云南省煤炭资源丰富，煤种齐全，煤炭资源保有储量居全国第8位，在南方14个省区市中居第2位，但赋煤区构造复杂，勘探程度不高，规模小，煤矿瓦斯灾害严重。根据《国家能源局关于组织开展全国煤矿瓦斯地质图编制工作的通知》(国能煤炭[2009]117号)的要求，云南省发展和改革委员会进行了统一部署，由云南省一九八煤田地质勘探队承担并完成了云南省煤矿瓦斯地质图编制工作。在上述工作成果的基础上，开展了云南区域性煤矿瓦斯事故统计分析，总结瓦斯事故特征。针对云南省赋煤地质、构造及煤矿瓦斯状况，对云南煤矿瓦斯进行了区划，以期为云南省煤矿瓦斯系统防治及综合利用提供参考。

1 云南省煤炭资源分布及开发现状

1.1 成煤时期与煤矿分布

云南省成煤过程从泥盆系至第四系，主要成煤时期有下石炭统、中二迭统、上二迭统、上三迭统及新近系5个时段。下石炭统含煤地层厚度274 m，一般厚100 m，含煤0～7层，可采煤层0～4层，一般1～2层，煤种以无烟煤为主，瘦煤次之；中二迭统含煤地层厚237 m，西薄东厚，含煤1～5层，一般仅1层可采，局部地区4层可采，煤层不稳定，煤种以无烟煤、瘦煤为主，个别为1/3焦煤、贫煤；上二迭统含煤地层厚100～475 m，含煤18～73层，一般可采煤层8～20层，焦煤、无烟煤为主，次为1/3焦煤、贫煤、瘦煤，少量气煤；上三迭统含煤地层沉积厚度最大达到8 000 m以上，一般为500～3 000 m，含煤1～5层，可采1～2煤层，1/3焦煤、无烟煤为主，少量贫煤、瘦煤、肥煤、气煤、弱粘煤；新近系各赋煤盆地地层厚度差异极大，一般厚约数百米，最厚可达2 500 m，含煤一层至数十层，煤层厚度几米至二百余米，褐煤为主，少量长焰煤，间或气煤、焦煤、弱粘煤、不粘煤[1-2]。

各成煤时期煤矿分占云南省煤矿总量：上二迭统成煤期煤矿占58.05%、新近系成煤期煤矿占20.23%、上三迭统成煤期煤矿占16.99%、下石炭统成煤期煤矿占3.15%、中二迭统成煤期煤矿占1.58%。

1.2 地质构造与煤矿分布

区域构造对成煤环境的控制及对后期赋煤区域的改造直接影响了煤矿的区域分布。云南控制赋煤区域分布的主要地质构造有金沙江-哀牢山-红河断裂、小金沙江-三江口断裂、箐河-程海-宾川断裂、元谋-绿汁江断裂、普渡河断裂、师宗-弥勒断裂和小江断裂等[3-4]。其中95.3%的煤矿分布于金沙江-哀牢山-红河断裂北东区域；68.6%的煤矿分布于小金沙江-三江口以东区域。

1.3 煤质类型与煤矿分布

由于不同成煤时期环境差异性导致的成煤植物变化，形成了不同时代煤层煤质的明显差别。云南省中变质以上煤种的煤矿数量占总量的60.57%，其中83.6%分布于小江断裂以东的上二迭统赋煤区。不同成煤时期煤层的瓦斯赋存状况明显不同，从而导致煤矿瓦斯灾害危险性程度的不同[5-12]。

1.4 云南省煤炭资源开发概况

云南省煤炭开采历史悠久，全省煤矿1991-2020年共生产原煤13.52亿t。近几年随着煤矿开采强度不断加大产量有所增加，2019年煤炭产量为0.48亿t，2020年原煤产量达到0.53亿t。各产煤区矿井数量占比如图1所示，由图1可知,全省矿井主要分布于曲靖和昭通地区，矿井数量占全省矿井总数比例分别达到44%、21%。

云南省煤炭资源远景储量较大，但赋煤区域地质构造复杂、勘探程度不高、矿井规模小，同时，矿井灾害治理技术及装备总体落后，矿井安全高效开采的保障任务十分艰巨。

2 云南省煤矿瓦斯事故统计分析

2.1 瓦斯事故总体情况

为了分析全省煤矿瓦斯事故特征，对区域瓦斯事故相关资料进行了统计分析。1991-2020年全省煤矿瓦斯事故502起，其中昭通地区201起，事故起数占全省瓦斯事故起数的比例为40%；曲靖地区176起，事故起数占全省瓦斯事故起数的比例为35%，其他地区瓦斯事故情况详见图2。由图2可知，全省瓦斯事故主要集中于昭通、曲靖、红河及大理地区。尤其是昭通地区，虽然矿井数量占全省矿井数量的21%，但瓦斯事故总起数占全省瓦斯事故起数的比例高达40%。

