煤炭是我國能源的主體，現(xiàn)在和將來都處于支配地位，而瓦斯則是威脅我國煤礦安全的“第一殺手”。因此，當務之急要提高對當前煤礦瓦斯安全生產形勢嚴峻性的認識，全面開展煤礦瓦斯安全生產大檢查，深化煤礦瓦斯專項整治，加強瓦斯綜合防治工作，嚴厲打擊非法違法生產建設行為，嚴格落實煤礦企業(yè)主體責任。行動付諸實踐后，要實現(xiàn)實踐與理論的結合。只有把煤礦瓦斯理論研究成果最大限度地運用于全國煤炭生產實踐，才能在拯救礦工生命、保障國家能源安全方面做得更加完善。

有效手段

瓦斯治理同時應完善應急救援管理

關于煤礦瓦斯突出機理，最重要的是在實驗和理論研究中，把地質構造和構造煤考慮進去；關于瓦斯爆炸，最重要的是掌握瓦斯涌出量突然增加引起的瓦斯超限，科學監(jiān)控，做好預防體系。任何事情都有它的規(guī)律，煤礦瓦斯治理工作預防到位，不發(fā)生事故、少發(fā)生事故最好，一旦發(fā)生事故，應建立瓦斯地質信息平臺，做到實時預測預報，隨時查清瓦斯地質原因，就可以做到快速決策，科學決策，切斷鏈條，這是實現(xiàn)應急救援的關鍵的第一步，也是完善煤礦瓦斯治理的有效手段。

首要任務

瓦斯地質理論研究：瓦斯的地質成因是復雜的，從宏觀上涉及到板塊構造和區(qū)域地質構造演化理論，從微觀上涉及到煤的化學結構。瓦斯在煤層中的賦存狀態(tài)與煤顆粒、煤分子之間的關系，經歷過極其復雜的地質歷史演化過程，涉及到復雜的區(qū)域地質學、煤田地質學、煤化學等知識；它的解吸、運移、流動規(guī)律涉及到流體力學等知識；它在煤炭開采過程中涌出和發(fā)生煤與瓦斯突出又涉及到地球動力學、構造地質學、巖體力學、采礦學等知識。瓦斯賦存分布控制著瓦斯含量、涌出量和煤層氣資源量；地質構造復雜程度控制著煤與瓦斯突出危險性；構造煤的發(fā)育特征控制著瓦斯（煤層氣）抽采和瓦斯防治的難度。實踐證明，只有運用板塊構造理論、區(qū)域地質構造演化理論、瓦斯賦存構造逐級控制理論才能揭示瓦斯賦存機理，才能揭示構造煤的發(fā)育規(guī)律，才能揭示煤與瓦斯突出的機理，才能揭示不同尺度范圍的瓦斯地質規(guī)律，才能進行準確的瓦斯預測和有的放矢的防治瓦斯災害以及瓦斯（煤層氣）資源抽采。

瓦斯賦存構造逐級控制理論研究: 我國主要有5個地質時代的含煤地層，分布在中國的華北、華南、東北、西北、滇藏5大地區(qū)，分別受到太平洋庫拉板塊、菲律賓板塊、西伯利亞板塊、印度等板塊多期次的構造作用。哪里易于發(fā)生煤與瓦斯突出，哪里瓦斯含量高、瓦斯資源量大，哪里煤層是低瓦斯賦存區(qū)，哪里構造復雜、煤層破壞嚴重、構造煤發(fā)育，哪里煤層瓦斯難抽采，哪里適合地面煤層氣開發(fā)等，都是地質構造作用控制的。河南理工大學瓦斯地質研究所，在完成《1∶200萬中國煤層瓦斯地質圖》和平頂山、鄭州、焦作、皖北、晉城等礦區(qū)礦井瓦斯地質規(guī)律與瓦斯預測研究、編制瓦斯地質圖，提出了瓦斯賦存構造逐級控制理論。運用瓦斯賦存構造逐級控制理論編制《1∶200萬中國煤層瓦斯地質圖》在資料缺少的情況下，劃定的“沁水煤田高瓦斯帶、鄂爾多斯盆地東緣高瓦斯帶”成為國家《煤層氣（煤礦瓦斯）開發(fā)利用“十一五”規(guī)劃》確定的煤層氣開發(fā)基地。運用瓦斯賦存構造逐級控制理論，2004年在鄭州大平煤礦“10·20”特大型煤與瓦斯突出事故中，在150米巷道被堵的情況下，推斷出在距地表垂深達612米的巖石掘進工作面放炮，揭穿了傾向南西、走向北西、落差約為12米的逆斷層的結論，與事故調查組的結論相吻合，為事故處理發(fā)揮了重要作用。

