煤与瓦斯突出的基本理论

一、煤与瓦斯突出的定义煤与瓦斯突出是煤矿井下采掘过程中，在很短时间内(数分钟)，从煤(岩)壁内部向采掘工作空间突然喷出煤(岩)和瓦斯的现象，简称瓦斯突出或突出。突出是一种伴有声响和猛烈力能效应的动力现象。二、煤与瓦斯突出的确定突出煤层的确定方法有两种：一是矿井中只要发生一次突出现象，该矿井就定为突出矿井，发生突出的煤层定为突出煤层;二是利用单项指标法预测，可以定性煤层的突出危险性，只有四个指标全部达到条件方可定为突出煤层，条件具体是煤的破坏类型为Ⅲ、Ⅳ、V类，瓦斯放散初速度△p大于或等于10，煤的坚固性系数小于或等于0·5，煤层瓦斯压力大于或等于0.74Mpa。三、煤与瓦斯突出的危害主要表现在：破坏巷道、设备、系统，冲击伤人、煤流埋人，瓦斯造成人员窒息，引起瓦斯、煤尘爆炸，延误生产等。四、煤与瓦斯突出的分类及特征依据动力现象的力学特征，煤与瓦斯突出可分压出、倾出、突出三种形式。1、煤的压出并伴随大量瓦斯涌出，简称压出，主要特征有：①煤的整体位移或煤有一定距离的抛出，但位移和抛出的距离较小;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;⑤压出可能无孔洞或呈口大腔小的楔形孔洞。2、煤的倾出并伴随大量瓦斯涌出，简称倾出，主要特征有：①倾出的煤就地按自然安息角堆积，并无分选现象;②倾出的孔洞呈孔大腔小，孔洞轴线沿煤层倾斜或铅垂(厚煤层)方向发展;③无明显动力效应;④倾出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。3、煤或岩石突然抛出伴随瓦斯喷出，简称突出，主要特征有：①突出的煤向外抛出距离较远，具有分选现象;②抛出的煤堆积角小于煤的自然安息角;③抛出的煤破碎程度较高，含有大量的煤块和手捻无粒感的煤粉;④有明显的动力效应，破坏支架、推倒矿车、破坏和抛出安装在巷道内的设施;⑤有大量的瓦斯涌出，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、倒瓶形以及其它分岔形等。五、煤与瓦斯突出强度的划分按动力现象强度分类，主要依据每次突出的煤(岩)重量。小型突出：强度<5O吨/次;中型突出：强度5O～99吨/次;次大型突出：强度1OO～499吨/次;大型突出：强度5O0～999吨/次;特大型突出：强度≥1OOO吨/次。六、煤与瓦斯突出发生的一般规律大量突出资料的统计分析表明，突出的发生一般具有以下规律：1、突出发生在一定的采掘深度上，并随开采深度增加，危险性加大。突出最浅的深度称为始突深度。2、突出煤层的突出危险区域呈带状分布。3、突出与构造关系密切。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。大构造控制煤层突出分布，小构造往往是突出位置最显著的地质标志。4、石门揭煤突出危险性最大，突出煤层上山掘进比下山掘进危险。5、大多数突出发生在放炮和风镐落煤过程。采矿应力集中、片帮或冒顶也容易诱导突出。6、突出具有延期性，延迟的时间由几分钟到十几小时，它的危害性更大。七、煤与瓦斯突出的预兆1、有声预兆：顶板来压，支架劈裂声，掉渣声，煤壁发生震动，从煤体深部发出煤炮声。2、无声预兆：瓦斯涌出异常，瓦斯忽大忽小，打钻喷瓦斯、喷煤等。煤层紊乱，煤厚、倾角急变，见断层等。感觉迎头变冷。迎头出现“黑烟”现象。八、煤与瓦斯突出的本质突出是一种物理现象，即突出过程中没有明显的光、电、热现象，突出的煤、岩和瓦斯气体没有发生分子意义上的