防治煤与瓦斯突出讲座.ppt

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1、防治煤与瓦斯突出讲座一、煤与瓦斯突出概念及机理1、煤与瓦斯突出——煤（岩）与瓦斯突出在地应力和瓦斯的共同作用下，破碎的煤、岩和瓦斯由煤体岩体内突然向采掘空间抛出的异常的动力现象。　　这里所指的突出是煤与瓦斯突出、煤的突然倾出、煤的突然压出、岩石与瓦斯突出的总称。2、煤与瓦斯突出的机理。突出的机理是关于解释突出的原因和过程的理论。突出是十分复杂的自然现象，它的机理还没有统一的见解，假说很多。目前世界上存在着煤与瓦斯突出机理的有4大类27种假说。即：(一)瓦斯为主导作用的假说1、“瓦斯包”说；2、突出波说；3、裂缝堵塞

2、说；4、闭合孔隙说；5、瓦斯膨胀说；6、卸压瓦斯说：认为突出煤层的透气性较低，瓦斯难以流出。由于采掘而使之卸压，迅速压的瓦斯造成瓦斯压力升高，将分散的煤迅速抛出或向巷道挤出；7、瓦斯说；8、瓦斯粉煤说：认为突出时的粉煤原来就存在煤层中。当有瓦斯时，这些粉煤就象流体一样，瓦斯压力不大时就能引起突出。9、地质破坏带说：认为由于有地质破坏带的存在，潜藏着一定数量的高压瓦斯。10、瓦斯解吸说：认为卸压时煤的微孔隙扩张，孔隙吸附潜能降低，吸附、吸着瓦斯解吸，使瓦斯压力增高，可破坏不坚硬的煤，而引起突出。（二）地压为主导作用的假

3、说1、岩石变形潜能说：认为突出是由于积聚在煤层周围的变形的弹性岩石的潜能所引起的，而这种潜能则是以往发生过的地质构造变动所造成的。2、集中应力说3、塑性变形说4、振动波动说5、应力叠加说：认为瓦斯突出是由于地质构造应力、火山与岩浆活动的热力变形应力、自重应力、采掘压力和放顶作用而造成的；6、放炮突出说7、顶板位移不均匀说（三）化学本质说1、瓦斯水化物说2、“爆炸的煤”说3、“重煤”说4、地球化学说5、硝基化合物说以上各种单项假说往往与突出的实际情况不符，或不能对井下煤瓦斯突出现象作出解释。（四）综合假说1、能量说：它

4、是苏联B。B霍多特提出的，认为突出是煤的变形潜能和瓦斯内能所引起的。2、应力分布不均匀说；3、破坏区说：日本的矶部俊郎认为，突出是瓦斯压力和地应力共同作用的结果。在高压力作用下，由强度最小点首先发生破坏在其周围造成应力集中，使破坏向邻点扩展而形成破坏区，由于煤体破坏释放的弹性能供给热量使吸着瓦斯得到解吸，并使煤的内摩擦力下降，变成易流动状态而发生煤与瓦斯突出。4、动力效应说5、游离瓦斯压力说：法国的耿代尔等人认为，突出是综合作用的结果，但游离瓦斯压力是发动突出的力量，解吸的吸着瓦斯只是参与了煤搬运过程。上述各种综合他

5、说，虽然“瓦斯”说、“地压”说和“化学”说等单项假说有所进步。但是，除应力分布不均匀说外，其它假说最大的弱点是没有考虑构造应力在突出中的作用。因此，不能圆满地解释突出的区域性分布、煤层自行揭开，过煤门的大强度突出等问题，而应力分布不均匀说，则对瓦斯的作用考虑不够，对过煤门时的大强度突出，突出的时瓦斯量超过煤层瓦斯含量数十倍的现象，同样不能解释。突出是十分复杂的自然现象，它的机理还没有统一的见解，假说很多。多数人认为，突出是地压、瓦斯、煤的力学性质和重力综合作用的结果。我国比较赞同的是瓦斯压力和地应力的综合作用学说的观

6、点。所以，煤矿安全规程把煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出解释为：在地应力和瓦斯（二氧化碳）的共同作用下，破碎的煤（岩）和瓦斯（二氧化碳）由煤体或岩体内突然向采掘空间抛出的动力现象。二、煤与瓦斯突出的分类及其特征（一）分类按照煤与瓦斯动力现象的成因进行分类：分为煤的突然倾出、煤的突然压出、煤和瓦斯突出。（二）各类煤与瓦斯动力现象的特征1、煤的突然倾出的特征：主要动力源是由重力引起，瓦斯压力促进重力作用的显现，所以煤的倾出能引起或转化为煤和瓦斯突出。●倾出空洞具有较规则的几何形状（椭圆形、梨形等），在上山的空洞常沿煤层倾斜

7、延伸、多为梨形；在平巷，空洞多分布在上方及上隅角，椭圆形较多，一般空洞的上部带自然拱的稳定形状。●倾出的煤主要是碎煤，有时也能见到少量粉煤，无分选现象；1、煤的突然倾出的特征：其主要动力源是由重力引起，瓦斯压力促进重力作用的显现，所以煤的倾出能引起或转化为煤和瓦斯突出。●倾出空洞具有较规则的几何形状（椭圆形、梨形等），在上山的空洞常沿煤层倾斜延伸、多为梨形；在平巷，空洞多分布在上方及上隅角，椭圆形较多，一般空洞的上部带自然拱的稳定形状。倾出的煤主要是碎煤，有时也能见到少量粉煤，无分选现象；煤的抛出距离及堆积情况，取决

8、于煤量的多少。一般不超过50米；堆积坡面角，一般近于自然安息角，沿倾斜空洞发生强大的倾出时，堆积坡面角可能小于自然安息角；倾出的煤量由数十吨到数百吨，但多数情况不超过100吨●煤倾出的瓦斯涌出量取决于煤层瓦斯含量，每吨倾出煤的瓦斯涌出量小于或近于煤层瓦斯含量。瓦斯不会逆风流运行，在正常通风条件下，一般经1小时左右能降至正常；●动力效应一般不大，