煤层瓦斯地质规律及瓦斯治理

类型，由于瓦斯地质存在的特殊性，因此在煤矿开采餉过程当中存在一定餉安全隐患.因此对瓦斯地质的形成原因入手，简要分析了煤矿 煤体特质、煤层自然条件等瓦斯地质形成的因素，并以此为基础，着重分析了在煤矿开采过程当中瓦斯地质对煤矿工作餉影响，以期促进 煤矿开采过程当中安全性与可靠性的提升.关键词：煤矿开采；瓦斯治理；地质规律中图分类号：TD71 文献标识码：AGeological Law of Coal Seam Gas and Gas ControlZhao Xiaoxia(Coal Resources and Geology Bureau, Shanxi Coal Industry Department, Shanxi, 030000)Abstract: This paper mainly studies the laws of coal seam gas geology and how to control the gas problem. In the process ofcoal mining, gas

geology is a very common type of coal mine geology. Due to theparticularity ofgas geology, there are certainpotential safety hazards in theprocess of coal mining. Therefore, starting with the causes ofgas geology formation, thispaper briefly analyzes the factors ofgas geology formation such as coal body characteristics and natural conditions ofcoal seam, and on this basis, emphatically analyzes the influence of gas geology on coal mine work in theprocess of coal mining, so as to promote the improvement ofsafety and reliability in theprocess of coal mining.Key words： coal mining} gas control\\ geological law1.瓦斯地质的形成原因⑴煤矿煤体特质煤矿的煤体特质指的是在煤矿生成过程中各个阶段的 不同特点，这些特点和其他因素对煤矿的生成造成了巨大的 影响。在煤矿初步形成的阶段，褐煤的内部和外部都带有着 非常大的孔隙，瓦斯就在这些孔隙中初步形成。随着煤矿内 部逐渐变化发展，内部结构变得更加紧密，这就使得原本附 着于煤矿孔隙的瓦斯气体游离于煤矿中。发展到无烟煤阶 段，煤体内部又产生了更多小孔隙，使瓦斯重新附着于煤炭 表面，使瓦斯地质逐渐趋于稳定。同时，随着煤体厚度的变

出，就有一定的几率形成瓦斯地质。⑶煤层自然条件煤层周边地区的地壳活动频率和含水量等因素也会对瓦 斯地质造成一定的影响，如果煤层周边地质活动相对频繁， 就会使得岩体和煤层之间存在相互挤压的力，释放了一部分 的煤层瓦斯。反之地壳活动相对静止的区域，在形成煤矿瓦 斯的过程中瓦斯气体很难排出，长期附着于煤体表面或游离 于煤层内部，从而形成瓦斯地质。另外含水量较多的地区水 分会挤占煤矿中间的孔隙，从而使得瓦斯气体逐渐挤出，因 此含水量较低的地区更容易形成瓦斯地质。化，瓦斯的相对涌出量也会随之变化（如图1）,进而对煤 矿瓦斯浓度产生一定的影响。2.瓦斯地质对煤矿工作的影响⑴增大开采难度和工作危险性瓦斯地质顾名思义就是含有大量瓦斯气体的煤矿开采 点，在煤矿生成的过程中受多种因素影响导致瓦斯含量不断 提升。由于瓦斯煤矿地质的特殊性，瓦斯煤矿资源的分布不 规则，因此在煤矿开采之前很难真正排放出所有的瓦斯气 体。过去煤矿开采技术发展不成熟时候，由于工作人员没有 认识到矿井内瓦斯排放的重要性，因此经常出现瓦斯泄漏、 爆炸等严重的安全事故。当空气中的瓦斯浓度含量产超过百 分之五的时候一遇明火就会发生保障事故，对煤矿开采工作 人员造成严重的伤亡，对煤矿企业的经济效益和社会效益也 会造成巨大的破坏和影响。随着经济科技的发展，煤矿开采 技术也有了极大的提升，煤矿开采人员也逐渐意识到了瓦斯 地质在开采过程中的特殊要求，相关工作也更具针对性，一 定程度上保障了煤矿开采的安全。⑵提升煤矿的综合利用价值煤矿综采过程中的瓦斯气体虽然会对煤矿的开采工作造 成一定的难度，但是瓦斯气体的经济价值非常突出，因此通 过科学有效的综采措施能够有效提升资源的利用效率，将瓦

图1瓦斯涌出量随煤厚变化曲线图⑵煤矿地质结构煤矿地质结构指的是煤矿周边地区和地表的情况。瓦斯 地质类型从地质的角度来看常见于压性断层地带，如果煤矿 周边存在山体裂缝或土质疏松的情况就会出现缝隙，生成瓦 斯气体之后就会随着孔隙排出，只有少量的瓦斯气体会附着 于煤矿矿体表面，因此很难形成瓦斯地质。而煤矿周边的地 质结构主要是岩石或土质相对细密的情况，瓦斯气体很难排

