瓦斯地质编图在矿井通风安全管理中的运用

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摘要：本文通过对瓦斯地质编图的内容以及瓦斯地质编图的表示方法分析，指出了瓦斯地质图的作用，并介绍了瓦斯地质图在通风安全管理的应用。

关键词：瓦斯地质图；矿井；通风安全管理

1前言

瓦斯是在煤炭资源形成的最初阶段，植物体中的有机物质在一些厌氧性细菌的作用之下，得到分解而形成的一种无色气体，通常瓦斯会存在于煤体之中，多数为游离状态，部分会吸附于煤体之上。在矿井中，瓦斯的赋存、分布情况、含量等均和含煤层发生的地质演化有关，瓦斯的赋存、含量等和煤层所具备的条件以及煤层演变过程中挤压、拉张等各种作用有直接关联性。而在矿井的开采过程中，瓦斯所带来的安全隐患最为突出，在矿井瓦斯事故中，大多数事故是发生在一些高瓦斯赋存区、高地应力地带等。唯有掌握了瓦斯地质所具有的规律，才可以了解瓦斯的赋存、含量、涌出以及其他作用等规律，也才可以找到瓦斯突出危险区域所具有的分布规律。我国矿井开采中，早在1983年就已经开展了瓦斯地质编图工作。将瓦斯地质编图和通风安全管理有机融合，使矿井的安全生产有了更可靠的保障。

2瓦斯地质编图

2．1瓦斯地质编图的内容

在进行瓦斯地质编图时，是将煤层底板的等高线图以及采掘平面图当成是底图，对于矿井所处地域的地质数据以及瓦斯数据全面地收集、汇总与整理，并体现在瓦斯地质图中。（1）地质数据包括煤层的露头、断层、厚度、围岩分界以及构造煤的类型等信息数据。（2）瓦斯数据包括瓦斯涌出数量、动力现象所在方位、倾出的煤量等，尤其要收集开采时瓦斯的浓度以及每日抽放量大小，要精确计算不同掘进面中瓦斯的涌出值。

2．2瓦斯地质编图的表示方法

（1）地质数据的表示方法。表示底板等高线时，应当采用实线来说明。通常所采用的标高差是50m。对于一些褶皱以及断层区，此处的倾角存在相对大的改变，应当将等高线做一定的加密处理。在绘制等高线时，应确保其精准性。因为，倾角的改变以及标高的改变，会对瓦斯的变化产生直接的影响。当开采达到揭露阶段之后，应当将等高线作相应的修订。矿井开采全部的工程揭露所呈现的断层以及褶皱等，在瓦斯地质图中，应当采用特定颜色以及特定线型来表示［1］。表示构造煤层的厚度大小时，应当采用可以表现出构造煤层的厚度特征的点，并在瓦斯地质图中用特定颜色、特定高度的柱状结构加以表明。（2）瓦斯数据的表示方法。表示瓦斯的涌出量时，应当依照不同的矿井所具有的涌出特点，采取特定的标准，在瓦斯地质图中把不同的涌出量划成各个区。同时，将不同的区域使用差异性的颜色进行表示，以代表不同区域的瓦斯涌出等级大小。在进行等值线的标注时，应当将测线以及预测线区分开来，采取差异化的线型以及颜色来表示，以明确区分开来瓦斯涌出等值线的实测值与测值。在图中标明瓦斯突出的位置以及区域，突出位置使用特定颜色以及特定大小的圆点进行标明，以说明瓦斯突出的不同特征。对于突出区域，则应当采用差异化的颜色来填充，以区分预测危险区域以及威胁区域，这样就可以更好地使两者区分开来［2］。

3瓦斯地质图的作用

通过编制瓦斯地质图，可以更加科学地找出瓦斯分布的规律，并能预测出瓦斯的涌出量大小。同时，对不同区域的瓦斯突出进行危险级别的区分，可以更好地保障矿井开采的安全性，同时也对煤－瓦斯共采工作的开展非常有利。

