控製煤與瓦斯突出的地質因素
能源環境
作者：張振祥
【摘 要】控製煤與瓦斯突出的地質因素主要有：突出煤係和突出煤層的基本特征；煤層瓦斯含量和瓦斯壓力；地應力；煤體結構；地質構造類型。本文主要闡述了地應力、煤體結構、突出危險地帶的地質構造類型等控製煤與瓦斯突出的地質因素。
【關鍵字】煤體結構；突出危險地帶；地質因素
控製煤與瓦斯突出的地質因素主要有：突出煤係和突出煤層的基本特征；煤層瓦斯含量和瓦斯壓力；地應力；煤體結構；地質構造類型。本文主要闡述地應力、煤體結構和有突出危險地帶的地質。
1、地應力
1.1地層重力
地層重力指地層鉛直向下的力。通常每百米厚的岩層約使每平方厘米麵積增加25kg重力。地層重力作用於瓦斯體，可使瓦斯壓力增加，並起一定的封閉作用。
地層重力隨埋藏深度的加大而增加，突出煤層也隨開采深度的加大而增加突出的次數和強度，顯然重力作用促進著突出的發生。
1.2采礦應力
由采掘活動所產生的礦山壓力形成采礦應力.采掘活動造成新的空間，其原來的煤岩體所承受的地層重力由平均分配改為由四周岩石承擔，其壓力比原來增加2～3倍，甚至6倍，這就改變了原來的地應力分布狀態。原來岩石的應力平衡遭到破壞，導致采掘前方應力集中，從而對突出起著誘導作用。
據現場資料可知，掘進巷道突出後的瓦斯空洞往往分布在上隅角，巷道相向對掘時，突出的危險性更大。采煤工作麵的絕大多數突出是發生在落煤過程中，特別是在爆破的瞬間。顯然采動引起的應力集中常隨煤體震動而出現突出的可能性。
1.3構造應力
地質構造應力作用對於煤與瓦斯突出影響往往被認為是極為明顯的。褶曲的軸部、轉折端與斷層的交會點、煤層產狀驟然變化處、斷層破碎帶等常是突出點的密集地區，也是大型突出最易發生的地段。
2、煤體結構的地質因素
2.1煤體結構破壞程度的分類
煤體結構是煤的組成成分的形態、表現的特征反映了成煤原始物質的性質、成分及其變化過程。在構造應力的作用下，煤體結構按光澤、構造與構造特征、節理、斷口等性質、強度等劃分為5類破壞類型：其順序為：非破壞煤、破壞煤、強烈破壞煤、粉碎煤、全粉煤。《防突規定》將煤的破壞類型作為預測煤層突出危險性的重要指標，一、二類無突出危險，三、四、五類有突出危險。
2.2構造煤的特點
（1）煤的原生結構遭到不同程度的破壞。除碎裂煤可斷續見到原生條帶狀結構外，大部分均失去了原生結構。
（2）表現出明顯的構造結構特征。如碎裂狀、砂糖狀、鱗片狀、土狀等，還有不同程度發育的鏡麵、揉皺鏡麵或定向排列構造。
（3）手試強度低。這種煤鬆軟易碎，用手撚搓可成厘米、毫米級碎粒或煤粉。
構造煤在微觀上多表現出形態方向不同、長短疏密不等的各種裂隙，或者有各種顯微褶皺、顯微斷裂等構造標誌。破壞嚴重的在鏡下表現為顯微角礫岩化。據構造煤光片統計，隨破壞程度增高，裂隙條數明顯增多。
構造煤各種瓦斯地質參數的變化表明，與原生結構煤相比，構造煤具有堅固性係數小、瓦斯放散初速度大、彈性波傳播速度慢和瓦斯含量大等特點。這對認識構造煤易於發生突出的原因提供了依據。