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【摘 要】控制煤与瓦斯突出的地质因素主要有：突出煤系和突出煤层的基本特征；煤层瓦斯含量和瓦斯压力；地应力；煤体结构；地质构造类型。本文主要阐述了地应力、煤体结构、突出危险地带的地质构造类型等控制煤与瓦斯突出的地质因素。
【关键字】煤体结构；突出危险地带；地质因素
控制煤与瓦斯突出的地质因素主要有：突出煤系和突出煤层的基本特征；煤层瓦斯含量和瓦斯压力；地应力；煤体结构；地质构造类型。本文主要阐述地应力、煤体结构和有突出危险地带的地质。
1、地应力
1.1地层重力
地层重力指地层铅直向下的力。通常每百米厚的岩层约使每平方厘米面积增加25kg重力。地层重力作用于瓦斯体，可使瓦斯压力增加，并起一定的封闭作用。
地层重力随埋藏深度的加大而增加，突出煤层也随开采深度的加大而增加突出的次数和强度，显然重力作用促进着突出的发生。
1.2采矿应力
由采掘活动所产生的矿山压力形成采矿应力.采掘活动造成新的空间，其原来的煤岩体所承受的地层重力由平均分配改为由四周岩石承担，其压力比原来增加2～3倍，甚至6倍，这就改变了原来的地应力分布状态。原来岩石的应力平衡遭到破坏，导致采掘前方应力集中，从而对突出起着诱导作用。
据现场资料可知，掘进巷道突出后的瓦斯空洞往往分布在上隅角，巷道相向对掘时，突出的危险性更大。采煤工作面的绝大多数突出是发生在落煤过程中，特别是在爆破的瞬间。显然采动引起的应力集中常随煤体震动而出现突出的可能性。
1.3构造应力
地质构造应力作用对于煤与瓦斯突出影响往往被认为是极为明显的。褶曲的轴部、转折端与断层的交会点、煤层产状骤然变化处、断层破碎带等常是突出点的密集地区，也是大型突出最易发生的地段。
2、煤体结构的地质因素
2.1煤体结构破坏程度的分类
煤体结构是煤的组成成分的形态、表现的特征反映了成煤原始物质的性质、成分及其变化过程。在构造应力的作用下，煤体结构按光泽、构造与构造特征、节理、断口等性质、强度等划分为5类破坏类型：其顺序为：非破坏煤、破坏煤、强烈破坏煤、粉碎煤、全粉煤。《防突规定》将煤的破坏类型作为预测煤层突出危险性的重要指标，一、二类无突出危险，三、四、五类有突出危险。
2.2构造煤的特点
（1）煤的原生结构遭到不同程度的破坏。除碎裂煤可断续见到原生条带状结构外，大部分均失去了原生结构。
（2）表现出明显的构造结构特征。如碎裂状、砂糖状、鳞片状、土状等，还有不同程度发育的镜面、揉皱镜面或定向排列构造。
（3）手试强度低。这种煤松软易碎，用手捻搓可成厘米、毫米级碎粒或煤粉。
构造煤在微观上多表现出形态方向不同、长短疏密不等的各种裂隙，或者有各种显微褶皱、显微断裂等构造标志。破坏严重的在镜下表现为显微角砾岩化。据构造煤光片统计，随破坏程度增高，裂隙条数明显增多。
构造煤各种瓦斯地质参数的变化表明，与原生结构煤相比，构造煤具有坚固性系数小、瓦斯放散初速度大、弹性波传播速度慢和瓦斯含量大等特點。这对认识构造煤易于发生突出的原因提供了依据。
3、突出危险地带的地质构造类型
3.1地质构造和突出的关系
大量调查资料表明，地质构造和突出关系密切。地质构造和突出的关系有以下几点：（1）从区域构造看，新构造运动对突出的分布有一定影响；（2）从地质力学观点看，下列部位突出的危险性较大；（3）从褶曲构造看，可能出现突出的部位和情况有：摺皱强烈地带或紧密褶曲部位，不协调褶皱、层间滑动或层间揉皱发育地带，煤层产状变化大的块段，中小型向斜轴部、背斜倾伏端、背斜构造中和面以下部位，牵引褶曲部位等。断层对突出的影响比较复杂，从煤岩层变形到断裂产生，是地应力由不断积聚到部分释放的过程，可能减小了突出的力量，但有时，断层又可作为煤与瓦斯突出的初始通道。要具体矿区作具体的分析。
压性或扭性断裂为封闭性的，瓦斯含量高，压力大，突出的危险性也大；而张性断裂属开放性的，突出较少或不突出。
