【導讀】響煤礦生產(chǎn)安全和礦工生命安全的最重大的安全因素。因此研究瓦斯必須與地質條件相結合，探索地質構造、沉積環(huán)境、地質活動與瓦斯生成、運移、賦存及釋放的相互作用關系。

　　

【正文】 軸部含量 反而比翼部少。向斜構造一般軸部的瓦斯含量比兩翼高，這是因為軸部巖層受到 強力擠壓，圍巖的透氣性會變得更低，一因此有利于在向斜的軸部地區(qū)封存較多的瓦斯。（圖 31e）但在開采高透氣性煤層時，在向斜軸部相對瓦斯涌出量反而比翼部低，這是因為開采越接近向斜軸部，瓦斯補給區(qū)域越來越窄小補給瓦斯量安徽理工大學畢業(yè)論文 第 16 頁 共 25 頁 越接近軸部越枯竭，以及向斜軸部裂隙較發(fā)育，煤巖透氣性好，有利于軸部瓦斯的流失的緣故。 受構造 影響形成煤層局部變厚的大煤包 (圖 31c,d) 也會出現(xiàn)瓦斯含量增高的現(xiàn)象。這是因為煤包周圍在構造擠壓應力的作用下，煤層被壓薄，形成對大煤包封閉的條件，有利于瓦斯的封存。同理，由兩條封閉性斷層與致密巖層封閉的地壘或地塹構造也能為瓦斯含量增高區(qū) ，特別是地壘構造由于往往有深部供氣來源，瓦斯含量會明顯增大 (圖 31f、 g)。 回坡底煤礦 查明有 4條寬緩的背、向斜構造， 位于礦區(qū)四周，沒有直接的聯(lián)系 .1 號向斜延伸最長。除 2 號背斜沒有發(fā)現(xiàn)斷層外， 1 號向斜、 3號背斜和 4號背斜都與斷層相連接，但是斷層之間并沒有相聯(lián)系，因此 軸部裂隙較發(fā)育 ， 有利于軸部瓦斯的流失 。 圖 31幾種常見的瓦斯儲存結構 1不透氣巖層 2瓦斯含量增高部位 3煤層 2)斷裂構造與瓦斯賦存分布的關系 斷層對瓦斯含量的影響比較復雜，一方面要看斷層 (帶 )，另一方面還要看與 煤層接觸的對盤巖層的透氣性。 開放性斷層 (一般是張性、張扭性或導水斷層 )不論其與地表是否直接相通， 都會引起斷層附近的煤層瓦斯含量降低，當與煤層接觸的對盤巖層透氣性大時， 瓦斯含量降低的幅度更大 . 封閉性斷層 (一般是壓性、壓扭性、不導水，現(xiàn)在仍受擠壓處 于封閉狀態(tài)的 安徽理工大學畢業(yè)論文 第 17 頁 共 25 頁 斷層 )并且與煤層接觸的對盤巖層透氣性低時，可以阻止煤層瓦斯的排放，在這 種條件下，煤層具有較高的瓦斯含量。如果斷層的規(guī)模很大，斷距很長時，一般與煤層接觸的對盤巖層屬致密不透氣的概率會減少，所以大斷層往往會出現(xiàn)一定 寬度的瓦斯排放帶。在這個帶內瓦斯含量會降低（圖 32c,d）由于斷層集中應 力帶的影響，距斷層一定距離的巖層與煤層的透氣性因受擠壓而降低，故出現(xiàn)瓦 斯含量增高區(qū) (圖 32).圖 32表示煤層被兩條封閉性逆斷層分割成三個段塊時 瓦斯含量分部的情況，段塊 I煤層有露頭直通地面，下方無深部瓦 斯補給，煤層 的瓦斯含量低 。段塊 II 上下被封閉性斷層圈閉，其上方流失瓦斯不多，下部無深 部瓦斯補給，所以煤層的瓦斯含量較 z高 。段塊 m上部被斷層封閉，下部有深部 瓦斯補給，和其它段塊同一標高處的瓦斯含量相比最大。 回坡底煤礦區(qū)這種結構格局是井田所處的結構位置和特定的 地應力作用的結果。在這種局部主應力作用下，產(chǎn)生了井田一系列斷層，其斷層都為正斷層。