煤層瓦斯賦存及流動規(guī)律(編輯修改稿)
2025-09-01 09:33 本頁面
【文章內容簡介】 造了有利條件 [J].煤炭科學技術,2001,29(2):3538.。一般情況下，在瓦斯帶內，倘若其他因素相同、煤化作用程度不同的煤，其瓦斯含量不僅有所不同，且隨深度增加其瓦斯含量增加的量也有所不同。地質構造既可改變煤層賦存形態(tài)及煤體結構,又可改變煤層圍巖透氣性能 李鵬,趙延湘,[J].煤礦安全,2004,35(2):810.。具體而言，影響煤層瓦斯賦存的因素包括以下幾方面：褶曲構造、斷裂構造，構造復合、聯(lián)合，構造組合以及水文地質條件。褶曲使煤層在背斜、向斜軸部增厚,翼部變薄,褶曲發(fā)育部位多為厚煤層區(qū)段,同時也呈小斷裂發(fā)育。煤厚發(fā)生變化使瓦斯釋放運移、集聚條件相應改變,褶曲軸部煤層瓦斯含量成倍增長,瓦斯壓力增大,瓦斯涌出量增高。斷裂構造對瓦斯形成后的運移、賦存與分布起著直接控制作用。張性、張扭性斷裂一般為開放性斷層,對煤層瓦斯的流動起到排放作用,當接近此類斷層時煤層瓦斯含量明顯下降。壓性與壓扭性斷層一般屬于封閉性斷層,對煤層瓦斯起到封閉作用,不利于瓦斯逸散。在此類斷層區(qū)域內的煤層瓦斯含量明顯增大 [J].礦業(yè)安全與環(huán)保,2007,34(6):7375.。構造應力使煤層形態(tài)和煤層厚度發(fā)生次生變化,使煤體構造遭到破壞。煤層結構的破壞不僅對瓦斯賦存有利,而且使煤體強度明顯降低。構造煤具有快速解吸和涌出瓦斯的能力、高吸附能力、低透氣性、高彈性能、低強度,易于形成高應力梯度和高瓦斯含量梯度帶。凡是構造煤變厚的地段,瓦斯涌出量明顯增大 [J].煤炭科學技術,2008,36(1):7174.。煤礦井下采礦工作會使煤層所受應力重新分布，造成次生透氣性結構；同時，礦山壓力可以使煤體透氣性增高或降低，其表現(xiàn)為在卸壓區(qū)內透氣性增高，在集中應力帶內透氣性降低。這種情況會引起煤層瓦斯賦存狀態(tài)發(fā)生變化，具體表現(xiàn)為在采掘空間中瓦斯涌出量的忽大忽??；如開采上、下保護層時，在保護范圍內，由于煤（巖）體透氣性的增大，使得煤體中的瓦斯大量釋放。工作面回采時，由于暴露面積和圍巖移動大為增加，近工作面的透氣性較掘進巷道時增大更多；這種增大往往會導致瓦斯涌出量的增大；然而回采時又必然形成具有最大值不斷變化的應力集中帶，且其最大應力值沿工作面長度分布，因而又會造成透氣性降低，而集中應力最大值的增加是因局部集中應力引起的，如掘進巷道、矸石充填帶、地質破壞、工作面形狀、鄰近層留的煤柱、頂?shù)装鍘r石等的影響。因此，回采時煤體透氣性變化的特點更為復雜，并常常取決于大量的不經常明顯表現(xiàn)出來的因素。這種情況給煤層瓦斯賦存狀態(tài)帶來的變化也是十分復雜的，往往表現(xiàn)出來的是工作面瓦斯涌出量的變化不定，個別情況下還容易引起煤與瓦斯突出。礦井瓦斯主要生成于煤的變質階段,以吸附和游離兩種狀態(tài)存在于煤層中。由于煤層滲氣性弱,瓦斯在煤層中不易放散,因此瓦斯以具有壓力的氣體存在于煤層中。我國各主要瓦
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