我國擁有豐富煤炭資源的同時也有著豐富的瓦斯（煤層氣）資源。煤層中的瓦斯使得煤礦開采時會發(fā)生嚴重的瓦斯涌出、瓦斯突出災害。雖然瓦斯（煤層氣）是潔凈能源，但是由于煤礦瓦斯有著復雜的地質演化歷史，瓦斯面臨防治難、抽采難的難題。

該理論體系運用板塊構造理論和區(qū)域地質構造演化理論，研究區(qū)域地質構造和構造應力場演化歷史及構造形跡分布特征，以此為基礎研究礦區(qū)、礦井所在大地構造位置，地質構造演化及構造形跡分布特征。依據區(qū)域構造應力場、構造形跡控制礦區(qū)構造，礦區(qū)構造應力場、構造形跡控制礦井構造及采區(qū)采面構造，高級別構造應力場及構造形跡控制低級別構造應力場及構造形跡的規(guī)律，結合大量的瓦斯地質信息資料揭示瓦斯地質規(guī)律，對瓦斯賦存高低、瓦斯?jié)B透性和煤與瓦斯突出危險性等進行預測和區(qū)、帶劃分。

瓦斯賦存分布和控制研究被列入國家重大專項。“全國重點煤礦區(qū)瓦斯賦存分布規(guī)律和控制因素”課題針對我國58個重點礦區(qū)地質構造復雜，瓦斯含量高，透氣性低，構造煤發(fā)育，瓦斯災害嚴重，瓦斯抽采難度大等特點，通過編制58個重點礦區(qū)的礦井、礦區(qū)瓦斯地質圖，進而編制26個省（區(qū)）1：50萬至1：100萬煤礦瓦斯地質圖，最終完成1：250萬中國煤礦瓦斯地質圖的編制，建立全國煤礦瓦斯地質信息平臺，揭示全國重點煤礦區(qū)煤與瓦斯突出構造控制機理和瓦斯富集區(qū)抽采構造控制機理，闡明重點煤礦構造煤成因與分布，進行瓦斯（煤層氣）分區(qū)分帶和瓦斯（煤層氣）開發(fā)類型的區(qū)塊分級，解決我國煤層氣和煤炭協(xié)調開發(fā)問題。 此課題的立項標志著國家對瓦斯治理和利用的重視，也標志著該校瓦斯地質研究隊伍已晉升國家隊伍行列，研究實力達到國內領先水平。

關鍵因素

應用新技術、新裝備、新成果

瓦斯地質研究具有前瞻性、指導性。瓦斯地質的進展需要進一步完善瓦斯地質理論，包括瓦斯地質規(guī)律、瓦斯賦存構造逐級控制、編制中國煤礦多級瓦斯地質圖。編制煤礦多級瓦斯地質圖具有深遠的意義，在煤礦生產中，瓦斯突出危險區(qū)縮小的范圍越小，意義越大。瓦斯地質圖、瓦斯地質理論還需要進一步完善。現(xiàn)在研究瓦斯賦存構造逐級控制，運用板塊構造理論、區(qū)域控制礦區(qū)、礦區(qū)控制礦井。瓦斯地質規(guī)律研究、瓦斯賦存構造逐級控制理論研究都需要進一步深入，這個方向意義重大。它指導了瓦斯預測的研究方向，使瓦斯防治工作做得更細。區(qū)域控制礦區(qū)、礦區(qū)控制礦井，逐步縮小控制范圍，直到采區(qū)、采面，從而搞清楚瓦斯地質規(guī)律。但是在瓦斯地質理論的指導下還需要進一步開發(fā)新技術，例如瓦斯含量，同一個井田內構造煤發(fā)育的地帶賦存的瓦斯含量大，回采時瓦斯涌出量明顯增多。但實際上，構造煤取樣測試時，由于構造煤解吸特別快，測出的瓦斯含量反而比原生結構煤小很多。這就使得瓦斯含量預測不準，并影響瓦斯涌出量預測，也就影響通風可靠性。從瓦斯地質規(guī)律來說，構造擠壓的部位或煤突然變厚的部位、構造煤發(fā)育的部位，這些部位容易發(fā)生瓦斯突然涌出，就易于造成瓦斯涌出超限，也就易于造成瓦斯爆炸條件。所以可以通過編制瓦斯地質圖、瓦斯地質信息化的方法隨時掌握瓦斯地質的變動情況，實時監(jiān)控瓦斯涌出量變化，就可以做到通風可靠。最重要的就是要隨時掌握瓦斯地質信息。

