[科普中国]-瓦斯地质单元法

瓦斯地质单元的划分，也就是瓦斯地质区划，是对某一研究区域瓦斯地质认识的综合，也是根据研究区域不同区段所显示的不同特点进行的分类和划分。瓦斯突出在空间上的区域性分布受地应力、煤体结构和瓦斯3个要素的控制。瓦斯地质研究表明，煤体结构的赋存状态在一定程度上代表了地应力的分布状态。

简介瓦斯地质单元的划分，也就是瓦斯地质区划，是对某一研究区域瓦斯地质认识的综合，也是根据研究区域不同区段所显示的不同特点进行的分类和划分。划分瓦斯地质单元时注意以下几点：

（1）瓦斯地质单元的划分是针对一定区域进行的。根据研究目的确定单元划分的范围，在矿井或矿区内，瓦斯突出预测可定为区、带、点三级，也可划分为区、段、带、点四级。

（2）要采用一定的指标或某地质因素作为划分的依据。作为划分单元的地质因素或地质指标，应是对瓦斯突出的区、带划分起主导作用的，是系统的研究和比较分析的结果。

作为瓦斯突出区、带划分的因素和指标有：区域控制构造（褶曲、断层、倾角）的影响范围。变质程度或挥发分指标、顶底板岩层透气性、构造煤分布范围等。一般1-2个指标即可。

（3）瓦斯地质单元的划分要体现在瓦斯地质图上。最终体现的单元是瓦斯突出危险程度的划分，即严重突出、一般突出、轻微突出、非突出等1。

瓦斯地质法预测瓦斯突出在空间上的区域性分布受地应力、煤体结构和瓦斯3个要素的控制。瓦斯地质研究表明，煤体结构的赋存状态在一定程度上代表了地应力的分布状态。因此，应用瓦斯地质法预测突出应以煤体结构和瓦斯为主。下面简述这一认识的依据。

包括采动应力和古、今构造应力。在同一深度上，采动应力为常量。它不成为影响突出区域性分布的主要原因，可暂不考虑。对于古、今构造应力，“七五” 期闻，国家地震局地壳应力研究所在六枝矿区和重庆大学在南桐矿区的测量结果均表明，二者在方向上基本一致，应力场方向的继承性决定了应力大小的继承性，即古应力集中区也是现今构造应力集中区． 煤矿现场观察也证明了这一认识。以正断层为例，其形成期是上盘应力集中，而现今巷道中，正断层上盘的压力显现远较下盘强烈，在这里，巷道破坏严重、维护困难。

古构造应力集中的结果是在煤系地层中形成了构造煤．据上分析，构造煤的赋存状态可以代表古、今构造应力的分布状态。因此，选择突出预测要素时，有理由把地应力归并到构造煤上，从而把预测要素减元到构造煤和瓦斯2个要素，这是瓦斯地质法预测突出区域性分布的认识基础。

瓦斯地质单元的划分及类型瓦斯地质单元是根据煤体和瓦斯是否具有突出危险性所划分出的理想空间范围，单元有突出和非突出2种，其定义如表1所示2。

工作面、采区的突出类型对于给定的空间，例如工作面和采区，它可以由1种或2种瓦斯地质单元构成，从而又形成了3种具有突出危险程度不同的工作面（采区），其瓦斯地质特征列于表2。

工作流程瓦斯突出的区域性预测只适应于局部突出型煤层，对于这2种不同的亚型，其突出预测工作的重点和工作顺序有所不同。

（1）局部突出煤亚型，瓦斯作为常量，预测中可不予考虑或第2位考虑，构造煤带就是突出危险带，

因此，突出预测成为突出煤体分布规律的预测；

（2）局部高瓦斯亚型，研究区处处为突出煤体，它作为常量被固定下来，瓦斯研究是预测工作的重点，突出预测转化为瓦斯分布规律的研究；

很显然，这里再次应用了减元的思想，依据不同的地质背景把研究对象由二元降为一元3。

本词条内容贡献者为:

杜强 - 高级工程师 - 中国科学院工程热物理研究所