煤與瓦斯突出機(jī)理

1、煤與瓦斯突出機(jī)理作者：佚名安全文集來(lái)源：不詳點(diǎn)擊數(shù)：479更新時(shí)間：2008530煤與瓦斯突出系指煤礦中這樣一種煤體動(dòng)力現(xiàn)象即在極短時(shí)間內(nèi)由煤體向巷道(包括采場(chǎng))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(yùn)動(dòng)并造成一定的動(dòng)力效應(yīng)(推倒礦車(chē)巨石破壞支架等)大突出時(shí)粉煤可以充填數(shù)百米巷道而噴出的瓦斯粉煤流有時(shí)帶有暴風(fēng)般的性質(zhì)逆風(fēng)流充滿數(shù)千米長(zhǎng)的巷道.因此煤與瓦斯突出是威脅煤礦安全生產(chǎn)的最嚴(yán)重的自然

2、災(zāi)害.自從1834年法國(guó)發(fā)生世界上第一次煤和瓦斯突出以來(lái)40多個(gè)產(chǎn)煤國(guó)家發(fā)生了突出.我國(guó)的瓦斯突出極為嚴(yán)重至今為止已發(fā)生突出萬(wàn)次以上.今年18月全國(guó)發(fā)生較大以上的突出31起死亡182人其中有14起發(fā)生在非突出礦井占45.2%.對(duì)云南來(lái)說(shuō)近年隨著煤炭開(kāi)采的向地下深部延伸和開(kāi)發(fā)力度的加大煤與瓦斯突出也隨之加劇.東源集團(tuán)的羊場(chǎng)煤礦田壩煤礦恩洪煤礦均是突出礦井恩洪突出還很?chē)?yán)重.云南在建的最大規(guī)模井工煤礦白龍山煤礦也已經(jīng)發(fā)生瓦斯突出.因此瓦斯突出

3、災(zāi)害的嚴(yán)重性云南已經(jīng)凸現(xiàn).研究和掌握治理技術(shù)已經(jīng)很迫切.煤與瓦斯突出一般是在工作面放炮或采掘等誘導(dǎo)因素出現(xiàn)后隨即發(fā)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(dǎo)因素出現(xiàn)后延遲一定時(shí)間才發(fā)生稱之為延期突出.延期突出由于延期時(shí)間有長(zhǎng)有短難以確定不好預(yù)防.今年羊場(chǎng)曾經(jīng)發(fā)生過(guò)一次延期突出.那么煤與瓦斯突出的機(jī)理是如何的呢討論瓦斯抽放和突出治理的資料很多但對(duì)突出機(jī)理進(jìn)行詳細(xì)描述的資料卻很少因此了解這方面知識(shí)對(duì)于研究和治理突

4、出顯得很有必要.人類(lèi)對(duì)煤與瓦斯突出機(jī)理的研究已經(jīng)近200年了對(duì)突出機(jī)理的假說(shuō)不下40種盡管各有差別但歸納起來(lái)有六類(lèi)主要的仍然是三大類(lèi):瓦斯主導(dǎo)學(xué)說(shuō)地壓主導(dǎo)學(xué)說(shuō)綜合作用假說(shuō).本文介紹有代表性的幾種假說(shuō).(一)瓦斯主導(dǎo)學(xué)說(shuō)該類(lèi)學(xué)說(shuō)認(rèn)為瓦斯是突出的主要原因和能源而地壓和煤的物理力學(xué)性能則是為突出創(chuàng)造了有力條件.該類(lèi)學(xué)說(shuō)主要包括以下假說(shuō):刷、導(dǎo)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(jìn)，應(yīng)力“三區(qū)

5、”隨工作面的推進(jìn)而不斷前移，工作面前方應(yīng)力顯現(xiàn)區(qū)煤層中的游離瓦斯和解吸瓦斯在支承壓力作用下沿應(yīng)力轉(zhuǎn)移過(guò)程中形成的預(yù)成裂隙向前方不斷運(yùn)移積累，不斷沖刷破壞裂隙和層里周邊煤體，運(yùn)移積累瓦斯的同時(shí)積累了破壞的粉煤。多個(gè)采掘工作循環(huán)導(dǎo)致支承應(yīng)力不斷前移促使瓦斯運(yùn)移積累的結(jié)果，使工作面前方煤體相互聯(lián)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(lái)自于自身解吸和積存瓦斯對(duì)采掘支承壓力擠壓的傳遞（同時(shí)，若有地質(zhì)構(gòu)造存在，地質(zhì)構(gòu)造殘

6、余應(yīng)力同時(shí)作用）。當(dāng)運(yùn)移瓦斯積累到其瓦斯壓力足以導(dǎo)致一定煤巖壁破壞時(shí)，此時(shí)，當(dāng)采掘工作繼續(xù)進(jìn)行時(shí)（特別是放炮、工作面周期來(lái)壓或初次來(lái)壓時(shí)），工作面應(yīng)力向深部轉(zhuǎn)移，在工作面前方形成卸壓的瞬間，工作面煤壁三向應(yīng)力場(chǎng)變?yōu)閮上蚧蛞幌颍簬r壁抵抗強(qiáng)度最低，高壓瓦斯作用于抵抗強(qiáng)度最低的煤巖壁，導(dǎo)致其破壞發(fā)生瓦斯突出。(二)地應(yīng)力為主導(dǎo)作用的假說(shuō)1)巖石變形潛能說(shuō)在地址構(gòu)造帶儲(chǔ)藏著構(gòu)造應(yīng)力在煤層頂?shù)装宓膸r層中積蓄著強(qiáng)大的彈性能.當(dāng)巷道接近厚的巖層彈性

7、變形地區(qū)時(shí)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(fā)生突出.瓦斯在突出過(guò)程中僅起輔助作用.2)集中應(yīng)力說(shuō)在回采工作面前方的支撐壓力帶由于厚的堅(jiān)硬頂板懸頂突然折斷而引起的附加應(yīng)力致使煤體在集中應(yīng)力的作用下遭受破壞而引起突出.3)應(yīng)力疊加說(shuō)瓦斯突出是由于地質(zhì)構(gòu)造贏利自重應(yīng)力火山與巖漿活動(dòng)的熱力變形應(yīng)力采礦應(yīng)力和放頂動(dòng)壓等應(yīng)力疊加而引起的.(三)能量假說(shuō)該假說(shuō)是在實(shí)驗(yàn)室研究實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上提出的.認(rèn)為:除了重力和瓦斯壓力外不存在別的激發(fā)