理論支撐

編制煤礦瓦斯地質圖

河南理工大學楊力生教授提出：“搞開采有個采掘工程平面圖，搞地質有個煤層底板等高線圖，搞通風有個通風系統(tǒng)圖，搞瓦斯必須編制瓦斯地質圖。”

瓦斯地質圖是煤礦瓦斯地質資料最好的檔案，既是多年來瓦斯預測、災害防治、瓦斯抽采實踐的高度集中，又是指導今后準確預測瓦斯資源量、涌出量、突出危險性的重要理論依據。編制煤礦瓦斯地質圖，高度概括多年積累的瓦斯地質信息，把地質活動對瓦斯賦存的影響搞清楚，把無形的規(guī)律形象地反應在圖紙上，把瓦斯治理的難點、重點搞清楚，瓦斯預測和治理才能有的放矢。大量的實踐證明，瓦斯地質圖是瓦斯治理研究、交流、決策的重要平臺，是治理瓦斯、預防事故的基礎。楊力生教授認為，全國煤礦瓦斯地質編圖應為寶塔式的系列圖，從編制采面、采區(qū)、礦井瓦斯地質圖開始，然后匯總編制礦區(qū)、省（區(qū)、市）瓦斯地質圖，最后編制中國煤層瓦斯地質圖。各級瓦斯地質圖有著不同級別的預測功能、管理功能。煤礦彩色瓦斯地質圖高度概括、主題突出、層次分明、一目了然。

另外，編制瓦斯地質圖，有助于實現(xiàn)煤炭與煤層氣資源的協(xié)調開發(fā)。通過瓦斯地質圖評估礦區(qū)瓦斯（煤層氣）資源，有利于合理安排煤炭資源開采與煤層氣資源開發(fā)之間的銜接，為實現(xiàn)煤炭與煤層氣資源協(xié)調開發(fā)、實現(xiàn)煤炭企業(yè)與煤層氣企業(yè)雙贏提供技術支撐。

瓦斯預測意義重大，人命關天。隨著開采深度的增加、地質構造復雜程度的變化和回采工藝的不同，瓦斯地質規(guī)律都在發(fā)生著變化。要確保煤礦安全生產，瓦斯地質規(guī)律研究、瓦斯地質圖研究要服務于煤礦安全生產的全過程，必須設專職人員跟蹤瓦斯地質信息，做到及時測試瓦斯地質參數，及時采集、整理瓦斯地質信息資料，不斷完善對瓦斯地質規(guī)律的認識，及時修正瓦斯預測結果。編制瓦斯地質圖，要求資料測試數據可靠、齊全，絕對不允許有誤，要按照國家和行業(yè)頒布的標準和法規(guī)進行數據的測試和預測。瓦斯地質圖是各級領導和煤礦企業(yè)進行安全生產管理和瓦斯治理研究的依據。通過編制煤礦各級瓦斯地質圖可以開發(fā)瓦斯地質信息化平臺，實現(xiàn)瓦斯治理決策的可視化。

[page]

