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地质构造物理环境对煤与瓦斯突出的影响综合分析
地质构造物理环境对煤与瓦斯突出的影响综合分析
摘要：煤与瓦斯突出是煤矿开采中常见的一种危险现象，对矿工的生命安全和煤矿生产造成严重影响。地质构造物理环境是煤与瓦斯突出发生的重要原因之一。本文综合分析了地质构造与物理环境对煤与瓦斯突出的影响，并提出了相应的防治措施。
1.引言
煤与瓦斯突出是指在煤矿开采过程中，由于煤层孔隙中的瓦斯压力突然释放而导致煤块爆破、煤岩体的损毁、煤尘爆炸和煤与瓦斯共同涌出等现象。这一现象给煤矿安全和生产带来了巨大的威胁。
2.地质构造对煤与瓦斯突出的影响
地质构造对煤与瓦斯突出的影响主要表现在两个方面：一是地质断裂、断层及节理对煤岩体的破坏和气体运移的影响；二是构造运动引起的应力累积与释放。
2.1地质断裂、断层及节理的影响
地质断裂、断层及节理是地球地壳运动的产物，它们对煤矿开采过程中的煤层稳定性和瓦斯运移具有重要影响。首先，断裂、断层及节理是瓦斯的主要运移通道。瓦斯压力沿着断裂、断层及节理的存在而主要向水平和斜向方向释放，从而促使煤与瓦斯突出的发生。其次，断裂、断层及节理对煤层稳定性产生破坏作用，使煤岩体变得松散，增大了煤与瓦斯突出的发生可能性。
2.2构造运动的影响
构造运动会引起地下应力的累积和释放，进而影响煤层的稳定性和瓦斯的运移。构造运动主要包括地壳运动、地震和构造活动等。地壳运动使得地下应力不断积累，当积累的应力超过煤层的强度时，煤层就会发生破裂，瓦斯也会因此而释放。地震和构造活动会使得地下瓦斯压力剧烈变化，由此引起煤与瓦斯突出。
3.物理环境对煤与瓦斯突出的影响
物理环境是指煤矿开采过程中煤层周围的物理条件，包括地下水、温度以及压力等。这些因素对煤与瓦斯突出有重要影响。
3.1地下水对煤与瓦斯突出的影响
地下水的存在会导致煤岩体的稳定性下降，使得煤层发生破裂、塌陷等现象，从而增加了煤与瓦斯突出的发生概率。此外，地下水会进入煤层孔隙中，使煤与瓦斯突出的严重程度加剧。
3.2温度的影响
温度是指煤层内部的温度，它会影响煤中的瓦斯吸附、解吸等过程。当温度升高时，煤中的瓦斯解吸速度会加快，瓦斯释放的量也会增加，从而增加了煤与瓦斯突出的概率。
3.3压力的影响
煤与瓦斯突出的发生与瓦斯压力的大小有关。当瓦斯压力大于一定的阈值时，就会导致煤与瓦斯突出。因此，压力的大小是影响煤与瓦斯突出的重要因素。
4.防治煤与瓦斯突出的措施
针对地质构造物理环境对煤与瓦斯突出的影响，可以采取以下措施来预防和控制煤与瓦斯突出。
4.1加强地质勘察
在煤矿开采前进行详细的地质勘察，特别是对地质断裂、断层及节理的分布进行准确地探测。根据勘察结果，采取相应的防治措施，减轻地质构造对煤与瓦斯突出的影响。
4.2排水处理
采取有效的排水措施，降低地下水位，减少地下水进入煤层孔隙中的可能性。这样可以减轻地下水对煤岩体稳定性的影响，降低煤与瓦斯突出的风险。
4.3控制温度和压力
通过控制煤矿的通风、冷却等工艺条件，降低煤层内部的温度，减缓煤中瓦斯解吸的速度，从而降低煤与瓦斯突出的概率。同时，通过合理的瓦斯抽采和通风设计，降低瓦斯压力，减少煤与瓦斯突出的发生。
5.结论
地质构造物理环境是煤与瓦斯突出发生的重要原因之一。地质断裂、断层及节理对煤岩体破坏和瓦斯运移具有重要影响。构造运动引起的应力累积与释放也会导致煤与瓦斯突出。物理环境中地下水、温度及压力等因素也对煤与瓦斯突出有重要影响。为防治煤与瓦斯突出，需要加强地质勘察，控制温度和压力，并采取合理的排水措施。这些措施都有助于减轻地质构造物理环境对煤与瓦斯突出的影响，保障煤矿安全生产。