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主要(zhǔyào)内容1.1煤与瓦斯突出的定义在煤矿井下采掘过程中,在极短时间内(数秒至几分钟)突然从煤(岩)体内喷出大量的煤(岩)与瓦斯的现象,称为煤与瓦斯突出,简称突出。1915年8月8日在天府矿务局三汇坝,一矿主平硐揭6#煤层震动放炮时突出煤岩量12780吨,瓦斯量140万立方米,这是目前为止所发生的的最大的一次突出事例,也是世界上第二(dìèr)大突出事例。尽管我国煤与瓦斯突出历史比较短,但是,是世界上第一个突出次数超万次的国家,因此是世界上突出最严重的国家。突出特点是突出矿井比较多,强度大,突出频繁。煤与瓦斯突出是煤矿严重的自然灾害之一,是煤、岩和瓦斯参与下的一种复杂的动力现象。具体表现为在数秒至几十秒钟极短的时间内向巷道、采面等采掘空间抛出大量的煤岩,并喷出大量的瓦斯。煤量从几吨到上万吨,瓦斯量从几十立方米到数百万立方米。危害轻的摧毁巷道支架,推倒矿车,破坏通风设施,引起(yǐnqǐ)局部地区风流反风,严重的使井巷充满煤岩和瓦斯,造成人员窒息、埋人,甚至可能引起(yǐnqǐ)矿井瓦斯爆炸等煤矿恶性伤亡事故。如1879年4月17日比利时阿拉波二号井上山眼掘进时发生了世界上第一例大强度突出,突出强度420吨煤,喷出50万立方米以上的瓦斯,逆流瓦斯从提升井口23m处绞车房附近的火炉引燃瓦斯,火焰高达50m,井口建筑一片废墟,在2小时后火焰将要熄灭时,又连续发生了7次恶性瓦斯爆炸,造成124人丧生,其中地面烧死3人,烧伤11人的特大恶性煤与瓦斯突出事故。1.3煤与瓦斯突出预兆(1)早期预兆主要特征:煤变软,光泽暗,节理层理紊乱。处理原则:密切观察,提高防突意识,加强防突措施和防护监控。(2)中期(zhōngqī)预兆主要特征:钻粉多,钻进慢,夹钻,顶钻,喷孔等异常。处理原则:按《规程》规定,撤人,汇报,待突出危险消除后方可续继作业。此外,还应注意:停钻、停电,加强防护,若孔口喷火,应立即用“湿衣”或黄土捂灭。(3)临突预兆(yùzhào)主要特征:面来压,响煤炮,瓦斯涌出异常工作面来压:掘进工作面临突前,瞬时出现顶压,底鼓,两邦来劲,片邦掉顶、支架变形、损坏、“发抖”、迎头煤体外移等剧。响煤炮:在煤体内部,出现煤炮频发,顶板与煤体断裂声,瓦斯射流声等,显现异常强烈。瓦斯涌出异常:瓦斯涌出忽大忽小,总趋势增大。1.5煤与瓦斯突出规律(1)煤层突出危险性随采深增加而加大。(2)突出多发生在地质构造带。如在断层、褶曲和火成岩侵入的地区,受挤压扭曲严重易发生突出。突出的气体主要是CH4,少数情况下为CO2。一般情况下,瓦斯压力和瓦斯含量越大,突出危险越严重。煤体破坏程度越严重,煤的强度越小,突出危险性越大。采掘工作面应力集中区容易发生突出。突出常发生于外力冲击作用(zuòyòng)下。如放炮、支护、落煤等作业方式诱导。突出多数有突出予兆。石门突出危险性最大。煤层突出危险区常呈带状分布。统计表明在突出煤层中,突出危险区占突出煤层总区域面积不到10%,即突出煤层并非处处都危险,相反大多数地区无突出危险,这也是突出预测工作的意义所在。1.5突出的基本特征⑴突出的煤抛出距离较远,具有明显的分选性;⑵抛出的煤堆积角小于煤的自然安息角;⑶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⑷有明显的动力效应,破坏支架、推倒矿车(kuànɡchē)、破坏和抛出安装在巷道内的设施;⑸有大量的瓦斯涌出,瓦斯涌出量远远大于突出煤的瓦斯含量,有时会使风流逆转;⑹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。2025/3/62025/3/61.6倾出的基本特征倾出的煤就地按自然安息角堆积,并无分选现象;倾出的孔洞呈孔大腔小,孔洞轴线压风自沿煤层倾斜或铅垂方向(厚煤层)发展;无明显动力(dònglì)效应;倾出常发生在煤质松软的急倾斜厚煤层中;巷道瓦斯涌出量明显增大。2025/3/61.8压出的基本特征压出有两种形式,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;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;压出的煤呈块状,无分选显现;巷道瓦斯(二氧化碳)涌出量增大;压出可能(kěnéng)无孔洞或呈口大小腔小的楔形孔洞。压出时常伴随巷道底鼓。开采深度大地质构造复杂,构造煤发育瓦斯(wǎsī)含量高(深部区域超过25m3/t),瓦斯(wǎsī)压力大(最大6.61MPa)煤层透气性系数低(0.0001-0.0228mD),属难以抽采煤层;平煤矿区(kuànɡqū)煤层透气性系数在0.0001~0.0228mD之间,禹州矿区(kuànɡqū)二1煤层透气性系数在0.029~0.09mD之间。突出危险性大,并伴有冲击