瓦斯治理：不可忽視的因素是人

瓦斯治理需要靠理論奠基、規(guī)律掌舵、技術支撐、“人和”完善。近期我國煤礦瓦斯事故多發(fā)頻發(fā)，事故類型多數是責任事故，凸顯了一些地方政府及其有關部門對煤礦安全生產工作重視不夠，沒有正確處理好安全與生產、安全與發(fā)展、安全與效益的關系，打擊非法違法生產不力，以及主體責任落實不到位，隱患排查治理不深入、防范措施不落實、現(xiàn)場管理混亂等問題，一些重大隱患得不到及時治理，最終釀成事故，教訓極其深刻。充分說明了煤礦事故發(fā)生關鍵在人，只有領導的高度重視與職工素質的提高相結合，才能少發(fā)生，甚至于不發(fā)生事故。

20世紀80年代，焦作礦業(yè)學院楊力生、張子敏、陳名強、張克樹在煤炭工業(yè)部技術司的領導下，到1986年全國共編制了500余幅礦井、125幅礦區(qū)和25幅省（區(qū)）瓦斯地質圖。時過25年后，全國煤礦瓦斯地質圖編制工作得到國家煤礦瓦斯防治部際協(xié)調領導小組的高度重視。2009年4月15日，國家能源局關于組織開展全國煤礦瓦斯地質圖編制工作的通知，文件指出：“編制全國煤礦瓦斯地質圖，旨在整理全國煤礦多年地質勘探和開采以及測試揭露的瓦斯地質資料，利用瓦斯地質和瓦斯治理研究成果，揭示全國煤礦瓦斯地質規(guī)律，為預防瓦斯災害、利用煤層氣資源提供基本依據。同時可以納入教學和培訓，普及瓦斯地質知識，提高廣大煤炭企業(yè)防治瓦斯的技術水平。

2009年5月以來，除河南省之外全國25個省（區(qū)、市）發(fā)改委能源局、煤炭廳（局）先后都下發(fā)了“關于開展煤礦瓦斯地質圖編制工作的通知”。2009年5月18日，河北省發(fā)改委下發(fā)了文件，5月20日，安徽省經信委下發(fā)了文件；同一天，新疆維吾爾自治區(qū)發(fā)改委下發(fā)了文件；6月8日，云南省發(fā)改委下發(fā)了文件“關于開展煤礦瓦斯地質圖編制工作的通知”。陸續(xù)地，遼寧省煤炭工業(yè)局、陜西省煤炭工業(yè)局、山西省煤炭廳、湖南省發(fā)改委、江西省發(fā)改委、貴州省發(fā)改委等單位下發(fā)“關于開展煤礦瓦斯地質圖編制工作的通知”。接著各省相繼舉辦煤礦瓦斯地質圖編制工作培訓班。全國參加人數5000余人次。

2009年6月8日-9日，國家能源局在河南省焦作市河南理工大學召開了全國煤礦瓦斯地質圖編制工作啟動暨培訓會議。會議的主要任務是動員部署全國煤礦瓦斯地質圖編制工作，培訓編圖技術骨干人員。來自全國26個產煤省（區(qū)、市）發(fā)展改革委、煤炭行業(yè)管理部門、國有重點煤礦企業(yè)、有關高等院校和科研機構的代表、專家500余人參加了會議。國家能源局總工程師吳吟同志出席會議并作重要講話。

2009年12月12日，國家煤礦安全監(jiān)察局局長趙鐵錘委托科技裝備司復信指出：“煤礦瓦斯地質是煤礦瓦斯治理與利用的基礎，40年來，河南理工大學堅持瓦斯地質研究，取得了可喜的研究成果，并且已經廣泛應用于煤礦瓦斯治理工作，為我國煤礦瓦斯治理工作做出了貢獻。《瓦斯地質學》這本著作，既有理論性，又有實踐性，既對煤礦瓦斯治理工作具有一定的指導性，同時又是一本很好的防治瓦斯災害教材。”

國家安全生產監(jiān)督管理總局、國家煤礦安全監(jiān)察局高度重視瓦斯地質學科和煤礦瓦斯地質與瓦斯災害防治國家重點實驗室建設，駱琳、鐵錘等領導同志做了重要批示，鐵錘局長專題聽取了河南理工大學關于申報瓦斯地質與災害防治國家重點實驗室建設情況匯報，并做了重要指示。目前，河南理工大學建設的“河南省瓦斯地質與瓦斯治理重點實驗室”已被批準為省部共建國家重點實驗室培育基地。這是我國唯一的瓦斯地質與瓦斯治理國家重點實驗室培育基地。作為瓦斯綜合防治的一項重要科技依托，該培育基地的建設對改善我國煤礦安全生產現(xiàn)狀、構建和諧平安礦山具有重要作用。

