地质构造对煤与瓦斯突出地质控制机理探讨

地质构造对煤与瓦斯突出地质控制机理探讨

孙本香王涛

山东省滕州曹庄煤炭有限责任公司山东滕州277519

摘要：我国是产煤大国，煤炭资源在我国能源消费结构体系中始终占有主导比重，对我国经济的发展一直发挥着重要作用。然而，煤与瓦斯突出由于其发生时间短、作用范围广等特点，严重影响着煤矿的安全生产。尤其，随着我国东部矿区煤炭开采战略不断向深部转移，地质构造越来越复杂，其对煤与瓦斯突出的控制作用越来越显著，因此，探讨地质构造对煤与瓦斯突出的影响对预防和控制其突出具有重要的理论意义。

关键词：地质构造；煤与瓦斯；突出地质；控制机理

1煤与瓦斯突出机理

图1煤与瓦斯突出过程图

煤与瓦斯突出是指在煤矿巷道掘进和工作面开采过程中，由于高瓦斯压力、构造应力、地应力等共同作用，煤与瓦斯在极短时间内向采掘空间快速喷出的动力现象。学者们从工程实例、理论探讨及室内试验等多角度对煤与瓦斯突出的机理做了探讨，目前，主要归纳为瓦斯作用主导、地压作用主导、化学作用主导和综合影响因素影响的四种机理假说，其中，复杂地质条件下对综合作用假说的认可度最高。如图1所示为综合作用假说的煤与瓦斯突出过程图。

2煤与瓦斯突出预测的分类

现今随着新手段的应用和研究的深入，对煤和瓦斯突出情况产生了更多新的认识。其基础是人们对突出的发生和影响原因的理解，后续经过多代人的集体奋斗，得出了许多预测方法。结合范围划分，大致整理为区域和局部预测两类。前者又被称为长期预测方法，主要在于其任务是确定整个矿井或煤层等的危险情况，而后者常常被称为短期或工作面预测，其任务主要是结合前者情况，及时地预测工作面等的危险情况。进一步依据预测前提和连续状态，将其分为连续和不连续预测两大类。连续预测又被称为动态预测，主要通过动态连续的去监测煤体内的某种状态指标，进而确定井下煤层的安全与否，而不连续预测又被称为静止状态预测，主要是指从井下具体开采位置包括含有瓦斯的煤体内找去某一具体时间段其所处的情况含有的指标，进而确定井下煤层瓦斯的安全状态。

3地质构造对煤与瓦斯突出地质控制机理分析

3.1末端构造控制

末端构造控制是地质构造对煤与瓦斯突出地质控制的重要方法，也是有一定的控制机理存在的。对其进行深入分析就显得极有必要。实际上，不同的地质构造形成的原因以及过程是有多不同的，而其对于煤与瓦斯的突出控制作用也有所不同，要想深入的分析其控制机理，就不能单纯的考虑地质构造控制作用，这就要求有关人员能够结合实际的地理位置以及相关知识进行分析。一般而言，在一些古老的地质构造结构中，可以利用煤炭层的堆积效应进行控制，然后对于突出的煤炭带进行划分，以此来划分地质构造类型，而通过这种末端构造的控制方法，就能够在一定程度上控制住瓦斯的泄露等，以真正提高控制水平。

3.2根据地质构造变化的规律进行控制

根据地质构造变化的规律进行控制也是一种不错的方法，针对这种控制机理也有必要进行分析。众所周知，地质构造是在不断发生变化的，而且一旦受到外力的影响，就会容易使得其结构发生改变。这就会形成一定的地质结构变化规律。具体而言，这种规律主要指的就是大构造的逐级递进变化，以实现每一个级别的地质构造。而有依照这个规律，地质构造就能对煤与瓦斯突出地质进行有效的控制。而经过有关研究证明，不同级别的地质构造对于其控制效果也有所不同，级别越是较高的构造其控制作用就越大。而针对这些控制机理，有关人员就可以加以利用，从而减少一些事故的发生，避免发生一些不必要的问题，能够更好的保障人们的安全。

4不同地质构造对煤与瓦斯突出的控制作用

4.1断层的控制作用

断层的控制作用就是其地质构造控制的主要类型之一，它主要指的是通过地质构造产生断层的位置能够产生不同的控制效果，这与力学的性质也有很大的关系。实际上，在地质构造发生断裂的过程中，断层部分都会承受着很大的压力，而且透气性等方面也不好，这就使得断层周围两层的地质构造难以移动，影响了其变化，这就可以有效的控制煤与瓦斯的突出。煤矿区的构造是较为灵活的，通过形成一种密闭的空间状态，来阻断气流，这就能进一步的促使断层的产生。

4.2褶皱构造的控制作用

煤矿的岩层经过褶皱变化之后，不同的部位对煤与瓦斯的控制情况是不同的，岩层较浅的部位，其张性非常的大，很容易发生断裂的现象，这种断裂的裂缝会一直延伸到地表，这样就为煤和瓦斯的泄露提供了机会。通过褶皱变化，使岩层的扭性加强，从而不断提高其控制煤和瓦斯突出的作用，倾伏端埋深的加大，也可以有效的控制突出事故的发生，使岩层承受压力的能力增强。所以，有关人员要合理的分析地质构造，正确的判断岩层的变化程度，实现褶皱构造的控制作用。

4.3火成岩侵入对煤与瓦斯突出的控制

由于岩浆岩的侵入煤层的过程中挤压、破坏煤体的原始裂隙状态，并且破坏作用是不均匀的，以条带状为主，造成原始煤层的均匀性和透气性发生变化，因此会对煤与瓦斯突出的可能性造成影响。研究表明，火成岩对突出的控制作用主要表现为越靠近岩浆体，在封闭空间和岩浆体的致密控制作用下将会形成潜在的煤与瓦斯突出危险区。

结束语：

地质构造对煤与瓦斯突出的控制作用，尤其在深部复杂赋存条件下，地质构造对煤与瓦斯突出的控制作用更加明显。分析不同地质构造对煤与瓦斯突出的控制作用时，要根据地质构造的具体受力状态、赋存条件等进行分析和探讨，对预防和控制煤与瓦斯突出及采取相关措施具有更有效的参考意义。

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