2020 ・ 07技术应用与研究当代化工研究Modem Chemical Research87斯地质的可利用价值不断提升。瓦斯是一种混合类气体，主 要的成分就是烷桂。通过对瓦斯气体的分解处理能够获取石 油和天然气以及煤气等主要资源，为城市建设与发展提供能 源支持。3.应对瓦斯地质影响的主要措施(1) 根据地形特点辨识瓦斯地质针对瓦斯地质开采过程当中存在的特殊性，要求煤矿 开采人员加强对于瓦斯地质特点的研究与探测，尽可能避免 煤矿开采过程当中瓦斯因素的影响。在对瓦斯煤矿地质进行 开采之前，必须要根据地形特点加强对于瓦斯地质的辨识程 度。在煤矿开采的过程当中必须要依照找矿基本原则对煤矿 资源进行寻找和勘察，根据碳同位素分析法进行分析和判断 煤矿开采点可能具有的煤矿储量。在了解煤矿储量之后不能 直接进行开采，而是应该具体研究该煤矿是否属于瓦斯地 质。研究瓦斯地质需要从几方面分析，首先是地形地貌特 点，不同类型的煤矿地质在形态上存在一定的区别，需要借 助专业设备科学的判断煤矿的地质结构形态。其次是对煤矿 的含水量进行分析，一般来说，瓦斯地质的煤矿含水量相比 于同纬度的其他地区含量明显减少。最后要对地质性分析， 不仅要分析煤矿开采点的地质类型，还需要对煤矿所在地区 周边山体的断层情况进行分析和判断。如果煤矿开采地区地 壳活动相对较少，那么煤矿内的瓦斯气体基本上不会出现大 量泄漏的情况，再结合煤矿的形成年份可以研究判断将要开 采的煤矿是否属于瓦斯地质。如果属于瓦斯地质，需要煤矿 开采人员在生产作业的过程当中加强安全管理，并加强对于 煤矿和瓦斯气体的的综采操作。(2) 应用探测仪器保证工作安全在进行煤炭开采工作之前必须要设定好开采工作各项计 划，需要开采人员加强对于探测仪器的有效应用保证工作的 安全性与科学性。在真正开展才能工作之前需要工作人员应 用专业的仪器进行瓦斯浓度检测，从而提升开采计划的科学 性。随着社会经济科技的迅猛发展，当前煤矿开采过程当中 的机械设备和仪器也在逐渐的优化和升级。传统的煤炭勘测 仪器在瓦斯检测方面存在不足，最高的检测性能仅为1%,因 此很难真正了解煤矿内瓦斯浓度含量，因此也缺乏对井下作 业的科学验证。后来国内逐渐引进了德制新型瓦斯探测仪， 能够一定程度上的竞争探测矿井内的瓦斯含量，从而采取科 学的机械通风降低矿井内瓦斯浓度。一般来说，如果想要科 学安全地进行瓦斯地质区煤矿开采工作，就需要将矿井内部

瓦斯浓度降低至0. 1%左右，从而保障工作人员的生命财产安 全，降低瓦斯浓度之后才能进行机械的安置和煤矿基础设施 建设。为了切实提升煤矿开采过程当中的质量和安全，可以 采用地面钻井开采联合井下瓦斯抽放系统共同作业的方式。 也可以通过地面钻井开采的单一方式逐步进行煤矿地质的综 釆工作，保障后续工作的有序进行。⑶进行实时瓦斯检测随着井上设施建设完善之后方可以正式启动煤气综采 工作从而保障煤矿开采工作的正常进行，一般来说针对瓦斯 煤层地质类型这些煤矿开采的过程当中先进行瓦斯开采，通 过钻井开采的形式保障瓦斯开采工作的安全有序进行，实现 煤矿开采过程中的资源利用。需要注意的是，在煤矿开采的 过程当中需要严格控制明火，从而避免瓦斯遇火出现爆炸问

题，并且要借助探测仪器进行实时浓度检测，从而控制矿井 内的瓦斯浓度。在进行煤矿综采的过程中，瓦斯浓度和资源 存在一定的不均衡性，与地面距离也存在差异，因此存在部 分地区难以探测瓦斯浓度的情况。这就要求在煤矿开采的过 程中需要针对不同位置的开采点进行实施瓦斯浓度探测(如 图2),确保开采过程中的安全性和有效性。国内常见的煤 矿开采点在针对瓦斯集中开采工作一般将时间控制在两个月 左右，出于保障工作人员生命财产安全的目的，需要保障对 矿井内瓦斯浓度实时监控，及时检测采煤地点和周边地点的 瓦斯浓度。4.小结本文主要研究煤层瓦斯地质存在的规律以及如何对瓦斯 问题进行治理。在煤矿开采的过程当中，瓦斯地质是非常常 见的煤矿地质类型，由于瓦斯地质存在的特殊性，因此在煤 矿开采的过程当中存在一定的安全隐患。因此对瓦斯地质的 形成原因入手，简要分析了煤矿煤体特质、煤层自然条件等 瓦斯地质形成的因素，并以此为基础，简要分析在煤矿开采 过程当中瓦斯地质对煤矿工作的影响，以期促进煤矿开采过 程当中安全性与可靠性的提升。【参考文献】[1] 王峰,侯纪威，秦明发,等.鹤壁十矿二1煤层瓦斯地质规律 研究[J].内蒙古煤炭经济,2015, (11): 112-113.[2] 李长兴，魏国营,王蔚,等.瓦斯地质规律法在煤层瓦斯含量 预测中的应用[J].煤矿安全，2014, 45 (12): 145-148.[3] 李云波，张腾飞，宋党育，等.基于多重分形奇异性理论的瓦 斯地质规律预测方法——以淮南矿区潘一矿为例[J].煤炭学报,2018, 43 (12): 3436-3446.【作者简介】赵晓霞( 1990-),女，山西晋中平遥县人，专科，助理工程 师，山西省煤炭工业厅煤炭资源地质局；研究方向：煤矿资源地质 勘查。