煤與瓦斯突出機理

1、煤與瓦斯突出機理作者：佚名安全文集來源：不詳點擊數：479更新時間：2008530煤與瓦斯突出系指煤礦中這樣一種煤體動力現象即在極短時間內由煤體向巷道(包括采場)中突然噴出巨量的瓦斯和粉碎的煤并在煤體中形成某種特殊形狀的空洞噴出的粉煤被瓦斯流所攜帶運動并造成一定的動力效應(推倒礦車巨石破壞支架等)大突出時粉煤可以充填數百米巷道而噴出的瓦斯粉煤流有時帶有暴風般的性質逆風流充滿數千米長的巷道.因此煤與瓦斯突出是威脅煤礦安全生產的最嚴重的自然

2、災害.自從1834年法國發生世界上第一次煤和瓦斯突出以來40多個產煤國家發生了突出.我國的瓦斯突出極為嚴重至今為止已發生突出萬次以上.今年18月全國發生較大以上的突出31起死亡182人其中有14起發生在非突出礦井占45.2%.對云南來說近年隨著煤炭開采的向地下深部延伸和開發力度的加大煤與瓦斯突出也隨之加劇.東源集團的羊場煤礦田壩煤礦恩洪煤礦均是突出礦井恩洪突出還很嚴重.云南在建的最大規模井工煤礦白龍山煤礦也已經發生瓦斯突出.因此瓦斯突出

3、災害的嚴重性云南已經凸現.研究和掌握治理技術已經很迫切.煤與瓦斯突出一般是在工作面放炮或采掘等誘導因素出現后隨即發生的.這樣的突出稱之為正常突出.還有一種突出是在工作面放炮或采掘等誘導因素出現后延遲一定時間才發生稱之為延期突出.延期突出由于延期時間有長有短難以確定不好預防.今年羊場曾經發生過一次延期突出.那么煤與瓦斯突出的機理是如何的呢討論瓦斯抽放和突出治理的資料很多但對突出機理進行詳細描述的資料卻很少因此了解這方面知識對于研究和治理突

4、出顯得很有必要.人類對煤與瓦斯突出機理的研究已經近200年了對突出機理的假說不下40種盡管各有差別但歸納起來有六類主要的仍然是三大類:瓦斯主導學說地壓主導學說綜合作用假說.本文介紹有代表性的幾種假說.(一)瓦斯主導學說該類學說認為瓦斯是突出的主要原因和能源而地壓和煤的物理力學性能則是為突出創造了有力條件.該類學說主要包括以下假說:刷、導致裂隙、層理周邊煤體破壞成為粉煤（或碎煤），使得粉煤和瓦斯混合相間積累。采掘工作面不斷推進，應力“三區

5、”隨工作面的推進而不斷前移，工作面前方應力顯現區煤層中的游離瓦斯和解吸瓦斯在支承壓力作用下沿應力轉移過程中形成的預成裂隙向前方不斷運移積累，不斷沖刷破壞裂隙和層里周邊煤體，運移積累瓦斯的同時積累了破壞的粉煤。多個采掘工作循環導致支承應力不斷前移促使瓦斯運移積累的結果，使工作面前方煤體相互聯系的裂隙中形成了大量高壓瓦斯和破壞的粉煤的存在。這些積累瓦斯的壓力來自于自身解吸和積存瓦斯對采掘支承壓力擠壓的傳遞（同時，若有地質構造存在，地質構造殘

6、余應力同時作用）。當運移瓦斯積累到其瓦斯壓力足以導致一定煤巖壁破壞時，此時，當采掘工作繼續進行時（特別是放炮、工作面周期來壓或初次來壓時），工作面應力向深部轉移，在工作面前方形成卸壓的瞬間，工作面煤壁三向應力場變為兩向或一向，煤巖壁抵抗強度最低，高壓瓦斯作用于抵抗強度最低的煤巖壁，導致其破壞發生瓦斯突出。(二)地應力為主導作用的假說1)巖石變形潛能說在地址構造帶儲藏著構造應力在煤層頂底板的巖層中積蓄著強大的彈性能.當巷道接近厚的巖層彈性

7、變形地區時圍巖象彈簧一樣地伸張破碎和粉碎煤體瓦斯隨之大量涌出發生突出.瓦斯在突出過程中僅起輔助作用.2)集中應力說在回采工作面前方的支撐壓力帶由于厚的堅硬頂板懸頂突然折斷而引起的附加應力致使煤體在集中應力的作用下遭受破壞而引起突出.3)應力疊加說瓦斯突出是由于地質構造贏利自重應力火山與巖漿活動的熱力變形應力采礦應力和放頂動壓等應力疊加而引起的.(三)能量假說該假說是在實驗室研究實驗的基礎上提出的.認為:除了重力和瓦斯壓力外不存在別的激發