煤矿地质瓦斯规律研究及预测分析
张大为
生成PDF 清样下载 引用

复制成功

导出题录

参考文献( GB/T 7714-2015 ) 复制

张大为,. 煤矿地质瓦斯规律研究及预测分析[J]. 地球科学探索,2022.12. DOI:10.12721/ccn.2021.157346.
摘要:
二十一世纪的到来,了代表人们已经走到了一个新的时期,再新时代的大背景之下,人们对于自然之源、能源的使用量也在不断的增加当中。瓦斯是一种可以开采和高效运用的资源类型,同时,也是煤矿安全生产过程当中最大的影响因素,想要确保在瓦斯抽采的过程当中,不会发生任何的危险与问题,就要借助瓦斯抽采钻孔等方式,保证瓦斯抽采平衡,防止其出现爆炸等严重事故,对于相关工作人员的人身安全产生影响与威胁。因此,本篇文章主要对于煤矿地质瓦斯规律研究及预测进行认真的分析,希望能够在确保煤矿安全生产等方面起到一些参考与帮助。
关键词: 地质瓦斯;规律;预测
DOI:10.12721/ccn.2021.157346
基金资助:

众所周知,我们国家地大物博、幅员辽阔,各个地区之间有着很大的不同与差异,当煤矿工程在具体开采的过程当中,有时会因为瓦斯事故,导致人员的死亡,瓦斯爆炸已然成为了矿井安全生产过程当中最具有威胁的因素之一。应该运用怎样的方法,才能对于煤矿地质瓦斯的规律进行有效的分析,并且对其进行准确的预测,是每一位工作人员最亟待解决和值得深思的问题之一。基于此,本文下面对于煤矿地质瓦斯规律以及预测进行深入的探讨。1、瓦斯地质的形成主要原因 (1)煤体特点     通过对于煤矿的煤体特点进行认真的分析和研究,发现其在生长的各个阶段,都有自身的特点,这些特点对于瓦斯地质的形成,会产生不同程度的影响。例如:在当煤体刚刚形成的时候,无论是其内部还是外部,都有大量的孔隙,这一阶段瓦斯会附着在煤体的表面,瓦斯地质也在这一时期慢慢的形成了。伴随着煤体不断发生着变化,其内部慢慢变得紧密,这样的特点也给瓦斯的附着提供了些许的机会,原本附着在煤体表面的瓦斯,开始在随着井下生产活动而漂浮。(2)煤矿地质的主要结构     如果成煤时候,附近有着山体裂缝或者是地表土质十分的疏松,瓦斯在慢慢形成之后,游离的过程当中,就极有可能被大量的排出,只是残留很少的一部分,在煤体的表面附着,这样的地质结构是无法形成瓦斯地质的;但是如果煤矿附近的地质结构是岩石作为了重点, 结构非常的紧密,这样的情况对于瓦斯的排出有着很大的影响和不利,所以就形成了瓦斯地质。(3)煤层的条件    据了解,每层自然条件对于瓦斯地质的形成也会产生不同程度的影响。如果煤层附近的地下活动十分的快速,而且频繁,那么就会增加岩体和煤层之间出现互相挤压的问题,在挤压的过程当中,会让一部分的瓦斯被释放,那么煤层形成瓦斯地质的可能性就会变得很小。否则的话,煤层附近地下活动非常的少,而且瓦斯又长时间的附着在了煤体上面,在煤矿当中不断的漂浮,那么就会增加形成瓦斯地质的可能与几率[1]