3．1瓦斯的预测与防治

所编制的瓦斯地质图包含了矿井所在地的地质以及瓦斯资料，特别是掘进面每天的瓦斯浓度、抽放量等数据。这些数据可以最真实、准确地反映出不同区域的地质条件、掘进工艺条件以及开采条件等，是和矿井生产紧密结合的信息数据。将收集与整理的多个瓦斯涌出点进行仔细、科学的筛选，并将这些点表现在瓦斯地质图中，能够更加直接地了解到不同的地质条件与开采条件所存在的关联性。在图中对矿井开采挖掘面的瓦斯涌出值进行分析，预测该位置的瓦斯涌出值，并以此为依据，决定采用何种工艺更为适宜。

3．2煤—瓦斯共采

通过对瓦斯地质图的分析，可以更加了解煤层中所赋存的瓦斯情况，也可以了解到煤层中瓦斯的分布以及煤层所具有的透气性能，及时掌握不同矿井以及不同煤层的发育情况，认清瓦斯所具有的突出危险性区域，从而可以更好地对瓦斯进行开采与利用。一些煤层具有较好的透气性能，同时，瓦斯资源的赋存数量也较为丰富。或者一些煤层即使不具备较好的透气性能，但矿井所在区域的地质结构相对简单，矿井煤层只受到了轻微的破坏。此种情况下，能够采用地面抽放的方法对瓦斯进行开采［3］。一些地质结构相对复杂、矿井的煤层被较为严重损害以及煤层具有较差透气性能的矿井，再采用地面抽放的开采方法就不太适宜，采取本煤层抽放的方法也不易实现，只能通过卸压带抽放的方法来对瓦斯资源进行开采。而对于具备开采保护层的煤层来说，通过对保护层的开采，可以达到煤—瓦斯共采的目的。

4瓦斯地质图应用于通风安全管理

（1）对矿井瓦斯地质图进行分析，可以得到瓦斯分布的梯度特征，让矿井的通风安全管理工作有更可靠的依据。（2）依据矿井瓦斯涌出所具有的规律性，可以掌握不同时间段内，瓦斯涌出量所发生的变化，并找到其中的原因，从而预测该区域中的地质构造，防止发生顶板垮落问题，为通风安全管理提供了前提保障。（3）依照瓦斯地质图，对其来源全面分析，尤其是在矿井开采后期阶段，矿井采空区域中，瓦斯涌出所占的比重会非常大。因此，要结合瓦斯地质图，对采空区采取合理的通风措施，同时强化采空区域内的密闭工作，避免采空区域出现大量瓦斯涌出现象，以确保矿井生产的安全性。（4）在编制瓦斯地质图时，全面了解环境条件以及大气压力所带来的影响，分析不同条件下的瓦斯涌出量，依照不同节气的转变周期，来制定适宜的通风措施，确保矿井中的通风量适宜。（5）矿井中瓦斯的分布呈现一定的不均衡现象，对瓦斯地质图的分析能够对各个区域的瓦斯分布准确预测，然后根据瓦斯的分布情况，而采用适宜的通风设备，以减少电能消耗，在煤矿开采中实现更大的经济效益。

5结语

全面掌握矿井中瓦斯地质的规律，并编制相应的瓦斯地质图，可以有效预测瓦斯突出的问题，并通过对矿井区域进行突出危险区的划分，促进矿井对瓦斯综合防治工作的顺利进行。因此，应当了解并掌握瓦斯赋存的规律性，利用所编制的瓦斯地质图，采用相应的技术与管理措施，不断强化通风管理工作，以避免瓦斯事故的发生，确保矿井生产的安全性。

作者:秦子琦 单位:山西省煤炭工业厅综合测试中心

参考文献：

［1］周连春，王滨．煤层瓦斯地质图绘制及瓦斯地质动态分析系统的研究［J］．煤矿机电，2015（4）：45－48．

［2］聂荣军，乔之．基于瓦斯的煤矿通风安全问题与防范对策研究［J］．内蒙古煤炭经济，2016（10）：75－76．

［3］贺文阳．瓦斯地质分析在煤与瓦斯突出预测报中的作用［J］．中国高新技术企业，2016（1）：154－155．