通過觀察附圖 2可以了解到，回坡底煤礦的斷層之間沒有直接的聯(lián)系， 結果造成了礦井處于開放狀態(tài)，瓦斯賦存條件較差，含量相對校低。 圖 32 斷層對煤 層瓦斯含量的影響 1瓦斯失散區(qū)： 2瓦斯含量降低區(qū) 3瓦斯含量異常增高區(qū) 4瓦斯含量正常增高區(qū) 小斷層對瓦斯涌出的影響 斷層兩盤附近煤巖層中，發(fā)育有一系列開放性的伴生微小斷裂或裂隙，物充填，裂隙內很少見到有象斷層面上所見到的構造泥膜，這種伴生的微小構造，既有利于瓦斯賦存，更有利于瓦斯運移。 一般原理 安徽理工大學畢業(yè)論文 第 18 頁 共 25 頁 不論斷層大小，其瓦斯分布和變化的模式是基本相同的，只是變化幅度不同而己。在斷裂過程中，形成兩個應力分布帶，即地應力釋放帶和地應力集中帶，而瓦斯的分布也出現(xiàn)相應 的分帶現(xiàn)象。在斷層處，應力釋放，壓力降低，瓦斯部分逸出，出現(xiàn)谷值 :由此向外，應力集中，壓力升高，瓦斯聚積，開采時涌出量增大，出現(xiàn)峰值 。再向外，壓力和瓦斯均趨于正常。 在不同情況的小斷層附近，其瓦斯分布有所不同。在開放性的斷層 (一般為張性正斷層 )附近，其瓦斯涌出量變化為一谷兩峰 。如果兩條小斷層相距很近，且兩斷層之間連通關系不好時，中間還會出現(xiàn)一個小峰 。如果相距很近且連通關系較好的兩條斷層，實際上可視為一個斷層帶 。在此種情況下、瓦斯分布的曲線基本相同 。在封閉的斷層附近，多數(shù)情況下谷值不明顯，只出現(xiàn)一個瓦斯增值帶 。 回坡底礦區(qū)多為小斷層，而且相對比較集中，在這種開放性的斷層附近瓦斯賦存量較少，因此，涌出量較少。 斷層落差與瓦斯涌出量的關系 斷層落差是構造應力作用下兩盤發(fā)生相對位移的產(chǎn)物，它體現(xiàn)了一定構造應力的強度與作用方式，改變了瓦斯賦存的邊界條件。一般情況，瓦斯涌出量在斷層周圍發(fā)生波動變化。斷層落差越小，瓦斯涌出量的變化幅度也小，也越接近平穩(wěn)，斷層落差增大，瓦斯涌出量變化幅度也增大。同時，瓦斯涌出峰值出現(xiàn)的距離也與斷層落差相關。斷層落差小，峰值出現(xiàn)距斷層面亦近。 回坡底礦區(qū)的斷層多為落差小于 20 的小 斷層。所以瓦斯涌出量的影響范圍不會太大。 安徽理工大學畢業(yè)論文 第 19 頁 共 25 頁 結論 地質構造是控制瓦斯賦存與分布的主要因素，不同類型的地質構造，地質構造的不同部位，不同的力學性質和封閉情況，形成了有利于瓦斯賦存或排放的不同條件。封閉性地質構造有利于賦存瓦斯，開放性地質構造有利于排放瓦斯。 回坡底礦的結構組合關系使整個礦井處于開放狀態(tài)，瓦斯賦存條件差，瓦斯含量相對較低。 礦區(qū)小斷層是影響生產(chǎn)的重要因素。井田內所揭露的小斷層一般為開放性的斷層，不利于瓦斯的賦存、運移和富集，瓦斯涌出量的大小、涌出量峰值出現(xiàn)的位置、瓦斯 涌出的范圍以及煤體結構均與斷層產(chǎn)狀有密切關系。 