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1、煤田地质构造与瓦斯的关联性分析产煤区域地质条件多复杂化，煤层受地质构造运动的叠加影响，其改造程度强烈，当煤层塑性流变时，局部煤层厚度就会发生变化。煤矿区的构造运功，影响煤层瓦斯生成，地质构造不断的对煤层挤压、剪切，煤层受其影响结构破坏，形成构造煤，这是瓦斯富集的基础条件，煤层变质程度、历史演变、渗透性、结构破坏为煤层瓦斯含量奠定了基础。1 瓦斯特质和我国煤田地质构造1.1 瓦斯特质古时候，植物堆积成煤阶段，植物纤维素与有机质受到厌氧菌分解形成，在温度和压力较高的环境中，经物理和化学反应，不断生成瓦斯。瓦斯达到一定浓度范围时，可致使人缺氧窒息，甚至发生燃烧和爆炸的现象。瓦斯在煤层或者煤体里以游离
2、状态与吸附状态两种方式存在。瓦斯的主要成份是甲烷，是常规天然生态能源，作为煤矿伴生气体，是当前煤矿井下事故发生的主要元素。瓦斯的游离状态，也叫做自由状态，其存在煤体孔隙与裂隙中，此时瓦斯作为自由气体呈现压力服从定律1.瓦斯量的大小取决于煤层的孔隙率，瓦斯压力在一定范围内，煤层孔隙越大，其含游离瓦斯的数量越大。瓦斯吸附状态，是指瓦斯吸附在煤层的孔隙中，其吸附状态是在固体分子的引力作用下，煤层缝隙紧密吸附瓦斯分子，建立吸附层。并且处于吸附状态的瓦斯分子会对煤体孔隙进行填充，占据煤层空间的孔隙空间。1.2 我国煤田地质构造煤田构造作用是指控制煤系、煤层的地质因素等，因地壳运行引发地质构造拗陷，为煤层
3、形成提供适宜的空间。我国大陆板块是复式结构，由稳定地块与活动带两种形式共同组成，稳定块的规模并不庞大，其刚性程度弱，在盖层的变形非常强烈。和单式大陆欧美煤田地质相比，我国煤盆的演变历史是及其复杂的，我国含煤岩层具备显着的特点，就是后期构造引发的变形时空差异较大，在东部地区此特征明显。由于能源需求大，煤炭开发对煤层浅部资源开始进行探测，其开发较为困难。当前煤炭勘察重点是一些煤层新生界覆盖区，或者老矿潜伏煤田，都是深部煤炭能源，其开采的复杂度和难度就更加可想而知了。煤田构造作为有机组成，是区域构造中的一部分，地壳浅部变形与其深部运动存在紧密的联系。当前关于煤层构造研究主要有大陆动力学说和盆地动力学
4、说两种，盆地构造影响煤层演变以及煤床分布状况。比如我国东部煤层，经历了一系列热演化史，有印支、燕山、喜马拉雅对其不同期次的叠加和改造，给予煤层不均衡的抬升和深埋作用等。2 煤田地质构造与瓦斯的关系2.1 煤田变质程度煤层的地质史条件，决定瓦斯生成量，瓦斯地表运移也受其影响。比如某地煤矿煤层厚度受 150 到 160 米之间的石炭冲积层覆盖，那么就表明煤层在冲击沉积前，瓦斯已在漫长地质年代中排放了。经过实测，该区地表下 700 米深处左右，煤层瓦斯含量只有2.0m3/t2.正常情况下，煤变质程度高瓦斯的含量也多，但是在煤转化为无烟煤时，煤体吸附瓦斯的能力就会减弱，甚至可能为零。在我国鄂尔多斯，其
5、盆地东缘的叠记煤层，是从北部逐渐向南部变质增高的，在煤层埋深、地质相同的条件下，煤体瓦斯含量会缓慢增加。另外，在我国煤层含瓦斯量富集区，比如焦作、湘中、晋城等，都分布有产量较高的无烟煤。基于此，可以明确这些地区煤层的瓦斯含量高，也变相的说明了煤质变质与瓦斯含量的关联性。2.2 煤岩结构与深度区域煤层含量随着煤结构的灰分增加减少，又随着镜质组含量增多而增多。测定煤灰分产率，要在 815的高温下提炼燃烧测定。煤体挥发分产率，是把煤放置在坩锅里，在 900的高温环境中，连续加热 7 分钟，就能根据对应的公式算出分产率。煤体吸附气体可以汇聚自身生成的瓦斯气体，其吸附能力的强弱跟煤层孔隙表面积有直接联系
