湖南利民煤矿煤与瓦斯突出量级程度划分及其应用研究

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1、第19卷增刊地球科学进展Vol.19Suppl.2004年6月ADVANCEINEARTHSCIENCESJun.，2004文章编号：1001-8166（2004）增-0245-05湖南利民煤矿煤与瓦斯突出量级곘程度划分及其应用研究1，22131曹运江，黄润秋，冯涛，汪禄生，刘新华（1.湖南科技大学土木工程学院，湖南湘潭411201；2.成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家专业实验室，四川成都610059；3.涟邵矿务局利民煤矿，湖南冷水江417511）摘要：根据煤与瓦斯突出的地质条件，对煤岩体系中的弹性潜能、瓦斯内能、采场附加应力积聚的能量分别进行了定性的划分，并结合

2、弹性潜能、瓦斯内能，对煤与瓦斯突出的量级程度也尝试性地首次做出分类，并提高了原来的下限指标。对典型突出模式进行了简要地分析，为今后开展防治利民矿井煤与瓦斯突出工作提供了新的思路与对策。关键词：瓦斯内能；弹性潜能；采场附加应力；煤与瓦斯突出量级中图分类号：P642．2文献标识码：A煤与瓦斯突出是煤矿生产过程中发生的一种极响、相互制约、共同作用，决定了煤与瓦斯突出特征为复杂的动力现象，其发生受控于一系列自然因素的复杂多变。换句话说，从能量的角度，将上述影响和工艺因素。煤与瓦斯突出已成为危害矿井安全生突出的定性因素，可采用定量的瓦斯内能、弹性潜能产的极大障碍。自从1834年法国发生

3、世界上第一来标定。煤与瓦斯突出，瓦斯是突出的基础，地应力次煤与瓦斯突出以来，国内外的防突专家不断地探起了主导作用，而地应力场、温度应力场是受地质条索其防治措施，现已有了较大进展。防治煤与瓦斯件控制的煤岩组合体中的瓦斯内能和弹性潜能赖以突出技术措施，都有它的适用条件，也有其优缺点，存在的先决条件，其中瓦斯内能代表煤厚、煤层粒在采用某种技术措施之前，必须明白该措施的适用度、瓦斯含量、瓦斯压力、瓦斯解吸特性及扩散传播条件，能解决实际问题的措施才能选用，不能解决现特征中存在的一种瓦斯能量；弹性潜能则是煤岩弹实问题的措施就不能选用。但是，大部分矿井在摸性势能、应力集中的形变能以及应力传

4、播、变形发展索适合各自矿井特色的有针对性防治技术措施方等特征的另外一种形变能量。瓦斯内能、弹性潜能面，一般付出了极大的代价。主要原因是事先不知相对于可控的采场附加应力、诱导外力是煤与瓦斯道会发生什么样的突出量级，没有相应地采取适合该突出的内因，起决定性作用。量级水平的防治技术措施。这里涉及到煤与瓦斯突一定范围内煤岩体系中，可采用极高、高、中、低出量级问题，目前还没有完全搞清楚。笔者想结合文四级来表示瓦斯内能，形变潜能的量级（见表1、2），献资料和多年从事矿井地质的经验，对此问题首次作而表1、表2仅列出极高、低2种极端情况，其中高、一尝试性地探讨，希望能起到抛砖引玉的作用。中二

5、种情况则介于它们之间。由于采场附加应力积聚的能量（见表3）是煤与瓦斯突出的外因，起一定2煤与瓦斯突出量级程度划分的促进作用。表3所列举的种种开采布置方式，对影响煤与瓦斯突出，有矿井瓦斯地质、地应力活采场附加应力有较大的影响，建议采矿部门更应引动、采矿行为等多方面的控制因素，这些因素互相影起重视。诱导外力有短时间猛烈地放炮，长时间连곘收稿日期：2004-04-10．作者简介：曹运江（1967-），男，湖南新化，副教授，主要从事地质灾害与地质工程方面的教学科研工作．E-mail：caoyj＠sohu.com246地球科学进展第19卷表1弹性潜能Table1Elasticlaten

6、tenergy评估项目弹性潜能极高的地区或地段弹性潜能极低的地区或地段地应力区挤压区过渡区埋深深浅刚性岩石发育，单层厚度总厚度大，软弱夹层少或以刚性岩石组合体岩性特征塑性岩石组合发育，刚性岩石组合体不发育为主，岩性致密岩体介质连续结构岩体为主，高围压下碎裂结构岩体转化为连续结构岩体。低围压，散体结构岩体为主。应力传播连续传播为主，传播距离远，能量损失少传播性差，距离近，能量损失大波的传播速度快速度慢构造复杂、不协调，以压扭性断层为主，组合关系复杂；褶皱紧闭倒地质构造地质构造简单或特复杂转；煤层等高线变化大，岩层产状变化大应力集中岩性、厚度变化大或突变，断层的拐点、交叉点等岩性

7、、厚度连续或变化小地层声响岩石噪音、煤炮声大，连续不断不明显煤层稳定性稳定性差，分叉合槽煤层稳定构造煤发育，煤层遭受严重破坏，坚固性系数小，透气性差不发育，原生结构为主地温较高、变化大正常，变化小水文地质条件相对简单复杂说明：过度挤压区，煤岩比较破碎，稳定性差等，也是属于弹性潜能极低的地区或地段表2瓦斯内能Table2Internalenergyofgas评估项目瓦斯内能极高的地区或地段瓦斯内能极低的地区或地段地应力区挤压区过渡区埋深大，围压高浅，围压低顶底板岩层或煤层内部夹层封闭性好，导水导气构造不发