安徽理工大學畢業(yè)論文 第 20 頁 共 25 頁 參考文獻 [1] 魏可忠，礦井水文地質 [M]，北京 :煤炭工業(yè)出版社， 1991 [2] 國家煤礦安全監(jiān)察局煤礦監(jiān)察二司，全國小型煤礦特大事故案例選編(20202020)北京 :煤炭工業(yè)出版社， 2020 [3] 郭啟文，煤礦重大水害快速治理技術 [M]，北京 :煤炭工業(yè)出版社， 2020 [4] 錢鳴高，石平五礦山壓力與巖層控制 [M]，徐州 :中國礦業(yè)大學出版社， 2020 [5] 桂和榮，防水煤巖柱合理留設的應力分析計算法 [M]，北京 :煤炭工業(yè)出社，1997 [6] 何學秋，中國煤礦災害防治理論與技術 [M]，徐州 :中國礦業(yè)大學出版社， 2020 [7]王志榮，礦井地下水害與防治，黃河水利出版社， 2020 [8]黃德發(fā)，焦作煤田礦井地下水防治，煤炭工業(yè)出版社， 2020 [9]編委會，礦山礦井水害防治綜合技術與事故治理案例實用手冊，中國煤炭出版社， 2020 安徽理工大學畢業(yè)論文 第 21 頁 共 25 頁 致 謝 本論文是在 指導老師的 悉心指導下完成的。 鄭 導師淵博的專業(yè)知識，嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度，精益求精的工作作風，誨人不倦的高尚師德，嚴以律己、寬以待人的崇高風范，樸實無華、平易近人的人格魅力對我影響深遠。不僅使我樹立了遠大的學 術目標、掌握了基本的研究方法，還使我明白了許多待人接物與為人處世的道理。本論文從選題到完成，每一步都是在導師的指導下完成的， 傾注了導師大量的心血。在此，謹向導師表示崇高的敬意和衷心的感謝 第 22 頁 共 25 頁 附圖表 ： 附圖 1 萬安地質結構要圖 第 23 頁 共 25 頁 附圖 2 回坡底礦地質結構綱要圖 第 24 頁 共 25 頁 表 21 斷 層 特 征 表 斷層編號 位置 斷層產(chǎn)狀 落差(m) 性質 延伸 長度 (m) 控制情況 F1 磊上村西 N35176。 E SE 70176。 15 正 900 83號孔 遇斷層 P1x1斷開 F2 東洼里東南 N70176。 E SE 75176。 20 正 1350 P2s1地層中斷開 F3 棗腰村西 N45176。 E SE 65176。 5 正 800 P2s1地層中斷開 F4 北街村西南 N35176。 E SE 70176。 5 正 370 P2s1地層中斷開 F5 小峪里西南 N35176。 E SE 70176。 5 正 900 北東部 P2s2 地層中斷開 西南部 P2s1 地層中斷開 F6 東洼里溝西 N35176。 E SE 70176。 5 正 400 P2s1地層中斷開 F7 嶺南村東 N40176。 E SE 70176。 5 正 860 P2s P2s2地層中斷開 F9 井西村西北 N70176。 E SE 70176。 10 正 370 P2s1地層中斷開 F10 申村西北 N40176。 E SE 70176。 8 正 400 P2s1 、 P1x2地層中斷開 F11 申村北 N15176。 E SE 70176。 8 正 350 P2s1地層中斷開 F16 85號孔北西 N33176。 E SE 65176。 5 正 330 P2s3地層中斷開 F18 張泉村北 N34176。 E SE 65176。 15 正 740 501號孔 遇斷層 , C3t2斷開 F19 紫家垣村西 N35176。 E SE 65176。 45 正 1350 901號孔 遇斷層 , P1s缺失 F20 效古村西北 N53176。 E SE 75176。 15 正 600 1201號孔 , C3t1斷開 第 25 頁 共 25 頁