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瓦斯地质分析及其在煤与瓦斯突出预测预报中的作用 摘要：在地质勘探和煤炭采掘的过程中，煤与瓦斯突出这一自然灾害的存在性相对较高，严重危及了生产者的生命安全和煤矿企业的生产安全，成为煤矿企业眼下最关注的焦点问题。基于此，本文将如何深入瓦斯地质分析的问题和加强煤与瓦斯突出预测预报的作用作为亟待整治的煤矿生产安全课题，并为分析瓦斯地质状况提供了指标表，为发挥预测预报在煤与瓦斯突出问题上的积极作用做好基础准备。 关键词：瓦斯地质分析；煤与瓦斯突出；预测预报 引言：20世纪70年代后期，瓦斯地质逐步发展成为我国煤炭行业中的新兴产业，在煤炭行业中占有重要地位，为我国经济发展和社会进步做出了卓越贡献。其中，煤与瓦斯突出是瓦斯地质分析的关键内容，为避免因煤与瓦斯突出造成的安全事故和经济损失，为加快煤炭行业的起步发展，完善我国煤炭行业的发展结构，加强瓦斯地质分析成为现如今煤炭行业发展的关键转折点。 瓦斯地质法和煤与瓦斯突出的概述 瓦斯地质法的概述 在煤炭产业中，瓦斯地质法就施工区域进行分析，主要分析内容包括煤炭层面、采区勘探、施工场地，其中还包括对矿区巷道的地质构成、煤与瓦斯突出、构造煤等具体开采条件的分析，在时间和空间分布上摸索上述开采条件的不同之处和相同之处，依照定量指标进行信息数据的分析和重组，将区域按不同的开采条件划分为几个施工部分，以多尺寸基本理念的要求将煤与瓦斯突出带重点划分出来，突出煤炭施工任务中的难易和轻重，在煤炭生产过程中将施工任务进行分级对待，实现施工任务的级别制管理。 煤与瓦斯突出的概述 煤与瓦斯突出在专业领域被人们简称为“突出”，在采掘过程中，煤与瓦斯突出是人们惧怕的严重自然灾害之一。在一些煤矿坑井下，瓦斯煤体的含量会超出安全标准，从煤矿墙壁内侧朝着采掘空间的方向突然喷射出来，从而在极短时间内生成煤与瓦斯因爆炸引发的强大动力现象。煤与瓦斯突出的征兆有以下三种：一是地压显现，存在明显的塌孔、煤岩开裂、矿洞掉渣等现象，并伴有煤炮声、支架响声；二是瓦斯涌出，瓦斯异常涌出伴随着哨声和蜂鸣声，瓦斯气味异常，浓度呈明显的不稳定波动趋势；三是煤层结构以及构造，多是在断层、地质挤压褶曲处、波状隆起处出现的。 二、瓦斯地质分析的预测预报方法 （一）声发射预测预报方法 地下煤层和岩石内部大量缝隙和裂痕是弹性应力波存在的特有标识，弹性应力波能够生成辐射能量，也就是声发射，有效利用声发射的物理现象能够拓宽信号的频率范围，由几赫兹的次声频到三十左右赫兹的声频，再到数兆赫的超声频，同时能够扩宽信号幅度的变化范围，由十米的微观错位运动到一米量级的地震波。根据地下煤层和岩石裂缝的不同性质和状态，声发射利用释放出来的应变能形成瓦斯地质的检测系统。 测量氦体积和氡浓度的预测预报方法 有调查研究结果表明，氦与氡的涌出是地震发生的普遍现象，氦体积和氡浓度的信息数据标准是判定地震来临的科学方法，同时能够准确预测预报煤与瓦斯突出。在自由排放的瓦斯中，氦体积与氡浓度超标能够增大瓦斯压力，造成煤与瓦斯突出的安全事故。确定氦体积和氡浓度的安全指标依旧是国内外煤与瓦斯研究的重要课题。 电磁辐射预测预报方法 电磁辐射与煤岩体的载荷量越高，地下煤层和岩体的变形破裂过程越是显著。在煤与瓦斯突出的勘探过程中，突出危险性煤层的地磁辐射幅值以及脉冲标量会有明显变化，随危险系数增大呈幅值增长趋势。与其他煤与瓦斯突出预测预报方法相比，电磁辐射预测预报方法流程简单、环节量少，具有降低人为误差、扩大观测范围、操作持续连贯等显著优势。 数学推理预测预报方法 自然突发灾害具有不规则性和不确定性，一些先进的数学公式能够利用地应力、风量、煤层厚度、高压瓦斯量等容易获取的数据信息对煤与瓦斯突出进行科学的计算推理，例如：绝对瓦斯涌出量，即一单位时间内涌出的瓦斯体积，Qg=Q×C/100，其中Qg表示绝对瓦斯涌出量，Q表示风量，C表示风流中的平均瓦斯浓度，依照绝对瓦斯涌出量的安全标准，科学计算绝对瓦斯涌出量能够有效对煤与瓦斯突出进行预测预报。 三、瓦斯地质分析在煤与瓦斯突出预测预报中的应用 应用瓦斯地质法实现煤与瓦斯突出的预测预报，呈现施工矿区瓦斯突出分区和分带性的显著特征，在矿井产业多年的发展过程中，瓦斯地质分析已然形成了一个科学的预测预报标准，依照瓦斯地质标准的判定方法，将矿井划分成为“三区五带”，并总结出了系统、规范、科学的瓦斯地质法判定指标表。瓦斯地质法判定指标表如下图所示： 瓦斯地质法判定指标表 定量指标 定性指标 煤的破坏类 型 煤 层 厚 度 软分层厚度 地 质 构 造 瓦斯涌现 情 况 其 他 特 征 突出 危险 工作面 III,IV 超过平均煤厚的1.5倍 ≥1米 煤后及变点，地质构造明显