(4)煤矿自身地质特点对于于瓦斯地质的影响

在正常情况之下,煤体的煤质和煤体的实际孔隙率对于瓦斯的吸附能力会产生不同程度的影响,在煤化地质的作用之下,孔隙率慢慢的在减少,并且逐渐的紧密,瓦斯吸附能力也在不断的下降,伴随着煤不断的变化,煤体内部将会有许多的孔隙出现,这时煤的表面积就不会再继续扩大,达到无烟煤是最大,因此,无烟煤对于瓦斯的吸附能力是最强的。2、煤矿瓦斯地质规律研究 (1)钻孔附近塑性区域的变化规律     随着井下生产活动的进行,会对原本煤体的平衡性产生一定的影响,让煤场渗透性发生不同程度的改变,并且造成应力再次进行分布。当专业的工作人员多次的分析计算之后,会发现钻孔附近塑性以及应力分布情况都与煤层的渗透率之间有着紧密的联系和关系, 所以在瓦斯开采的过程当中,裂缝和基质内的瓦斯运行有着压差,当工作进行到瓦斯抽取的后半部分时,瓦斯压差会慢慢的下降,直至为零[2]。(2)实际的应用与对比     在对煤矿开采的过程当中,通过收集两种瓦斯压力数据,并且标明序号,主要通过认真的分析和研究,之后发现瓦斯压力保持下降的趋势,并且受到了钻孔负压和地质条件的各种因素的不同影响,之间的压力在一直的变化当中,通过工作人员认真的分析之后发现,此模型可以用在研究瓦斯抽采效果上面,并且可以有效的对于瓦斯的抽采效率进行准确的预测[3]。3、加强抽采瓦斯的预测 (1)强化瓦斯抽采的方法     相关工作人员想要减少瓦斯抽采的压力,有效的降低瓦斯突发的危险性,那么技术工作人员就是要将自己的作用全部的发挥出来,首先把空气注入到煤矿开采工作当中去,这样做的目的是为了加快煤层当中瓦斯运行的效率,大幅度的提升煤层瓦斯抽采的水平[4]。(2)工作面煤层瓦斯压力分布情况     通过相关工作人员运用实际的数据进行分析,之后会发现伴随着空气的不断加入,瓦斯裂缝压力会呈现出不同的变化,如果没有空气模式时,瓦斯会在十二天左右,下降到安全压力的范围当中去。当空气的压力为1MPa时,八天左右的时间,瓦斯便会下降到安全压力范围之中去,因此,通过将空气注入到了煤层瓦斯当中去,可以有效的降低瓦斯的压力,并且帮助其快速的运移。(3)煤层的渗透率与浓度所产生的变化     当瓦斯在进行抽采的过程当中,渗透率会呈现出直线上升的态势,而且裂缝当中的空气压力也会慢慢的增大,但是煤层的应力会出现下降的态势,伴随着空气不断的注入到了其中, 无论是抽采初期还是后期瓦斯的渗透率都得到了提高。在煤层加入空气的时候,瓦斯浓度下降的速度是非常缓慢的,但是当空气注入之后,浓度下降的速度明显的加快了[5]。4、以地质作为视角,分析煤矿瓦斯安全事故的主要方法与策略

首先,在煤矿生产的过程当中,需要制定出健全、完善的煤矿地质瓦斯安全管理方法与制度。其次,在煤矿生产的过程当中,结合煤矿具体的地质特点,对于瓦斯管理等各项工作 进行认真的分析,之后制定出相关的机制。最后,在煤矿生产的过程当中,还需要对于矿工在工作过程当中的行为进行严格的约束。另外,煤层厚度所产生的变化、岩浆侵入煤岩层等,都极有可能对于煤层瓦斯含量产生不同程度的影响,所以影响地质是由多方面造成的,在分析和研究的过程当中,需要对于多方面的问题加强考虑[6]。结束语:

简而言之,当煤矿在开采的过程当中,若地质瓦斯分析不当,则有可能会出现瓦斯积聚以及其它隐患情况,对井下作业人员人身安全产生极大的影响与伤害,因此,相关工作人员在日常的工作当中,一定要进行不断的经验总结以及认真的学习,用科学的方法,对地质瓦斯进行研究,分析地质与瓦斯间存在的关联,预测其赋存规律,寻求降低煤层瓦斯压力的方法,对于地质瓦斯治理全程进行严格控制,确保其不会发生任何危险。参考文献:

[1]季淮君,李增华,刘震,杨永良,刘具. 涡北煤矿地质构造对瓦斯涌出规律的影响[J]. 中国煤炭,2011,37(11):26-28+68.

[2]石兴龙,刘永立,李涛. 城山煤矿3B号煤层瓦斯地质规律研究[J]. 煤炭科学技术,2011,39(12):108-111.

[3]曹田勇. 常村煤矿26采区3号煤层瓦斯地质规律分析及区域危险性研究[J]. 煤炭与化工,2019,42(01):111-113.

[4]姜利民. 临涣矿区东南缘瓦斯赋存构造控制特征及防治技术研究[D].中国矿业大学,2014.

[5]邵嗣华. 模糊聚类分析在煤矿瓦斯地质信息管理系统中的应用研究[D].西安科技大学,2013.

[6]娄芳,贾永勇. 石梯子西沟煤矿瓦斯地质规律研究[J]. 内蒙古煤

》在线投稿系统

*文章题目:
*作者姓名:
*电子邮箱:
*通讯地址:
*联系方式:

  备      注:

*上传稿件:

支持上传.doc,.docx,.pdf,.txt,.wps文件

投稿须知:

1、审稿结果将于1~7个工作日以邮件告知,请注意查收(包含录用通知书、审稿意见、知网CNKI查重报告)。

2、提交投稿后,若7个工作日之内未接到录用通知,则说明该文章未被录用,请另投他刊。

3、凡投寄本刊稿件,如在内容上有侵权行为或不妥之处,均应文责自负。本刊有权对来稿进行文字编辑、加工和修改,如不同意,请附说明,以便妥善处理。

4、多作者文稿署名时须征得其他作者同意,排好先后次序,通知用稿后不再改动。

5、凡投往本刊稿件一经录用发表,其版权归本刊所有。

6、本刊已全文录入中国知网、万方、维普等数据库,如作者不同意被收录,请提前申明,未申明者,本刊一律视为同意被收录。

7、请勿一稿多投。