在封闭的边界条件下，断层容易突出部位有：小断层发育、分布密集的地带，两条压性或压扭性结构面所夹的块断，地堑式构造的中间块段，低级别小于5m的压扭性断裂发育地带等。
各种类型的断层带附近，瓦斯涌出量通常比较小，随着距断层距离的改变.瓦斯涌出量有一定的峰值变化。在断层两侧一定范围内，有低值区、高值区和正常区之分。突出点主要分布在瓦斯升高区范围内，此特点对预测突出点的分布有一定意义。
3.2瓦斯突出危险带的地质构造类型
（1）压扭性逆断层带。它的特点是可采煤层夹在一组断距较大的逆断层之间，块段内的煤厚和产状变化较大，小型构造（褶曲和断裂）和牵引褶曲比较发育，在一些具体部位，煤体结构可能受到破坏。
（2）紧密褶皱发育地带。它的特点是在区域上受到构造应力强烈挤压，井田内形成许多近于平行的紧密摺皱，煤层变形较大，产状和煤厚变化也较大，煤体结构受到严重破坏。
（3）不协调褶皱发育地带。它表现为煤层底板岩层的不协调，煤、岩层产状和煤厚变化较大，煤体结构在强烈褶皱的煤分层中受到较为严重的破坏。
（4）封闭断层间的地堑式构造。具体特征是：在两条封闭性断层构成的地堑式构造相对下降的断块内，因断层的相对扭动而出现牵引褶曲，并导致不同分层之间的相对滑动和不协调褶皱，形成特定厚度的构造分层。
（5）扭曲的直立煤层。它的特点是：陡立的急倾斜煤层沿走向和倾向有起伏，或有不少的小断层，煤体结构受到破坏，形成构造煤分层，或整个煤层都为构造煤。
（6）波状起伏的单斜构造。它的特点是：煤层总的走向稳定，而有其波状起伏、小褶曲频繁，并导致煤厚变化。因层间滑动，煤层揉褶发育异常，煤体结构受到较大的破坏。
参考文献
[1]程世东等.谢一矿煤与瓦斯突出与煤体结构关系初探.淮南职业技术学院学报，2007.4
[2]王道成.煤与瓦斯突出的地质构造影响因素研究.煤炭工程，2007.10
[3]周宗保.平禹四矿煤与瓦斯突出危险区域划分.煤，2007.10
[4]倪宏革.煤体结构与瓦斯突出关系浅析.山东煤炭科技，2008.3
[5]张瑞刚等.构造煤研究现状及其展望.中州煤炭，2011.9
【关键字】煤体结构；突出危险地带；地质因素
控制煤与瓦斯突出的地质因素主要有：突出煤系和突出煤层的基本特征；煤层瓦斯含量和瓦斯压力；地应力；煤体结构；地质构造类型。本文主要阐述地应力、煤体结构和有突出危险地带的地质。
1、地应力
1.1地层重力
地层重力指地层铅直向下的力。通常每百米厚的岩层约使每平方厘米面积增加25kg重力。地层重力作用于瓦斯体，可使瓦斯压力增加，并起一定的封闭作用。
地层重力随埋藏深度的加大而增加，突出煤层也随开采深度的加大而增加突出的次数和强度，显然重力作用促进着突出的发生。
1.2采矿应力
由采掘活动所产生的矿山压力形成采矿应力.采掘活动造成新的空间，其原来的煤岩体所承受的地层重力由平均分配改为由四周岩石承担，其压力比原来增加2～3倍，甚至6倍，这就改变了原来的地应力分布状态。原来岩石的应力平衡遭到破坏，导致采掘前方应力集中，从而对突出起着诱导作用。
据现场资料可知，掘进巷道突出后的瓦斯空洞往往分布在上隅角，巷道相向对掘时，突出的危险性更大。采煤工作面的绝大多数突出是发生在落煤过程中，特别是在爆破的瞬间。显然采动引起的应力集中常随煤体震动而出现突出的可能性。
1.3构造应力
地质构造应力作用对于煤与瓦斯突出影响往往被认为是极为明显的。褶曲的轴部、转折端与断层的交会点、煤层产状骤然变化处、断层破碎带等常是突出点的密集地区，也是大型突出最易发生的地段。
2、煤体结构的地质因素
2.1煤体结构破坏程度的分类
煤体结构是煤的组成成分的形态、表现的特征反映了成煤原始物质的性质、成分及其变化过程。在构造应力的作用下，煤体结构按光泽、构造与构造特征、节理、断口等性质、强度等划分为5类破坏类型：其顺序为：非破坏煤、破坏煤、强烈破坏煤、粉碎煤、全粉煤。《防突规定》将煤的破坏类型作为预测煤层突出危险性的重要指标，一、二类无突出危险，三、四、五类有突出危险。