6、3.煤变质和煤岩煤质影响区域瓦斯量。瓦斯生成量跟随煤灰增加减少，有随着镜质含量增大变大。研究表明，煤层埋藏越深，其瓦斯含量就越大，跟随煤层深度线性增长。但是，也有特殊情况，煤层瓦斯含量不与煤埋深度呈线性关系，而是其变化梯度受埋深影响，大多矿区煤层埋深与瓦斯含量成正比关系，埋深增加其瓦斯含量就增大，增量变化成梯度形式，最后趋向零产量。2.3 煤层围岩性质煤层周围是围岩层，如果煤层和围岩结合紧密空隙小，那么煤层的瓦斯含量比较容易保存，如果孔隙较大，联系不致密完整，瓦斯就比较容易逸散，煤层周围的灰岩、泥岩透气性低，其在煤层中占据比例就比较大，对应的瓦斯含量高。在我国重庆、贵州六枝等地，其地质结构复杂
7、，煤系层多泥岩、砂岩、灰岩等，其厚度大透气性较差，横向岩性存在变化的可能性较小，对吸附于煤层的瓦斯保存条件较好，所有在这些区域煤矿的瓦斯含量高，是典型的高瓦斯矿井。2.4 煤田地质与水文条件煤田地质构造对煤区瓦斯量影响复杂，地质构造与地质演变、发展、形态特征具有一定的关联性。煤田地质构造形态，影响地质瓦斯含量，封闭性地质比较有利于防止瓦斯逸散，封存瓦斯含量，促使煤层瓦斯增加含量。开放性地质或者岩石层不紧密的地质，瓦斯比较容易排放，其煤层瓦斯含量相对较少。在闭合区域内的背斜转折区，瓦斯运移路线在不断加长，其排口受到挤压等因素不断缩小，瓦斯运移能力随之增大4.因而，在相同的开采深度条件下，煤层构造
8、两翼处瓦斯量大，在背斜转折区域，瓦斯含量与之相反。这是因为瓦斯区域减少，但是瓦斯运移通道在不断的随之变化。封闭层由于透气性差，瓦斯与外部煤层联系不紧密，促使瓦斯封闭在煤层中。瓦斯也受煤区含水量影响，在地下水活跃地区，水流溶解了煤层孔隙中的一部分瓦斯，这些区域煤层含瓦斯量相对较少。3 瓦斯地质研究现状瓦斯地质研究随着煤矿开采的深度增加而被深化认识，当前煤田探测技术、煤矿管理数字化，都建立在对瓦斯煤田地质的正确认识基础上。煤矿地质由区域背景、发育特点、褶曲构造、煤层厚度、矿井水质等多种因素构成。其探测技术有了更广泛应用，但是地质探测仍然是煤矿开采的难题，也是制约矿井安全有序发展的关键步骤。矿井地质
9、探测的方向是仪器小型化、智能化发展，以更好的进行煤炭能源生产，保障开采工人的安全。我国是少数的以煤炭能源为主要燃料的国家，年均消费煤产量比世界平均消费值超出 45 个百分点，有效的利用瓦斯能源也是当前清洁能源发展的重要课题。4 结束语加强煤田矿井地质构造研究，可以更好的了解瓦斯赋存环境。如今，随着煤矿不断深入的开采，对瓦斯的危险性控制已经成为首要进行的工作，希望文本研究内容，为有关工作人员提供借鉴帮助。参考文献1曹召丹。豫西煤田地质构造特征及其对瓦斯赋存的控制D.中国矿业大学，2014.2王磊。煤田地质构造与瓦斯的关系研究J.黑龙江科技信息，2014,26:59.3郑茂杰。煤与瓦斯突出预测及应急响应机制研究D.中国矿业大学（北京），2009.4屈争辉。构造煤结构及其对瓦斯特性的控制机理研究D.中国矿业大学，2010.