煤（巖）與瓦斯突出的概念、分類及危害

　　　　煤（巖）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（巖）與瓦斯突出的概念、分類及危害
　　　五、煤（巖）與瓦斯突出的概念、分類及危害
　　?。ㄒ唬┟号c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（巖）和瓦斯由煤（巖）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。它是礦井瓦斯涌出的一種形式。
　　　突出礦井是指在礦井的開拓、生產范圍內有突出煤層的礦井。其中，突出煤層是指在礦井井田范圍內發(fā)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、煤與瓦斯突出后，會噴出大量的瓦斯和煤塵，突出時間極短，一般持續(xù)幾分鐘或幾秒鐘。
　　　2、破碎的煤（巖石）常常被拋出一定的距離。
　　　3、突出后在煤（巖）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，就是突出所形成的沖擊波能破壞支架、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沖擊，而且常常發(fā)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；沖擊波能破壞通風系統(tǒng)，改變風流方向，造成通風混亂，不利于人員的撤退和救災。
　　　7、煤與瓦斯突出后的高濃度瓦斯，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、煤與瓦斯突出后，可能在同一地點發(fā)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(fā)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：
　　?。?）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，其后是細顆粒的煤，再后是粗顆粒的煤或煤塊）；煤（巖）被高瓦斯氣流運至遠處，隨巷道而拐彎，煤炭堆積的坡度小于煤的自然安息角。
　　?。?）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系統(tǒng)。
　　?。?）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、煤突然壓出并涌出大量瓦斯（簡稱壓出）
　　　發(fā)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：
　　?。?）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于自然安息角。
　　?。?）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。
　　?。?）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。
　　?。?）壓出時有大量的瓦斯（二氧化碳）涌出，有時從煤層或巖石的裂縫噴出瓦斯（二氧化碳），一般沒有瓦斯逆流現象。
　　?。?）發(fā)生壓出時的瓦斯（二氧化碳）壓力可推走設備和折斷支架。
　　　3、煤突然傾出并涌出大量瓦斯（簡稱傾出）
　　　發(fā)出傾出的主要因素是地應力，即結構松軟、富含瓦斯、內聚力小的煤（巖），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(chuàng)造了條件。實現突然傾出的主要動力是失穩(wěn)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。煤堆積的坡度等于自然安息角。
　　?。?）傾出的煤為大小不同的碎塊，雜亂無章。
　　?。?）傾出一般都有規(guī)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，其傾角一般大于 45°，位于原集中應力帶內，孔洞的深度一般為幾米到數十米。
　　?。?）傾出時有大量瓦斯（二氧化碳）涌出，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(fā)生突出現象所拋出的煤（巖）數量（一般以t為單位）和涌出的瓦斯（二氧化碳）量（以m³為單位）。由于在突出時，統(tǒng)計和計算瓦斯（二氧化碳）量比較困難，所以通常以煤（巖）數量作為劃分突出強度的主要依據。
　　?。?）小型突出：突出的煤（巖）數量小于100t。
　　?。?）中型突出：突出的煤（巖）數量為100～500t。
　　?。?）大型突出：突出的煤（巖）數量為500～1000t。
　　?。?）特大型突出：突出的煤（巖）數量大于1000t。
　　?。ㄈ┟号c瓦斯的危害
　　　1、礦井中一旦發(fā)生煤與瓦斯突出，大量的煤巖固體物和瓦斯氣體即以極快的速度噴出，巨大的沖擊力會破壞井巷設施和裝備。
　　　2、沖出的煤巖會堆塞巷道、埋壓人員和阻絕人員撤出。
　　　3、煤與瓦斯突出會使通風系統(tǒng)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(fā)瓦斯爆炸燃燒，造成井毀人亡的特大災害事故。