2.2 瓦斯事故类型分析

1991-2020年云南省瓦斯事故各类型起数及死亡人数统计如图3所示。由图3可知，全省煤矿瓦斯事故类型主要有瓦斯爆炸及燃烧、瓦斯窒息和煤与瓦斯突出三大类， 其中又以瓦斯爆炸及燃烧、瓦斯窒息类型的发生起数和死亡人数占比最高，前者发生起数达到236次，死亡人数达到1336人；后者发生起数达到226次，死亡人数达到501人。

1991-2020年瓦斯事故各类型发生起数统计如图4所示，由图4可知，在1993年以前，瓦斯爆炸及燃烧和瓦斯窒息各占1/2，说明当时的煤炭开采尚处于较落后的阶段，瓦斯事故主要与安全认识水平、设备可靠性及操作是否规范有关。从1994年开始，瓦斯爆炸及瓦斯燃烧事故所占比例明显增大，瓦斯造成的窒息事故趋于减少；1997年后出现了煤与瓦斯突出事故，标志着云南煤矿的开采已进入始突深度。2003年以后，煤与瓦斯突出事故不断发生、瓦斯爆炸及瓦斯燃烧事故总体下降、瓦斯窒息事故再次增多，说明云南煤炭开发进入一个新的阶段，即开采深度不断加大，致使煤与瓦斯突出事故不断出现；通风的安全隐患增多，造成瓦斯窒息事故增加；而设备安全系数的提高使瓦斯爆炸及瓦斯燃烧事故总体下降。

2.3 瓦斯事故与开采煤种关系分析

云南省产煤区主要开采无烟煤、焦煤、1/3焦煤等煤种，各煤种开采煤矿数量占全省煤矿总数的比例见表1。由表1可知，开采无烟煤的煤矿最多，占比为31.68%；其次分别为焦煤占比为18.06%，1/3焦煤占比为13.03%，肥煤占比为9.88%，长焰煤、气煤、气肥煤占比为8.35%，褐煤占比为8.18%，瘦煤占比为5.96%，贫煤占比为4.86%。从瓦斯事故发生煤矿的煤种来看，瓦斯事故主要发生在高变质的无烟煤、贫煤、瘦煤和中变质的焦煤中，上述煤种瓦斯事故起数占瓦斯事故总量的比例达到94.46%。

3 云南省煤矿瓦斯区划

为了便于全省煤矿瓦斯综合治理、高效治理工作的开展，在统计全省煤矿1991-2020年瓦斯事故以及分析瓦斯事故特征的基础上，进一步研究了云南省煤矿瓦斯区划方案。

3.1 云南省煤矿瓦斯灾害危险程度分级

依据《煤矿瓦斯等级鉴定暂行办法》的规定，并结合云南省煤矿开采现状和瓦斯分布总体情况等，按瓦斯灾害危险程度将云南省矿区划分为新近系含气区、瓦斯煤矿区、潜在高瓦斯煤矿区、高瓦斯煤矿区、潜在突出煤矿区和高突煤矿区等6个等级。

3.2 瓦斯地质单元划分及其命名原则

本次将云南省煤矿成煤时代、分布区域与瓦斯灾害危险程度结合进行瓦斯地质单元划分，共分为两级单元划分。一级划分及其命名原则为成煤时期+煤矿瓦斯危害程度，如：下石炭统瓦斯～潜在高瓦斯煤矿区；二级划分及其命名原则为区域(矿区)名称+成煤时代+煤矿瓦斯危害程度，如：威信～镇雄上二迭统高突煤矿区。

3.3 云南省煤矿瓦斯区划结果

依据上述煤矿瓦斯灾害危险程度分级方法、地质单元划分及其命名原则，将云南省煤矿瓦斯灾害危险程度地质单元划分5个一级瓦斯地质单元、9个二级瓦斯地质单元，详见表2。

3.3.1 下石炭统瓦斯～潜在高瓦斯煤矿区(Ⅰ)

大关～鲁甸下石炭统瓦斯～潜在高瓦斯煤矿区(Ⅰ1)： 位于滇东台褶带滇东北台褶束五星背斜以北、黄华～盐津背斜以南。单元内主要构造由西向东依次为白沙背斜、五寨向斜、箐门背斜、长发洞背斜。最大相对涌出量为6.02 m3/t，最大绝对瓦斯涌出量为0.46 m3/min。

