煤（岩）与瓦斯突出的分类及危害

山西工程职业学院主讲教师：范红伟

《煤矿安全技术》煤（岩）与瓦斯突出的分类及危害，安全技术与管理专业教学资源库煤（岩）与瓦斯突出的分类及危害煤（岩）与瓦斯突出是指在地应力和瓦斯的共同作用下，破碎的煤、岩和瓦斯由煤体或岩体内突然向采掘空间抛出的异常的动力现象。煤（岩）与瓦斯突出在时间和空间上具有一定的集中性和突然性，它是一种伴有声响和猛烈力能效应的动力现象。1834年3月22日，法国鲁阿尔煤田伊萨克矿井在急倾斜厚煤层平巷掘进工作面发生了世界上第一次有记载的突出。到目前为止，世界19个主要产煤国家发生突出次数在4万次左右。世界第一大突出——1969年7月13日前苏联顿巴斯“加加林矿”石门揭煤(1.03m)突出煤(岩)14000t，瓦斯25万m3。我国是世界上发生煤与瓦斯突出最严重、危害性最大的国家之一。有文字记载的第一次煤与瓦斯突出是1950年5月1日吉林省辽源矿务局富国西二矿，在垂深280m煤巷掘进时发生突出。我国最大的一次突出是1975年8月8日在天府矿务局三江坝一矿主平硐震动爆破揭穿煤层时发生的，突出煤12780t、瓦斯140x104m3，其突出强度居全国第一、世界第二。煤（岩）与瓦斯突出的分类及危害（一）煤与瓦斯突出的分类1、按动力现象力学特征分类及基本特征按动力现象力学特征煤与瓦斯(或二氧化碳)突出(简称突出)煤突然压出并涌出大量瓦斯(简称压出)煤突然倾出并涌出大量瓦斯(简称倾出)岩石与瓦斯突出煤（岩）与瓦斯突出的分类及危害煤与瓦斯突出主要因素地应力和瓦斯压力的联合作用，通常以地应力作用为主，瓦斯压力作用为辅，重力不起决定作用，实现突出的基本能源是煤内储存的高压瓦斯能。主要特征①突出的煤向外抛出的距离较远，具有分选现象；②抛出煤的堆积角小于自然安息角；③抛出煤的破碎程度较高，含有大量碎煤和一定数量手捻无粒感的煤粉；④有明显的动力效应，如破坏支架，推倒矿车，损坏或移动安装在巷道内的设施等；⑤有大量的瓦斯涌出，瓦斯涌出量远远超过突出煤的瓦斯含量，有时会使风流逆转；⑥突出孔洞呈口小腔大的梨形、舌形、倒瓶形、分岔形或其他形状。煤（岩）与瓦斯突出的分类及危害自然安息角松散矿岩自燃烧堆积时，其四周将形成倾斜的堆积坡面，我们把自然堆积坡面与水平面相交的最大角度，称为该矿岩的自然安息角。抛出煤堆积角小于煤的自然安息角。煤（岩）与瓦斯突出的分类及危害突出孔洞呈口小腔大的梨形、舌形、倒瓶形、分岔形或其他形状。煤（岩）与瓦斯突出的分类及危害煤与瓦斯压出主要因素主要因素是受采动影响所产生的地应力，瓦斯压力与煤的重力是次要的因素。压出的基本能源是煤层所积蓄的弹性能。主要特征①压出有两种形式，即煤的整体位移和煤有一定距离的抛出，但位移和抛出的距离都较小；②压出后，在煤层与顶板之间的裂隙中常留有细煤粉，整体位移的煤体上有大量的裂隙；③压出的煤呈块状，无分选现象；④巷道瓦斯涌出量增大，抛出煤的吨煤瓦斯涌出量大于30m3/t；⑤压出可能无孔洞或呈口大腔小的楔形、半圆形孔洞。煤（岩）与瓦斯突出的分类及危害压出可能无孔洞或呈口大腔小的楔形孔洞煤（岩）与瓦斯突出的分类及危害煤与瓦斯倾出主要因素主要因素是地应力，即结构松软、饱含瓦斯、内聚力小的煤，在较高的地应力作用下，突然破坏，失去平衡，为其位能的释放创造了条件。实现突然倾出的主要力是失稳煤体的自身重力。主要特征①倾出的煤按自然安息角堆积、无分选现象；②倾出的孔洞多为口大腔小，孔洞轴线沿煤层倾斜或铅锤（厚煤层）方向发展；③无明显动力效应；④常发生在煤质松软的急倾斜煤层中；⑤巷道瓦斯涌出量明显增加，抛出煤的吨煤瓦斯涌出量大于30m3/t。煤（岩）与瓦斯突出的分类及危害煤（岩）与瓦斯突出的分类及危害岩石与瓦斯突出主要因素岩石与瓦斯突出是在地应力和外界动力作用下，岩层瞬间被破坏向巷道空间抛出，同时涌出大量瓦斯的现象。这种突出的物体主要是以岩石为主，实现突出的基本能源是岩石的变形能、瓦斯内能。主要特征①几乎都是由放炮引起的，它与正常爆破崩落岩石的区别在于突出的岩石量比正常爆破时要多，抛出距离远；②突出岩石一般为砂岩，有分选性现象；③突出瓦斯量较大，甚至出现逆流；④动力效应明显，破坏支架，推倒矿车。⑤突出后在岩体中形成极不规则的空洞，其位置多在巷道上方或上隅角。煤（岩）与瓦斯突出的分类及危害2、煤与瓦斯突出按照突出强度分类按照突出强度小型突出：突出煤（岩）量小于50t中型突出：突出煤（岩）量在50（含50）～100t次大型突出：突出煤（岩）量在100（含100）～500t大型突出：突出煤（岩）量在500（含500）～1000t特大型突出：突出煤（岩）量大于或等于1000t任务六煤与瓦斯突出防治（二）煤与瓦斯突出的危害突出的煤（岩）碎块掩埋人员和设备。12345突出产生的高浓度瓦斯经风流稀释后达到爆炸界限时，遇到火源就会发生瓦斯爆炸事故，影响更为严重。突出强度较大时，煤与瓦斯突出所产生的含煤粉或岩粉的高速瓦斯流能够造成风流逆转现象，危险性更大。突出时产生的巨大动力效应，可能摧毁巷道支架导致冒顶事故的发生，