2.2构造煤的特点
（1）煤的原生结构遭到不同程度的破坏。除碎裂煤可断续见到原生条带状结构外，大部分均失去了原生结构。
（2）表现出明显的构造结构特征。如碎裂状、砂糖状、鳞片状、土状等，还有不同程度发育的镜面、揉皱镜面或定向排列构造。
（3）手试强度低。这种煤松软易碎，用手捻搓可成厘米、毫米级碎粒或煤粉。
构造煤在微观上多表现出形态方向不同、长短疏密不等的各种裂隙，或者有各种显微褶皱、显微断裂等构造标志。破坏严重的在镜下表现为显微角砾岩化。据构造煤光片统计，随破坏程度增高，裂隙条数明显增多。
构造煤各种瓦斯地质参数的变化表明，与原生结构煤相比，构造煤具有坚固性系数小、瓦斯放散初速度大、弹性波传播速度慢和瓦斯含量大等特點。这对认识构造煤易于发生突出的原因提供了依据。
3、突出危险地带的地质构造类型
3.1地质构造和突出的关系
大量调查资料表明，地质构造和突出关系密切。地质构造和突出的关系有以下几点：（1）从区域构造看，新构造运动对突出的分布有一定影响；（2）从地质力学观点看，下列部位突出的危险性较大；（3）从褶曲构造看，可能出现突出的部位和情况有：摺皱强烈地带或紧密褶曲部位，不协调褶皱、层间滑动或层间揉皱发育地带，煤层产状变化大的块段，中小型向斜轴部、背斜倾伏端、背斜构造中和面以下部位，牵引褶曲部位等。断层对突出的影响比较复杂，从煤岩层变形到断裂产生，是地应力由不断积聚到部分释放的过程，可能减小了突出的力量，但有时，断层又可作为煤与瓦斯突出的初始通道。要具体矿区作具体的分析。
压性或扭性断裂为封闭性的，瓦斯含量高，压力大，突出的危险性也大；而张性断裂属开放性的，突出较少或不突出。
在封闭的边界条件下，断层容易突出部位有：小断层发育、分布密集的地带，两条压性或压扭性结构面所夹的块断，地堑式构造的中间块段，低级别小于5m的压扭性断裂发育地带等。
各种类型的断层带附近，瓦斯涌出量通常比较小，随着距断层距离的改变.瓦斯涌出量有一定的峰值变化。在断层两侧一定范围内，有低值区、高值区和正常区之分。突出点主要分布在瓦斯升高区范围内，此特点对预测突出点的分布有一定意义。
3.2瓦斯突出危险带的地质构造类型
（1）压扭性逆断层带。它的特点是可采煤层夹在一组断距较大的逆断层之间，块段内的煤厚和产状变化较大，小型构造（褶曲和断裂）和牵引褶曲比较发育，在一些具体部位，煤体结构可能受到破坏。
（2）紧密褶皱发育地带。它的特点是在区域上受到构造应力强烈挤压，井田内形成许多近于平行的紧密摺皱，煤层变形较大，产状和煤厚变化也较大，煤体结构受到严重破坏。
（3）不协调褶皱发育地带。它表现为煤层底板岩层的不协调，煤、岩层产状和煤厚变化较大，煤体结构在强烈褶皱的煤分层中受到较为严重的破坏。
（4）封闭断层间的地堑式构造。具体特征是：在两条封闭性断层构成的地堑式构造相对下降的断块内，因断层的相对扭动而出现牵引褶曲，并导致不同分层之间的相对滑动和不协调褶皱，形成特定厚度的构造分层。
（5）扭曲的直立煤层。它的特点是：陡立的急倾斜煤层沿走向和倾向有起伏，或有不少的小断层，煤体结构受到破坏，形成构造煤分层，或整个煤层都为构造煤。
（6）波状起伏的单斜构造。它的特点是：煤层总的走向稳定，而有其波状起伏、小褶曲频繁，并导致煤厚变化。因层间滑动，煤层揉褶发育异常，煤体结构受到较大的破坏。
参考文献
[1]程世东等.谢一矿煤与瓦斯突出与煤体结构关系初探.淮南职业技术学院学报，2007.4
[2]王道成.煤与瓦斯突出的地质构造影响因素研究.煤炭工程，2007.10
[3]周宗保.平禹四矿煤与瓦斯突出危险区域划分.煤，2007.10
[4]倪宏革.煤体结构与瓦斯突出关系浅析.山东煤炭科技，2008.3
[5]张瑞刚等.构造煤研究现状及其展望.中州煤炭，2011.9