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煤与瓦斯突出及其预防

  
评论: 更新日期:2010年11月23日

  一、概述
  含义:煤矿地下采掘过程中,在极短的时间内(几秒到几分钟),从煤、岩层内以极快的速度向采掘空间内喷出煤(岩)和瓦斯(CH4、CO2)的现象,称为煤与瓦斯突出
  危害:它所产生的高速瓦斯流(含煤粉或岩粉)能够摧毁巷道设施,破坏通风系统,甚至造成风流逆转;喷出的瓦斯由几百到几万m3,能使井巷充满瓦斯,造成人员窒息,引起瓦斯燃烧或爆炸;喷出的煤、岩由几千吨到万吨以上,能够造成煤流埋人;猛烈的动力效应可能导致冒顶和火灾事故的发生。

  二、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。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。

  三、突出的一般规律
  1、突出发生在一定的采掘深度以后。每个煤层开始发生突出的深度差别很大,最浅的矿井是湖南白沙矿务局里王庙煤矿仅50m,始突深度最大的是抚顺矿务局老虎台煤矿,达640m。自此以下,突出的次数增多,强度增大。
  
  2、突出多发生在地质构造附近,如断层、褶曲、扭转和火成岩侵入区附近。据南桐矿务局统计,95%以上的突出(石门突出除外)发生在向斜轴部、扭转地带、断层和褶曲附近。北票矿务局统计,90%以上的突出发生在地质构造区和火成岩侵入区。
  
  3、突出多发生在集中应力区,如巷道的上隅角,相向掘进工作面接近时,煤层留有煤柱的相对应上、下方煤层处,回采工作面的集中应力区内掘进时,等等。
  
  4、突出次数和强度,随煤层厚度、特别是软分层厚度的增加而增加。煤层倾角愈大,突出的危险性也愈大。
  
  5、突出与煤层的瓦斯含量和瓦斯压力之间没有固定的关系。瓦斯压力低、含量小的煤层可能发生突出;压力高,含量大的煤层也可能不突出。因为突出是多种因素综合作用的结果。但值得注意的是,我国30处特大型突出矿井的煤层瓦斯含量都大于20m3/t。
  
  6、突出煤层的特点是强度低,而且软硬相间,透气系数小,瓦斯的放散速度高,煤的原生结构遭到破坏,层理紊乱,无明显节理,光泽暗淡,易粉碎。如果煤层的顶板坚硬致密,突出危险性增大。
  
  7、大多数突出发生在放炮和落煤工序。例如,重庆地区132次突出中,落煤时124次,占95%。放炮后没有立即发生的突出,称延期突出。延迟的时间由几分钟到十几小时,它的危害性更大。
  
  8、突出前常有预兆发生,如煤体和支架压力增大;煤壁移动加剧,煤壁向外鼓出,掉碴,煤块迸出;破裂声,煤炮声,闷雷声;煤质干燥,光泽暗淡,层理紊乱;瓦斯增大或忽大忽小;煤尘增多;气温降低;顶钻或夹钻,等等。熟悉或掌握本矿的突出预兆,对于及时撤出人员,减少伤亡,有重要意义。

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