四营下石炭统瓦斯～潜在高瓦斯煤矿区(Ⅰ2)：位于滇东台褶带昆明台褶束嵩明台凹。单元内主要构造为明良向斜，最大相对瓦斯涌出量为3.53 m3/t，最大绝对瓦斯涌出量为0.20 m3/min。

3.3.2 中二迭统瓦斯～潜在高瓦斯煤矿区(Ⅱ)

会泽～沾益中二迭统瓦斯～潜在高瓦斯煤矿区(Ⅱ1)：位于滇东台褶带会泽台褶束小江断裂以东、五星背斜南翼会泽断裂以南、富源～陆良断裂北西及南东区域。单元内主要构造有五星背斜、雨禄背斜,最大相对涌出量为7.91 m3/t，最大绝对瓦斯涌出量为0.99 m3/min。

3.3.3 上二迭统瓦斯～高突煤矿区(Ⅲ)

威信～镇雄上二迭统高突煤矿区(Ⅲ1)：位于滇东台褶带滇东北台褶带五星背斜以北及黄华～盐津背斜两翼的上二迭统赋煤区域。 单元内主要构造有北东向的则底～黑树庄～青山、石坎～马河～牛场以古、新庄～洛旺～彝良及两河～庙坝4个褶皱带。主要可采煤层瓦斯含量变化为0.04～40.55 m3/t，平均9.10 m3/t，煤的破坏类型为Ⅲ类、瓦斯放散初速度为4.53 kPa、煤的坚固性系数为0.4、煤层瓦斯压力为0.81 MPa。

宣威～沾益上二迭统瓦斯、高瓦斯～潜在突出煤矿区(Ⅲ2)：位于滇东台褶带曲靖台褶束宣威凹褶五星～雨禄断裂北东部两侧的上二迭统赋煤区。单元内主要构造自北向南有龙潭向斜、明德向斜、来宾向斜、宝山向斜和罗木向斜，最大相对瓦斯涌出量为29.64 m3/t，最大绝对瓦斯涌出量为3.03 m3/min。

羊场～恩洪～圭山上二迭统高突煤矿区(Ⅲ3): 跨扬子陆块滇东台褶带曲靖台褶带牛头山隆起、宣威凹褶和富源凹褶以及华南褶皱系滇东褶皱带罗平—师宗褶断束，西以上二迭统赋煤地层沉积边缘为界，向东延入贵州省，北至五星～雨禄断裂南侧，南至南盘江断裂带。单元内主要构造有羊场向斜、恩洪复向斜、老厂复背斜、圭山叠瓦状构造带。主要可采煤层瓦斯含量为0.44～38.74 m3/t，平均5.87 m3/t，煤的破坏类型为Ⅱ-Ⅲ类、瓦斯放散初速度为0.73～3.07 kPa、煤的坚固性系数为0.1～0.3、煤层瓦斯压力为0.60～6.74 MPa。

大庄～丘北～广南上二迭统瓦斯～潜在高瓦斯煤矿区(Ⅲ4): 西至小江断裂东侧，向东延入贵州省、广西省，北以南盘江断裂为界，南达越北古陆赋煤地层沉积边缘。单元内主要构造为华南褶皱系滇东南褶皱带个旧断褶束、文山～富宁断褶束和丘北～广南褶皱束。 最大相对瓦斯涌出量为7.75 m3/t，最大绝对瓦斯涌出量为0.66 m3/min。

3.3.4 上三迭统瓦斯～高突煤矿区(Ⅳ)

绥江上三迭统瓦斯～潜在高瓦斯煤矿区(Ⅳ1)：位于滇东北台褶束四川中凹陷区与滇黔褶断区交界带。单元内主要构造有五角堡～楼东背斜、铜车坝背斜、老林口向斜、罗汉坪向斜。最大相对瓦斯涌出量为8.10 m3/t，最大绝对瓦斯涌出量为0.91 m3/min。

环滇中上三迭统瓦斯～突出煤矿区(Ⅳ2)：西以小金沙江三江口断裂为界、东至普渡河断裂、南到金沙江哀牢山断裂北段为界、北部至云南省界。单元内主要构造包括了扬子陆块丽江台缘褶皱带的鹤庆洱海台褶束、永宁～永胜台褶束和川滇台背斜的滇中台陷、武定～石屏隆断束。最大相对瓦斯涌出量为14.19 m3/t，最大绝对瓦斯涌出量为5.86 m3/min。主要可采煤层瓦斯含量为0.04～4.00 m3/t，平均1.10 m3/t。

