需要在采掘过程中不断实践验证.瓦斯地质的研究是其他作业有序进行的前提,运用预测仪器预测危险的参数和瓦斯的压力参数,并结合一定的瓦斯地质理论,对地质构造和区域危险进行科学、综合预测.提前对工作面前方瓦斯、媒体结构变化、地质构造情况的探测,可以对开采工作起到预警作用,从而做好相应的预防措施,保证作业的安全生产.

3.4加强技术管理

任何作业都需要技术的支撑,在复杂的地质构造中作业更离不开技术的支撑.在开展瓦斯地质工作时,首先应该研究区域预防和保护层的选层,制定可靠的采掘布局,在采掘作业时,人员与生产尽可能分散,这样可以避免相互干扰；其次,保证开采过程中通风系统的完整性与可靠性；再次,在开采过程中,抽放系统应该布置在底板相对稳定的岩层中.

4结语

地质构造在受到外力作用的时候易出现褶曲、断层等地质形式,这些地质形式以及水文地质等都影响着区域瓦斯的释放和赋存.由于受到地质构造的影响,区域瓦斯的分布规律和赋存条件发生变化,致使作业过程中出现瓦斯爆炸的灾害性事故.对此问题,我们应该采取相应的措施,利用相应的预测和防治技术确保煤矿业的安全生产.