影響未開采煤層瓦斯賦存的地質(zhì)因素

丁文華

【摘 要】在我國的煤礦發(fā)展過程中，都存在著很多地質(zhì)因素影響著煤層中的瓦斯存儲量，進(jìn)而影響了煤層的安全開采。所以，本文就將對煤層的安全開采問題進(jìn)行解決，并將對煤層瓦斯賦存的地質(zhì)因素進(jìn)行分析與研究。以至于掌握未開采煤層中瓦斯存在于儲量的基本情況，已達(dá)到讓煤礦在未開采的煤層進(jìn)行安全開采。

【關(guān)鍵詞】瓦斯賦存；影響因素；地質(zhì)因素

在很多煤礦進(jìn)行采煤期間，都發(fā)生過煤與瓦斯的爆炸事件。所以，很多的煤礦企業(yè)都針對這一問題進(jìn)行了調(diào)查和研究，并在調(diào)查結(jié)果中，總結(jié)出了影響開采煤層瓦斯賦存的地質(zhì)因素，其主要的因素有煤層的儲氣條件、煤層的地質(zhì)構(gòu)造因素和演變活動以及水文地質(zhì)條件，文本就將對這幾方面進(jìn)行分析，以至于能達(dá)到對未開采煤層中的瓦斯含量進(jìn)行研究，使煤礦在開采中提高回采率，對安全開采具有參考和借鑒意義。

1.對煤層的存儲條件進(jìn)行分析

由于在開采煤層瓦斯賦存的地質(zhì)因素中，煤層的存儲條件起著非常重要的作用。所以，煤層的存儲條件可以進(jìn)行煤層的掩埋深度、煤層的通氣性以及煤層結(jié)構(gòu)這三方面的分析。

1.1對煤層的掩埋深度進(jìn)行分析

煤層的掩埋深度煤礦的安全開采起著非常關(guān)鍵的作用，而通過對開采煤層瓦斯賦存的地質(zhì)因素的研究與分析，我們總結(jié)出了煤層的掩埋深度增大，而瓦斯的存儲量也會隨之增大。下面就以陳四樓煤礦的二2煤層為列進(jìn)行分析和研究。

根據(jù)上表我們不難看出，二2煤層的瓦斯存儲量和煤層的掩埋深度成正比的關(guān)系。這是由于煤層的掩埋深度不斷增大時，煤層的通氣性就會隨之降低，進(jìn)而增加了瓦斯向地表移動的距離，使得瓦斯都聚集在一起，以至于讓瓦斯的存儲量越來越大。而煤層的掩埋深度同時還影響著煤層的通氣性，它的深度不同會使一個煤礦中的通氣性也有明顯的差別，下面就將對煤層的通氣性進(jìn)行分析。

1.2對煤層的通氣性進(jìn)行分析

煤層中瓦斯存儲量的多少也受著煤層通氣性的影響。如果煤層的通氣性非常的好，那么相對來說，瓦斯就易于擴散。隨之，煤層中瓦斯的存儲量就會降低；而如果煤層的通氣性極差，那么瓦斯就易于集中，不容易擴散，就會導(dǎo)致煤層總瓦斯的存儲量增加，進(jìn)而影響了煤礦開采的安全性。所以，要想使得煤層開采的安全性，首先就要對煤層的通氣性進(jìn)行改革與優(yōu)化。而煤層的通氣性又由煤層的結(jié)構(gòu)所決定，所以下面就將對煤層的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。

1.3對煤層的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析

對于煤礦的安全開采，煤層的結(jié)構(gòu)也起著關(guān)鍵性的影響，尤其是煤層結(jié)構(gòu)中的煤層厚度。它的復(fù)雜程度影響著煤層中瓦斯的存儲量。它和煤層的掩埋深度一樣，都是正向的影響著瓦斯的存儲量。但它是通過煤的厚度與煤層的構(gòu)造特征同時影響著瓦斯存儲量的。下面是針對曉南井田14號煤進(jìn)行簡單地分析與研究。

從上表中，我們可以總結(jié)出，煤層的瓦斯存儲量是和煤層的厚度成正比關(guān)系。所以，對于煤層結(jié)構(gòu)極為簡單的煤礦，它的瓦斯存儲量會非常的少，這樣就利于煤層的安全開采。

2.對煤層的地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行分析

在開采煤層時，地質(zhì)構(gòu)造也會對瓦斯的存儲量進(jìn)行影響，尤其是地質(zhì)構(gòu)造中的褶曲和斷層的影響。下面就將對這兩種因素進(jìn)行分析。