3.3.5 新近纪含气盆地区(Ⅴ)

散布于云南全省各个盆地内，各类断陷、侵蚀构造。昭通、蒙自褐煤盆地含气量在1.60～1.80 m3/t之间。

3.4 瓦斯区划结果可靠性分析

将云南省1991-2020年瓦斯事故发生情况与2010年208个主要煤矿瓦斯等级鉴定所获瓦斯涌出量进行比对，发现划分单元方案中瓦斯事故频发的单元与煤矿瓦斯较高涌出量区域有较好的对应性。煤矿瓦斯涌出量大的区域及瓦斯事故主要发生区域的昭通市、曲靖市、红河州分别与煤矿瓦斯灾害危险性程度的地质单元的威信～镇雄上二迭统高突煤矿区(Ⅲ1)和羊场～恩洪～圭山上二迭统高突煤矿区(Ⅲ3)相对应；大理州、丽江市瓦斯事故次高发区与环滇中上三迭统瓦斯、高瓦斯、突出煤矿区(Ⅳ2)分布沿元谋～绿汁江断裂展布、元谋～绿汁江断裂与金沙江哀牢山断裂交汇图部、沿箐河程海宾川断裂展布和箐河程海宾川断裂与金沙江哀牢山断裂交汇部地应力集中作用区的煤矿相对应。由此说明，此次云南省煤矿瓦斯区划符合现场实际，是比较可靠的。

4 结论

(1)1991-2020年云南省煤矿瓦斯事故统计分析表明，全省瓦斯事故主要集中于昭通、曲靖、红河及大理地区；瓦斯事故类型主要有瓦斯爆炸及燃烧、瓦斯窒息和煤与瓦斯突出三大类，随着开采深度不断加大，煤与瓦斯突出事故明显增多；瓦斯事故主要发生在高变质的无烟煤、贫煤、瘦煤和中变质的焦煤中。

(2)云南省煤矿瓦斯具有明显的区域分布特征，其区域性规律主要与成煤地区的成煤时代、瓦斯赋存规律、地质构造及其演化、煤矿开采现状等有关。结合云南省赋煤时代分布、煤质区域特征和控煤构造规律，将云南煤矿瓦斯区划为5个一级单元、9个二级单元。云南煤矿瓦斯区划方案对于全省煤矿瓦斯综合治理及瓦斯资源综合开发具有现实的指导意义。

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Statistical analysis of coal mine gas accidents and study of gas zoning in Yunnan province

MU Wei1, MIAO Yixin2

(1.Shaanxi Coal Geology Group Co., Ltd., Xi'an, Shaanxi 710018, China；2.Yunnan Province 198 Coal Field Geological Prospecting Team, Kunming, Yunnan 650218, China)

Abstract In order to systematically prevent and comprehensively utilize coal mine gas in Yunnan province, based on the analysis of the distribution and development status of coal resources in Yunnan province, the statistical analysis of regional coal mine gas accidents and the study of coal mine gas zoning in Yunnan province were carried out. The analysis and research showed that the types of coal mine gas accidents in Yunnan province mainly included gas explosion and combustion, gas suffocation and coal and gas outburst. With the increasing mining depth, coal and gas outburst accidents increased significantly; gas accidents mainly occurred in high metamorphic anthracite, meagre coal, lean coal and medium metamorphic coking coal; coal mine gas in Yunnan province had obvious regional distribution characteristics, and its regional law was mainly related to the coal forming age, gas occurrence law, geological structure and its evolution, coal mining status and so on. On this basis, the coal mine gas in Yunnan province was divided into five primary units and nine secondary units.

Key words coal mine gas accident; statistical analysis; gas zoning; Yunnan province

中图分类号 TD712

文献标志码 A

引用格式：穆伟，苗亦新.云南省煤矿瓦斯事故统计分析及瓦斯区划研究[J].中国煤炭，2021,47(8)∶28-33. doi:10.19880/j.cnki.ccm.2021.08.005

MU Wei, MIAO Yixin.Statistical analysis of coal mine gas accidents and study of gas zoning in Yunnan province[J].China Coal, 2021,47(8)∶28-33. doi:10.19880/j.cnki.ccm.2021.08.005

作者简介：穆伟(1963-)，男，贵州人，本科学历，地质高级工程师，主要从事地质勘探及煤矿安全工作研究。E-mail：HCDK3721@163.com

(责任编辑 张艳华)