重要基礎

遵循瓦斯地質規(guī)律

所有的瓦斯現(xiàn)象都是受地質因素支配的。瓦斯地質規(guī)律研究是瓦斯地質的核心內容，揭示瓦斯與地質因素的內在聯(lián)系就揭示了瓦斯地質規(guī)律。煤田地質理論、瓦斯賦存構造逐級控制理論、構造煤理論、水文地質理論、地球物理學理論等方法，可用于研究不同級別范圍的地質單元瓦斯與地質因素的關系；研究不同含煤地層成煤條件下的瓦斯地質規(guī)律；研究不同區(qū)域、礦區(qū)到礦井、采區(qū)、采面的瓦斯地質規(guī)律等等。大量工程實踐與瓦斯地質調查表明，低瓦斯礦井發(fā)生大型、特大型煤與瓦斯突出事故已不鮮見，特別是近幾年，隨著我國煤礦開采深度和強度的不斷增加，低瓦斯礦井煤與瓦斯突出事故時有發(fā)生。2004年鄭州煤炭工業(yè)集團大平煤礦“10·20”特大型煤與瓦斯突出引發(fā)瓦斯爆炸事故。煤層受大范圍滑動構造破壞影響，滑動構造一方面使煤層進一步剪切破壞，另一方面又使得瓦斯釋放，所以造成瓦斯風化帶深度大。由于瓦斯風化帶規(guī)律沒有搞清，巷道掘進從低瓦斯帶直接進入瓦斯突出危險區(qū)。2009年黑龍江鶴崗新興煤礦“11·21”特大型煤與瓦斯突出引發(fā)瓦斯爆炸事故。煤礦開采的是白堊紀煤層，蓋層基巖薄，煤層上覆主要是堆積的火山碎屑巖，厚度不均，瓦斯風化帶深度大，規(guī)律性不明顯，加之處于西伯利亞板塊與太平洋板塊兩大動力學體系疊加地帶，構造應力場強烈，巷道掘進由瓦斯風化帶直接進入煤與瓦斯突出危險區(qū)。

中國煤礦區(qū)地質構造復雜多樣，瓦斯地質規(guī)律極為復雜，因此低瓦斯礦井同樣需要加強瓦斯地質規(guī)律研究。只有搞清楚了瓦斯地質規(guī)律，才能可靠地建立瓦斯含量預測、瓦斯涌出量預測、煤與瓦斯突出危險性預測、瓦斯資源量預測評價等模型。只有弄清不同區(qū)域范圍的瓦斯地質規(guī)律，才能有助于制定瓦斯治理宏觀的規(guī)劃。

瓦斯地質規(guī)律研究是瓦斯預測和防治研究的基礎。煤礦瓦斯（煤層氣）是成煤作用的產物，現(xiàn)今煤層瓦斯的賦存和分布是煤層經歷歷次構造運動演化作用的結果，受各種復雜地質因素的控制。每次地質構造運動，不同構造應力場的作用，板塊構造碰撞，區(qū)域構造擠壓、剪切或拉張、裂陷，引起隆起或拗陷，都影響著瓦斯的生成和保存，同時形成一系列不同級別的斷裂、褶皺或發(fā)生巖漿作用等，使區(qū)域及其不同礦區(qū)（煤田）、礦井、采區(qū)、采面的煤層、圍巖發(fā)生不同程度的變形破壞，形成構造煤并引起水文、地應力等不同條件的變化。這一系列地質因素控制著煤層的瓦斯賦存狀態(tài)和分布，如瓦斯含量、瓦斯壓力、煤層滲透性等，從區(qū)域到礦區(qū)、礦井、采區(qū)、采面都存在著不同地質條件下的瓦斯賦存狀態(tài)，存在著不同級別范圍、不同地質條件的瓦斯地質規(guī)律。