煤（岩）與瓦斯突出的概念、分類及危害

　　　　煤（岩）與瓦斯突出的概念、分類及危害

　　　一、培訓時間：2012年9月18日
　　　二、培訓地點：機電隊會議室
　　　三、授課人：王保明、孫買林
　　　四、培訓內容：煤（岩）與瓦斯突出的概念、分類及危害
　　　五、煤（岩）與瓦斯突出的概念、分類及危害
　　　（一）煤與瓦斯突出的概念
煤礦在采掘過程中，在地應力和瓦斯（含二氧化碳）的共同作用下，破碎的煤（岩）和瓦斯由煤（岩）體內突然向采掘空間拋出的異常動力現象，叫做煤與瓦斯突出。它是礦井瓦斯湧出的一種形式。
　　　突出礦井是指在礦井的開拓、生產範圍內有突出煤層的礦井。其中，突出煤層是指在礦井井田範圍內發生過突出的煤層或者經鑒定有突出危險的煤層。
　　　煤與瓦斯突出的主要特點是：
　　　1、煤與瓦斯突出後，會噴出大量的瓦斯和煤塵，突出時間極短，一般持續幾分鍾或幾秒鍾。
　　　2、破碎的煤（岩石）常常被拋出一定的距離。
　　　3、突出後在煤（岩）體內，往往形成大小不同、形狀不一的孔洞。
　　　4、突出時，常常伴有猛烈響聲和強大的動力效應。所謂動力效應，就是突出所形成的衝擊波能破壞支架、推動礦車、移動巨石等的一種動力現象。
　　　5、噴出的瓦斯量往往有幾千立方米到幾萬甚至幾百萬立方米。
　　　6、突出過程中，不但能順風流向回風方向衝擊，而且常常發生瓦斯逆流現象，即瓦斯流沿著通風相反方向流動。有的逆流很遠，可達幾百米甚至上千米；衝擊波能破壞通風係統，改變風流方向，造成通風混亂，不利於人員的撤退和救災。
　　　7、煤與瓦斯突出後的高濃度瓦斯，開始不會立即爆炸，但在一定供氧條件下，遇火則能引起燃燒;待降到爆炸界限內，遇火源則會爆炸。因此，突出礦井的火源管理非常重要。
　　　8、煤與瓦斯突出後，可能在同一地點發生二次、三次突出。
　　　（二）煤與瓦斯突出的分類
　　　煤與瓦斯突出的分類方法有兩種，一是按突出現象的力學特征分類，二是按突出強度分類。
　　　按突出現象的力學特征分類
　　　1、煤與瓦斯突出（簡稱突出）
　　　發生突出的主要因素是地應力和瓦斯壓力的聯合作用，通常以地應力為主，瓦斯壓力為輔。實現突出的基本能量是煤體內積蓄的高瓦斯能量。判斷突出現象的基本特征是：
　　　（1）突出的固體物具有氣體搬運的特征。突出的煤有明顯的分選性，由外向突出點的煤的顆粒度從粉末狀到煤塊逐漸增加（即先是煤粉，其後是細顆粒的煤，再後是粗顆粒的煤或煤塊）；煤（岩）被高瓦斯氣流運至遠處，隨巷道而拐彎，煤炭堆積的坡度小於煤的自然安息角。
　　　（2）突出的固體物具有被高壓氣體粉碎的特征。大量的極細的煤炭粉末是突出時煤炭被高壓瓦斯膨脹粉碎的結果，有時突出固體物被搗固壓實，需要用風鎬或手鎬來清理。
　　　（3）突出時大量的瓦斯（有的煤礦是二氧化碳）噴出，有瓦斯逆流的現象。突出強度越大，瓦斯逆流越遠，100t以下的突出一般為幾十米；1000t以下的大型突出的瓦斯逆流達幾百米、甚至達幾千米；超過1000t的特大型突出瓦斯逆流可達千米至數千米以上，能嚴重破壞礦井通風係統。
　　　（4）突出的孔洞口小內大，通常為梨形或倒瓶形狀。突出中心線沿煤層傾斜方向向上延伸或與煤層傾向線成不大的夾角，一般長度為幾米到幾十米，有時可能看不到孔洞，主要是被突出時位移的煤或碎煤所充填。
　　　2、煤突然壓出並湧出大量瓦斯（簡稱壓出）
　　　發生與實現煤壓出的主要因素是煤層受采動影響所產生的地應力，瓦斯壓力和煤的自重力是次要因素。壓出的基本特征是：
　　　（1）壓出的固體物按彈性能釋放的方向堆積，即壓出的煤炭堆積在原來的位置，或在煤的自重力的參與下稍有偏移；煤炭堆積坡度一般小於自然安息角。
　　　（2）壓出的煤為大小不同的碎塊，雜亂無章；有時煤整體位移，向外鼓出。
　　　（3）壓出時往往出現楔形、縫形或袋形等形狀的孔洞，口大肚小，外寬內窄，深度一般為幾米，多數壓出看不到孔洞。
　　　（4）壓出時有大量的瓦斯（二氧化碳）湧出，有時從煤層或岩石的裂縫噴出瓦斯（二氧化碳），一般沒有瓦斯逆流現象。
　　　（5）發生壓出時的瓦斯（二氧化碳）壓力可推走設備和折斷支架。
　　　3、煤突然傾出並湧出大量瓦斯（簡稱傾出）
　　　發出傾出的主要因素是地應力，即結構鬆軟、富含瓦斯、內聚力小的煤（岩），在較高的地應力的作用下，突然被破壞，失去平衡，為其能量的釋放創造了條件。實現突然傾出的主要動力是失穩煤體的自重力。傾出的基本特征有：
　　　（1）傾出的煤按重力方向堆積，即煤堆積在原來的位置的下方。煤堆積的坡度等於自然安息角。
　　　（2）傾出的煤為大小不同的碎塊，雜亂無章。
　　　（3）傾出一般都有規則的孔洞，一般為舌形、梨形或袋形等口大內小的形狀；孔洞軸線沿煤層傾斜方向延伸，其傾角一般大於 45°，位於原集中應力帶內，孔洞的深度一般為幾米到數十米。
　　　（4）傾出時有大量瓦斯（二氧化碳）湧出，但一般沒有逆流現象。
　　　按突出強度分類
　　　突出強度是指每次發生突出現象所拋出的煤（岩）數量（一般以t為單位）和湧出的瓦斯（二氧化碳）量（以m³為單位）。由於在突出時，統計和計算瓦斯（二氧化碳）量比較困難，所以通常以煤（岩）數量作為劃分突出強度的主要依據。
　　　（1）小型突出：突出的煤（岩）數量小於100t。
　　　（2）中型突出：突出的煤（岩）數量為100～500t。
　　　（3）大型突出：突出的煤（岩）數量為500～1000t。
　　　（4）特大型突出：突出的煤（岩）數量大於1000t。
　　　（三）煤與瓦斯的危害
　　　1、礦井中一旦發生煤與瓦斯突出，大量的煤岩固體物和瓦斯氣體即以極快的速度噴出，巨大的衝擊力會破壞井巷設施和裝備。
　　　2、衝出的煤岩會堆塞巷道、埋壓人員和阻絕人員撤出。
　　　3、煤與瓦斯突出會使通風係統遭到嚴重破壞，風流逆轉，使眾多人員窒息、死亡。
　　　4、突出的瓦斯遇火還可能引發瓦斯爆炸燃燒，造成井毀人亡的特大災害02manbetx.com 。