1引言

煤矿开采工作面的安全生产是矿山工作的关键。复杂的地质结构区域具有高气体和每层易燃性的特点。气体超标会造成爆炸等严重灾害事故，对矿山作业人员的安全风险很大。我国安全生产管理机构始终坚持监督技术创新的管理模式，通过对气体涌出因素的深入探索和分析，总结出高产、高效、安全的煤矿开采技术，可以显著控制气体涌出的影响。

2复杂地质结构区域对瓦斯涌出的影响

2.1断裂结构特性对瓦斯的影响

断裂结构是复杂地质区域的一个重要特征，对气体的分布有很大的自然影响。如果煤矿处于断裂的地质结构区域，它将为气体的涌出提供方便的条件。断裂结构在采煤过程中的不断扩大可以为气体的涌出形成一个自然的通道。矿井断裂层中聚集的大量气体沿断裂间隙扩散，降低煤层中的气体含量[1]。

2.2顶板岩性对瓦斯的影响

顶板岩性密实度会影响煤层中瓦斯的扩散效果。如果顶板岩性密度较高，煤层顶板会形成良好的密封空间，瓦斯扩散不明显，瓦斯会储存在煤层顶部，导致矿井中瓦斯含量过高。当煤层顶板岩层相对松散时，为瓦斯扩散创造了良好的条件。一般来说，这种顶板岩性煤矿层的瓦斯含量较低。

2.3煤的变质程度对瓦斯的影响

不同复杂地质结构中的煤炭和碳有不同程度的变质。煤矿中的煤在变质过程中会释放出一些半生气体，其中含有大量的气体元素。煤矿中的气体含量会随着煤的变质而变化。经测量，煤层变质程度越高，产生的气体含量越大。由于煤本身是颗粒状的，颗粒之间会形成大量的孔，孔的增加也会扩大煤层的表面积，而煤层表面具有吸附气体的性质，导致煤矿中气体含量的增加。随着采煤过程的延长，煤层深度将显著提高煤层的吸附面积，使气体含量逐渐提高[2]。

2.4煤层埋深对瓦斯的影响

煤矿开采时，煤层分为深煤层和浅煤层，煤层的深度差异对气体也有直接影响。在深煤层开采过程中，由于底层压力较大，最大限度地压缩了煤层颗粒之间的间隙，降低了煤层表面积，降低了气体的吸附水平。在稳定的地质压力作用下，深煤层的气体含量一般保持在相对稳定的程度，气体扩散或游离程度较低，不利于降低气体浓度。在煤矿开采作业中发现，由于深煤层透气性差，气体含油量一般较高。

复杂地质结构区瓦斯治理方法

3.穿层钻孔预抽瓦斯管理

在穿孔预抽瓦斯处理措施中，通过将强压下的水引入煤矿总，水会在压力下渗入煤层，使煤层颗粒松散，形成更多的煤层间隙。这些间隙可以对瓦斯的扩散和稀释起到很好的作用。目前，在煤矿工作面上，通过穿孔可以提高瓦斯抽出量，但由于矿井注水压力难以保证平衡，压裂孔局部形成空白带，特别是在复杂结构地质区域，需要很长时间才能显著降低瓦斯含量。

3.双向联合瓦斯治理

在双向联合瓦斯处理方法中，煤层外力通过水压断裂，缝隙分割。在双向联合瓦斯处理中，煤层中的瓦斯需要用高压水抽取，高压水压裂孔之间的距离一般应保证在100米左右。当压裂孔完成煤层压裂效果时，为了提高瓦斯抽取效率，可以利用高压水对压裂缝进行分割和扩张，显著增加压裂孔中的瓦斯抽取数量。使用高压水隔断时，应综合考虑煤层的深度和厚度。煤矿中的压裂孔一般呈矩形方阵排列，大大缩短了瓦斯处理的标准期。

3.工作面回采瓦斯治理

3.3.1上角瓦斯治理

在工作面回收瓦斯处理中，通风装置可以充分利用，在煤矿中形成风巷。风巷上角的瓦斯可以通过通风有效稀释。研究发现，通风设计应采用曲面和尾排结构，采煤工作面应预留煤墩，可在风巷形成保护作用。在上角瓦斯处理中，应设置禁区，不能开采煤层，降低尾排和回风过程中上角瓦斯浓度，实现瓦斯处理目标。

3.3.2卸压瓦斯治理

由于煤矿不断开采的影响，矿井内部始终处于动态状态，煤层中所含的气体会随着采煤作业突然涌出，给采煤作业带来很大的风险。煤矿内部分为气体释放区和气体聚集区，利用钻机装置对气体聚集区进行钻孔施工，缓解气体聚集的压力。回收工作面钻孔应位于煤层顶板位置，实现落地带和煤层卸压气体。

4结语

复杂地质结构区域的瓦斯处理是提高煤矿开采过程安全性的重要要求。在复杂的地质组成中，由于断裂结构、顶板岩性、煤变质程度、煤层埋深等因素，会直接影响瓦斯的聚集、储存和涌出。因此，煤矿中所含的瓦斯可以通过穿孔预抽瓦斯处理、双向联合瓦斯处理和工作面回收瓦斯处理等技术手段抽取，降低矿井瓦斯浓度，实现煤矿行业安全高效的生产目标。