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1、防治煤與瓦斯突出講座一、煤與瓦斯突出概念及機理1、煤與瓦斯突出——煤（巖）與瓦斯突出在地應(yīng)力和瓦斯的共同作用下，破碎的煤、巖和瓦斯由煤體巖體內(nèi)突然向采掘空間拋出的異常的動力現(xiàn)象。 這里所指的突出是煤與瓦斯突出、煤的突然傾出、煤的突然壓出、巖石與瓦斯突出的總稱。2、煤與瓦斯突出的機理。突出的機理是關(guān)于解釋突出的原因和過程的理論。突出是十分復(fù)雜的自然現(xiàn)象，它的機理還沒有統(tǒng)一的見解，假說很多。目前世界上存在著煤與瓦斯突出機理的有4大類27種假說。即：(一)瓦斯為主導(dǎo)作用的假說1、“瓦斯包”說；2、突出波說；3、裂縫堵塞
2、說；4、閉合孔隙說；5、瓦斯膨脹說；6、卸壓瓦斯說：認為突出煤層的透氣性較低，瓦斯難以流出。由于采掘而使之卸壓，迅速壓的瓦斯造成瓦斯壓力升高，將分散的煤迅速拋出或向巷道擠出；7、瓦斯說；8、瓦斯粉煤說：認為突出時的粉煤原來就存在煤層中。當有瓦斯時，這些粉煤就象流體一樣，瓦斯壓力不大時就能引起突出。9、地質(zhì)破壞帶說：認為由于有地質(zhì)破壞帶的存在，潛藏著一定數(shù)量的高壓瓦斯。10、瓦斯解吸說：認為卸壓時煤的微孔隙擴張，孔隙吸附潛能降低，吸附、吸著瓦斯解吸，使瓦斯壓力增高，可破壞不堅硬的煤，而引起突出。（二）地壓為主導(dǎo)作用的假
3、說1、巖石變形潛能說：認為突出是由于積聚在煤層周圍的變形的彈性巖石的潛能所引起的，而這種潛能則是以往發(fā)生過的地質(zhì)構(gòu)造變動所造成的。2、集中應(yīng)力說3、塑性變形說4、振動波動說5、應(yīng)力疊加說：認為瓦斯突出是由于地質(zhì)構(gòu)造應(yīng)力、火山與巖漿活動的熱力變形應(yīng)力、自重應(yīng)力、采掘壓力和放頂作用而造成的；6、放炮突出說7、頂板位移不均勻說（三）化學(xué)本質(zhì)說1、瓦斯水化物說2、“爆炸的煤”說3、“重煤”說4、地球化學(xué)說5、硝基化合物說以上各種單項假說往往與突出的實際情況不符，或不能對井下煤瓦斯突出現(xiàn)象作出解釋。（四）綜合假說1、能量說：它
4、是蘇聯(lián)B。B霍多特提出的，認為突出是煤的變形潛能和瓦斯內(nèi)能所引起的。2、應(yīng)力分布不均勻說；3、破壞區(qū)說：日本的磯部俊郎認為，突出是瓦斯壓力和地應(yīng)力共同作用的結(jié)果。在高壓力作用下，由強度最小點首先發(fā)生破壞在其周圍造成應(yīng)力集中，使破壞向鄰點擴展而形成破壞區(qū)，由于煤體破壞釋放的彈性能供給熱量使吸著瓦斯得到解吸，并使煤的內(nèi)摩擦力下降，變成易流動狀態(tài)而發(fā)生煤與瓦斯突出。4、動力效應(yīng)說5、游離瓦斯壓力說：法國的耿代爾等人認為，突出是綜合作用的結(jié)果，但游離瓦斯壓力是發(fā)動突出的力量，解吸的吸著瓦斯只是參與了煤搬運過程。上述各種綜合他
5、說，雖然“瓦斯”說、“地壓”說和“化學(xué)”說等單項假說有所進步。但是，除應(yīng)力分布不均勻說外，其它假說最大的弱點是沒有考慮構(gòu)造應(yīng)力在突出中的作用。因此，不能圓滿地解釋突出的區(qū)域性分布、煤層自行揭開，過煤門的大強度突出等問題，而應(yīng)力分布不均勻說，則對瓦斯的作用考慮不夠，對過煤門時的大強度突出，突出的時瓦斯量超過煤層瓦斯含量數(shù)十倍的現(xiàn)象，同樣不能解釋。突出是十分復(fù)雜的自然現(xiàn)象，它的機理還沒有統(tǒng)一的見解，假說很多。多數(shù)人認為，突出是地壓、瓦斯、煤的力學(xué)性質(zhì)和重力綜合作用的結(jié)果。我國比較贊同的是瓦斯壓力和地應(yīng)力的綜合作用學(xué)說的觀
6、點。所以，煤礦安全規(guī)程把煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出解釋為：在地應(yīng)力和瓦斯（二氧化碳）的共同作用下，破碎的煤（巖）和瓦斯（二氧化碳）由煤體或巖體內(nèi)突然向采掘空間拋出的動力現(xiàn)象。二、煤與瓦斯突出的分類及其特征（一）分類按照煤與瓦斯動力現(xiàn)象的成因進行分類：分為煤的突然傾出、煤的突然壓出、煤和瓦斯突出。（二）各類煤與瓦斯動力現(xiàn)象的特征1、煤的突然傾出的特征：主要動力源是由重力引起，瓦斯壓力促進重力作用的顯現(xiàn)，所以煤的傾出能引起或轉(zhuǎn)化為煤和瓦斯突出?！駜A出空洞具有較規(guī)則的幾何形狀（橢圓形、梨形等），在上山的空洞常沿煤層傾斜
7、延伸、多為梨形；在平巷，空洞多分布在上方及上隅角，橢圓形較多，一般空洞的上部帶自然拱的穩(wěn)定形狀?！駜A出的煤主要是碎煤，有時也能見到少量粉煤，無分選現(xiàn)象；1、煤的突然傾出的特征：其主要動力源是由重力引起，瓦斯壓力促進重力作用的顯現(xiàn)，所以煤的傾出能引起或轉(zhuǎn)化為煤和瓦斯突出?！駜A出空洞具有較規(guī)則的幾何形狀（橢圓形、梨形等），在上山的空洞常沿煤層傾斜延伸、多為梨形；在平巷，空洞多分布在上方及上隅角，橢圓形較多，一般空洞的上部帶自然拱的穩(wěn)定形狀。傾出的煤主要是碎煤，有時也能見到少量粉煤，無分選現(xiàn)象；煤的拋出距離及堆積情況，取決
8、于煤量的多少。一般不超過50米；堆積坡面角，一般近于自然安息角，沿傾斜空洞發(fā)生強大的傾出時，堆積坡面角可能小于自然安息角；傾出的煤量由數(shù)十噸到數(shù)百噸，但多數(shù)情況不超過100噸●煤傾出的瓦斯涌出量取決于煤層瓦斯含量，每噸傾出煤的瓦斯涌出量小于或近于煤層瓦斯含量。瓦斯不會逆風(fēng)流運行，在正常通風(fēng)條件下，一般經(jīng)1小時左右能降至正常；●動力效應(yīng)一般不大，