2.1對褶曲的分析

所謂褶曲，它是通過面狀構(gòu)造而形成的單個的彎曲。是褶皺的基本單位，而褶皺是巖石在地殼運動所引起的地應(yīng)力作用下而發(fā)生的永久性彎曲變形。它根據(jù)不同的形態(tài)氛圍背斜和向斜兩種基本類型。但本文只對背斜進(jìn)行分析。

所謂背斜是在外形上表現(xiàn)為巖層向上的彎曲。對任何的煤礦來說，背斜軸部的瓦斯存儲量都要比背斜鞍部的存儲量低。這是由于褶曲的變化而形成的，因為它的變形是歸屬于彈塑性變形，進(jìn)而影響瓦斯的存儲量。

對于封閉式的背斜來說，它對瓦斯的存儲非常有利，不利于瓦斯的擴散，這就使得瓦斯的存儲量逐漸增加，讓煤層的開采不安全。所以，要根據(jù)分析煤層的瓦斯含量，對地質(zhì)進(jìn)行背斜鞍部或者是背斜軸部的改造，以至于讓瓦斯的存儲量進(jìn)行相對的分布。

2.2對斷層的分析

所謂斷層，是地殼巖層受到一定強度的力而發(fā)生的破裂，并沿著破裂面而有相對移動的構(gòu)造現(xiàn)象。

在影響瓦斯存儲量的地質(zhì)因素中，斷層也起到了明顯的作用。在煤層中，根據(jù)斷層線上原來相鄰接的兩點在斷層運動中的相對運動狀況，可以將斷層分為正斷層和逆斷層之分，而在正斷層中，斷層面幾乎都是垂直的，位于平面上方的巖石塊推動位于平面下面的巖石塊，使之向上移動，這樣瓦斯就會順著斷層帶而進(jìn)行擴散和流失，讓瓦斯的存儲量逐漸減少；而在逆斷層中，斷層面也幾乎垂直，但位于平面上方的巖石塊向上移動，而位于平面下方的巖石塊向下移動，這樣就會使煤層的封閉性非常嚴(yán)密，不易于瓦斯的擴散和流失，從而使得瓦斯的存儲量不斷地增加。

3.對巖漿活動的分析

所謂巖漿活動是自巖漿的產(chǎn)生，最后到巖漿冷凝固結(jié)成巖的全過程。在煤層開彩的過程中，巖漿活動也起著非常重要的角色。它的不斷活動，會使煤層中的瓦斯存儲量不斷的增加。而如果不利用較好的封閉條件時，巖漿會隨著溫度的升高，而使煤層進(jìn)行更高的通氣，從而使得瓦斯的存儲量降低。所以，巖漿的各種活動都在不同程度上影響著煤層開采中瓦斯的存儲量。

4.對水文地質(zhì)條件的分析

水文地質(zhì)是指自然界中地下水的各種變化的運動的現(xiàn)象。而地下水，它是賦存并運移于地下巖土空隙中的水。所以，地下水的流動，不僅能帶動著巖土空隙中的瓦斯擴散；還能使得一部分的瓦斯溶于水中，讓瓦斯和地下水一起運移。

由于在煤層的開采中，地下水和瓦斯是共同存在的。所以，地下水的流動，可以促使瓦斯的擴散，也讓巖土空隙表面的吸附力降低了，從而增加了瓦斯的擴散能力，讓煤層中的瓦斯存儲量逐漸降低。

5.總結(jié)

綜上所述，本文通過對影響開采煤層瓦斯賦存的地質(zhì)因素的分析，總結(jié)出了煤層的存儲條件、地質(zhì)構(gòu)造、巖漿活動以及水文地質(zhì)條件這些方面研究分析。得出結(jié)果，對那些未開采受瓦斯影響的煤層起到參考借鑒作用，各礦可以根據(jù)有利的條件進(jìn)行開采，以至于達(dá)到安全開采減少事故。為創(chuàng)造本質(zhì)安全型礦井而努力奮斗。

【參考文獻(xiàn)】

[1]河南龍宇能源股份有限公司陳四樓煤礦北十六采區(qū)二2煤瓦斯參數(shù)研究，2011（03）.

[2]王曉彬，張子敏，張玉貴，魏國營.新安煤礦瓦斯賦存影響因素分析[J].煤炭工程，2010（02）.

[3]許偉功，郭德勇，程偉，和德江.平頂山+礦煤與瓦斯突出地質(zhì)因素分析[J].河南理工大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2006（01）.

[4]許偉功，郭德勇，程偉，和德江.平煤集團(tuán)+礦煤與瓦斯突出地質(zhì)原因分析[J].煤礦安全，2006（03）.

[5]王恩營，任沁元.影響裴溝礦煤層瓦斯賦存規(guī)律的地質(zhì)因素分析[J].煤，2010（03）.