煤礦地質(zhì)構(gòu)造與瓦斯災(zāi)害的預(yù)測問題研究

杜玉濤

摘 要：在煤礦生產(chǎn)過程中瓦斯災(zāi)害是具有較大危害的一種災(zāi)害類型，瓦斯氣體具有易燃、易爆的特點，所以預(yù)防瓦斯災(zāi)害成為保證煤礦安全生產(chǎn)的重要工作之一，為了有效控制和預(yù)防瓦斯災(zāi)害，盡可能降低瓦斯災(zāi)害造成的傷亡事故，本文主要對煤礦地質(zhì)構(gòu)造與瓦斯災(zāi)害的預(yù)測問題進行探討，首先介紹了瓦斯災(zāi)害預(yù)測工作的重要意義，分析不同煤礦地質(zhì)構(gòu)造對瓦斯災(zāi)害造成的影響，最后提出瓦斯災(zāi)害的預(yù)測方法。

關(guān)鍵詞：煤礦地質(zhì)構(gòu)造；瓦斯災(zāi)害；瓦斯預(yù)測方法

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.15.081

1 引言

煤礦地質(zhì)構(gòu)造往往是比較復(fù)雜的，由于經(jīng)受到不同的地殼運動的影響和作用，所以會在形成煤層的過程中使煤礦及周邊地區(qū)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生不同的變化，瓦斯是伴隨著煤的形成而產(chǎn)生的一種伴生物質(zhì)，通常是以氣體的形式分布于每層的間隙之中，瓦斯極其容易受到礦區(qū)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)變化的影響，很可能在一定條件的作用下導(dǎo)致瓦斯爆炸或瓦斯窒息事故的發(fā)生，給煤礦地區(qū)工作人員的人身安全造成極大的威脅。因此保證煤礦的安全生產(chǎn)具有重大意義。

2 提高瓦斯災(zāi)害預(yù)測準確性的重要性

煤礦行業(yè)是人們公認的高危型產(chǎn)業(yè)，在煤礦開采過程中由于作業(yè)環(huán)境復(fù)雜且惡劣，往往會存在一系列的安全隱患，如不采取措施就有可能導(dǎo)致安全事故的發(fā)生，其中瓦斯災(zāi)害的是危害性比較大的一種災(zāi)害，存在于煤層間隙中的瓦斯非常容易在工作人員采礦作業(yè)的過程中釋放出來，瓦斯屬于混合氣體，工作環(huán)境中瓦斯?jié)舛纫坏┏瑯?，就會出現(xiàn)作業(yè)人員呼吸困難甚至窒息，嚴重情況下會有生命危險。另外瓦斯氣體屬于易燃、易爆氣體，很容易在遇到明火或處在過熱環(huán)境下造成燃燒或爆炸，一旦發(fā)生瓦斯爆炸，會產(chǎn)生巨大的破壞力，造成重大的人員傷亡事故，而且還有可能會使整個礦井報廢，導(dǎo)致煤礦企業(yè)承受巨大經(jīng)濟損失。

3 不同煤礦地質(zhì)結(jié)構(gòu)及其對瓦斯災(zāi)害的影響分析

3.1 斷層結(jié)構(gòu)對瓦斯的影響分析

斷層是和煤礦瓦斯災(zāi)害具有密切聯(lián)系的一種地質(zhì)結(jié)構(gòu)，也是煤礦地質(zhì)構(gòu)造中常見的構(gòu)造類型。煤礦瓦斯會受到不同形式的斷層的不同影響：（1）通常開放性的斷層中（比如說正斷層）有著比較低的瓦斯含量，可能產(chǎn)生危害和破壞的可能性也比較低。（2）封閉斷層（比如說逆斷層）是一種非常值得重點關(guān)注的斷層類型之一，瓦斯通常存在于封閉斷層中間的封閉的間隙之中，有著比較高的瓦斯含量，而且瓦斯承受的壓力較大，瓦斯在一定條件下極易發(fā)生爆炸顯現(xiàn)，造成較大的危害性和破壞性。

3.2 褶曲構(gòu)造對瓦斯的影響

煤礦地質(zhì)中的褶曲構(gòu)造有兩種類型，分為向斜和背斜構(gòu)造。其中向斜構(gòu)造封閉比較嚴密，裂隙不發(fā)育容易積聚瓦斯，這種瓦斯會對每層普通瓦斯造成較大的影響，在地質(zhì)褶皺結(jié)構(gòu)的地下區(qū)域每層的變化會比較明顯。通常煤層中如果存在較大褶曲構(gòu)造就會比較容易聚集瓦斯，存在較大褶曲的地質(zhì)結(jié)構(gòu)區(qū)域?qū)ν咚乖斐傻膲毫容^大，導(dǎo)致瓦斯的密度會增加，再加上較大褶曲區(qū)域的瓦斯含量本來就比較高，并且較大褶曲區(qū)域比較容易產(chǎn)生地?zé)岈F(xiàn)象，綜合以上所有條件很容易導(dǎo)致瓦斯的濃度過高，并且當(dāng)?shù)責(zé)釡囟冗_到一定的程度的時候，極其容易發(fā)生瓦斯爆炸現(xiàn)象。

