甘肃煤炭工程学校矿井安全技术教案：第一章 矿井瓦斯防治技术06.doc

瓦斯喷出、煤与瓦斯突出及其预防 瓦斯喷出、煤与瓦斯突出都属于瓦斯特殊涌出。 危害：1、产生的高压瓦斯流，能摧毁巷道，造成风流逆转、破坏矿井通风系统。 2、井巷充满瓦斯，造成人员窒息，引起瓦斯燃烧或爆炸。 3、喷出的煤岩，造成煤流埋人。 4、猛烈的动力效应可能导致冒顶和火灾事故的发生 例:1834年3月22日，法国鲁阿煤田，伊萨克矿井（世界上第一次有记录的突出）。 1950年，辽源富国西二井（我国第一次有记录的突出）。 最大的突出：前苏联（1969.7.19）：加加林矿，石门揭煤，1400t,250万m3瓦斯 。 中国（1975.8.8） ：三汇坝一井， 12780t,140万m3瓦斯。 到1992年底全国已有282个突出矿井，截止1995年共发生了16000多次突出。 突出物的破碎特征：产生大量手捻无颗粒的微尘。 瓦斯量：突出瓦斯量（m3/t煤）≥瓦斯含量； 喷孔孔形状：口小内大的犁形， 倒并形（与应力分布一致） 作用力：地应力（弹性变形能） 瓦斯压力（瓦斯潜能） 重力。 矿井瓦斯喷出及其预防 瓦斯喷出的分类与特点 ---- 大量承压状态的瓦斯从煤、岩裂隙中迅速喷出的现象。 特点：时间突然，空间上集中，动力效应。 危害：造成局部地区、采区、一翼充满高浓度瓦斯；窒息、遇火燃能引起瓦斯爆炸、火灾。 分类：（1）地质来源；（2）采掘地压形成 1. 瓦斯沿原生地质构造洞缝喷出 发生地点：地质破坏带、石灰溶洞裂隙区、背斜or向斜轴部储瓦斯区、断层、断裂区。 特点：瓦斯流量大，持续时间长，无明显地压呈现预兆。 2.瓦斯沿采掘地压生成的裂缝喷出 发生地点：往往与地质构造有关，在地质破坏区，原来处于封闭状态的构造裂隙容易被利用，即在采掘地压和瓦斯压力联合作用下会突然张开，成为瓦斯喷出通道。 特点：喷出时有地压显现，有显著的预兆（工作面来压、支架响、掉碴、支架折断），持续时间较短 瓦斯喷出的预防 第一类瓦斯喷出的防治 1、加强地质工作 采取打前探钻孔查明采掘区域前方地质构造、溶洞裂缝的位置分布及其瓦斯储量。 2、根据瓦斯压力、瓦斯量和地质采掘条件制订防治瓦斯喷出的设计与安全措施。 3、利用封堵缝口（瓦斯量小，裂缝不时），引排瓦斯、加强通风等综合措施治理喷出瓦斯。 第二类瓦斯喷出的防治 1、加强地质工作 掌握层间岩性与厚度变化，邻近层的瓦斯压力与瓦斯含量，地压大小，顶底板的活动规律。 2、根据初期卸压面积估算卸压瓦斯量，以确定抽放卸压钻孔的数量及孔位。 3、加强工作面维护 4、加强通风管理。 二、煤与瓦斯突出的规律、机理 概念：煤矿地下采掘过程中，在很短时间（数分钟）内，从煤（岩）壁内部向采掘工作空间突然喷出大量煤（岩）和瓦斯（二氧化碳）的现象。 伴随现象：声响、猛烈力能效应 煤与瓦斯突出分类 按突出现象的力学特征分类 煤与瓦斯（或二氧化碳）突出，简称突出 作用力：地应力(主)、瓦斯压力（辅） 突出能源：煤内储存的高压瓦斯能 煤突然压出并涌出大量瓦斯，简称压出 作用力：采动影响所产生的地应力（主）、瓦斯压力（辅）、煤的重力（辅） 突出能源：煤内聚集的弹性能 煤突然倾出并涌出大量瓦斯 作用力：地应力、重力2.按突出的强度分类 小型突出：强度＜100t/次（突出后，几十min，瓦斯浓度恢复正常）； 中型突出：100~499 t/次（突出后，一天，瓦斯浓度恢复正常）； 大型突出：500~999 t/次（突出后，几天，瓦斯浓度恢复正常）； 特大型突出：≥1000 t/次（突出后，很长时间，瓦斯浓度恢复正常）。 瓦斯突出的分布特点 从地理分布来看，我国突出分布的总规律是南方多， 北方少，东部多，西部少 从成煤时代分布来看， 由最老的早石炭纪煤层到 最新的第三纪煤层都有突出 发生。 突出分布的不均衡性 是普遍现象。 瓦斯突出的基本规律 地压是发动突出的主要动力 突出的危险性随着煤层埋藏深度的增加而增大 采掘工作形成的集中应力区是突出点密集区 突出危险区集中在地质构造带，呈带状分布 产生强烈震动的采掘作业可能诱导突出，这种作业不仅能引起应力状态的改变，而且可使动载荷作用在新暴露的煤体上，造成煤的突然破碎。 受煤自重的影响，上山掘进头发生突出的次数多，强度小，下山掘进头发生突出的次数少，强度稍大。 瓦斯是抛出煤体和完成突出过程的主要动力 突出危险煤层的瓦斯压力一般在0.7MPa~1 MPa，同一煤层中瓦斯压力越大，突出的危险性越高。 突出危险的煤层瓦斯含量和开采时的瓦斯涌出量都在10m3/t以上，突出发生时吨煤瓦斯喷出量时煤层瓦斯含量的几倍到几千倍。 突出气体的种类主要是瓦斯，个别矿井突出二氧化碳，突出瓦斯中含有少量重烃类气体。 煤的物理力学性质决定突出发生发展的难易 突出的强度和次数随着煤层的厚度特别是软分层厚度的增加而曾多。 突出的危险性随煤层倾角的增大而