4 瓦斯災(zāi)害的主要預(yù)測方法

4.1 基于含量法的瓦斯預(yù)測方法

所謂的基于含量法的瓦斯預(yù)測方法就是通過對煤層瓦斯含量和瓦斯殘余含量數(shù)據(jù)進行勘查和分析，并依據(jù)所勘查到的數(shù)據(jù)進行科學(xué)計算，預(yù)測出煤礦回采、掘進作業(yè)以及整個礦井中的瓦斯涌出量。同時依據(jù)相關(guān)的科學(xué)預(yù)測數(shù)據(jù)和瓦斯涌出量的多少來制定科學(xué)、合理、可行的瓦斯事故預(yù)警和防范策略。含量法在煤礦瓦斯災(zāi)害防范中的應(yīng)用特點就是比較簡單可行，但是在實際應(yīng)用的過程中往往比較容易受到多方面的影響，從而導(dǎo)致對煤礦瓦斯災(zāi)害預(yù)測的準確度產(chǎn)生影響。

4.2 基于礦山統(tǒng)計法的瓦斯預(yù)測

礦山統(tǒng)計預(yù)測方法是煤礦瓦斯災(zāi)害預(yù)測過程中經(jīng)常用到的一種方法。礦山統(tǒng)計法在煤礦瓦斯災(zāi)害預(yù)測中主要包括兩個步驟。其一是：要收集對煤礦地質(zhì)結(jié)構(gòu)勘查的各種相關(guān)數(shù)據(jù)資料并進行精準的分析，通常運用追蹤法收集歷年的煤礦通風(fēng)瓦斯的相關(guān)資料；其二是：將第一步所收集到的所有數(shù)據(jù)資料輸入到電腦系統(tǒng)當(dāng)中，對煤礦瓦斯數(shù)據(jù)資料信息進行整理提取，同時還要考慮到由于自然因素以及煤礦開采相關(guān)技術(shù)等方面對瓦斯數(shù)據(jù)造成的影響，最后運用科學(xué)的方法準確計算出瓦斯梯度和預(yù)測深度的涌出量。礦山統(tǒng)計法可以很大程度上排除分析中的影響因素，降低分析中可能出現(xiàn)的誤差。

除了以上介紹的瓦斯預(yù)測方法還要具有有針對性的預(yù)防措施，一方面要改善煤礦井內(nèi)的通風(fēng)狀況，確?？諝獾牧魍ㄐ裕瑥娀旱V井內(nèi)明火以及熱源的控制策略，每層瓦斯?jié)舛冗_到一定臨界點和具有溫度、明火是瓦斯爆炸必須具備的兩個條件，從瓦斯氣體含量和濃度角度出發(fā)，可以通過改善通風(fēng)條件來降低瓦斯的濃度，這就要求煤礦采用各類通風(fēng)方法，提高礦井的通風(fēng)能力。為了防止引燃瓦斯，就要隨時對礦井內(nèi)瓦斯的含量進行監(jiān)測，對明火熱源、各類明火和引火工具的控制檢查進行加強，嚴禁明火或引火工具入井；其次是要建立健全煤礦安全管理制度，加強管理隊伍的建設(shè)，科學(xué)規(guī)范的針對煤礦災(zāi)害的預(yù)防進行指導(dǎo)，對于煤礦生產(chǎn)作業(yè)過程中的各項行為嚴格要求。落實煤礦災(zāi)害防范和安全生產(chǎn)相關(guān)責(zé)任的劃分，明確各部門、崗位、人員的責(zé)任，確保作業(yè)人員和管理人員在進行礦井作業(yè)時切實遵守安全管理制度，履行自身職責(zé)。強化安全生產(chǎn)管理考核制度，將安全生產(chǎn)行為和崗位工作人員的薪酬待遇聯(lián)系在一起，從而激勵各崗位人員提高安全生產(chǎn)意識，避免不安全生產(chǎn)的行為。

5 結(jié)語

煤礦在生產(chǎn)過程中，瓦斯災(zāi)害帶來的危害是非常巨大的，所以要對瓦斯災(zāi)害預(yù)測的精度進行不斷提升，規(guī)范管理制度，加強對熱源的控制，降低瓦斯災(zāi)害發(fā)生的幾率，保證煤礦安全生產(chǎn)、穩(wěn)定運行。

參考文獻：

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