煤（巖）與瓦斯突出的分類及危害

山西工程職業(yè)學(xué)院主講教師：范紅偉

《煤礦安全技術(shù)》煤（巖）與瓦斯突出的分類及危害，安全技術(shù)與管理專業(yè)教學(xué)資源庫煤（巖）與瓦斯突出的分類及危害煤（巖）與瓦斯突出是指在地應(yīng)力和瓦斯的共同作用下，破碎的煤、巖和瓦斯由煤體或巖體內(nèi)突然向采掘空間拋出的異常的動(dòng)力現(xiàn)象。煤（巖）與瓦斯突出在時(shí)間和空間上具有一定的集中性和突然性，它是一種伴有聲響和猛烈力能效應(yīng)的動(dòng)力現(xiàn)象。1834年3月22日，法國(guó)魯阿爾煤田伊薩克礦井在急傾斜厚煤層平巷掘進(jìn)工作面發(fā)生了世界上第一次有記載的突出。到目前為止，世界19個(gè)主要產(chǎn)煤國(guó)家發(fā)生突出次數(shù)在4萬次左右。世界第一大突出——1969年7月13日前蘇聯(lián)頓巴斯“加加林礦”石門揭煤(1.03m)突出煤(巖)14000t，瓦斯25萬m3。我國(guó)是世界上發(fā)生煤與瓦斯突出最嚴(yán)重、危害性最大的國(guó)家之一。有文字記載的第一次煤與瓦斯突出是1950年5月1日吉林省遼源礦務(wù)局富國(guó)西二礦，在垂深280m煤巷掘進(jìn)時(shí)發(fā)生突出。我國(guó)最大的一次突出是1975年8月8日在天府礦務(wù)局三江壩一礦主平硐震動(dòng)爆破揭穿煤層時(shí)發(fā)生的，突出煤12780t、瓦斯140x104m3，其突出強(qiáng)度居全國(guó)第一、世界第二。煤（巖）與瓦斯突出的分類及危害（一）煤與瓦斯突出的分類1、按動(dòng)力現(xiàn)象力學(xué)特征分類及基本特征按動(dòng)力現(xiàn)象力學(xué)特征煤與瓦斯(或二氧化碳)突出(簡(jiǎn)稱突出)煤突然壓出并涌出大量瓦斯(簡(jiǎn)稱壓出)煤突然傾出并涌出大量瓦斯(簡(jiǎn)稱傾出)巖石與瓦斯突出煤（巖）與瓦斯突出的分類及危害煤與瓦斯突出主要因素地應(yīng)力和瓦斯壓力的聯(lián)合作用，通常以地應(yīng)力作用為主，瓦斯壓力作用為輔，重力不起決定作用，實(shí)現(xiàn)突出的基本能源是煤內(nèi)儲(chǔ)存的高壓瓦斯能。主要特征①突出的煤向外拋出的距離較遠(yuǎn)，具有分選現(xiàn)象；②拋出煤的堆積角小于自然安息角；③拋出煤的破碎程度較高，含有大量碎煤和一定數(shù)量手捻無粒感的煤粉；④有明顯的動(dòng)力效應(yīng)，如破壞支架，推倒礦車，損壞或移動(dòng)安裝在巷道內(nèi)的設(shè)施等；⑤有大量的瓦斯涌出，瓦斯涌出量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過突出煤的瓦斯含量，有時(shí)會(huì)使風(fēng)流逆轉(zhuǎn)；⑥突出孔洞呈口小腔大的梨形、舌形、倒瓶形、分岔形或其他形狀。煤（巖）與瓦斯突出的分類及危害自然安息角松散礦巖自燃燒堆積時(shí)，其四周將形成傾斜的堆積坡面，我們把自然堆積坡面與水平面相交的最大角度，稱為該礦巖的自然安息角。拋出煤堆積角小于煤的自然安息角。煤（巖）與瓦斯突出的分類及危害突出孔洞呈口小腔大的梨形、舌形、倒瓶形、分岔形或其他形狀。煤（巖）與瓦斯突出的分類及危害煤與瓦斯壓出主要因素主要因素是受采動(dòng)影響所產(chǎn)生的地應(yīng)力，瓦斯壓力與煤的重力是次要的因素。壓出的基本能源是煤層所積蓄的彈性能。主要特征①壓出有兩種形式，即煤的整體位移和煤有一定距離的拋出，但位移和拋出的距離都較?。虎趬撼龊?，在煤層與頂板之間的裂隙中常留有細(xì)煤粉，整體位移的煤體上有大量的裂隙；③壓出的煤呈塊狀，無分選現(xiàn)象；④巷道瓦斯涌出量增大，拋出煤的噸煤瓦斯涌出量大于30m3/t；⑤壓出可能無孔洞或呈口大腔小的楔形、半圓形孔洞。煤（巖）與瓦斯突出的分類及危害壓出可能無孔洞或呈口大腔小的楔形孔洞煤（巖）與瓦斯突出的分類及危害煤與瓦斯傾出主要因素主要因素是地應(yīng)力，即結(jié)構(gòu)松軟、飽含瓦斯、內(nèi)聚力小的煤，在較高的地應(yīng)力作用下，突然破壞，失去平衡，為其位能的釋放創(chuàng)造了條件。實(shí)現(xiàn)突然傾出的主要力是失穩(wěn)煤體的自身重力。主要特征①傾出的煤按自然安息角堆積、無分選現(xiàn)象；②傾出的孔洞多為口大腔小，孔洞軸線沿煤層傾斜或鉛錘（厚煤層）方向發(fā)展；③無明顯動(dòng)力效應(yīng)；④常發(fā)生在煤質(zhì)松軟的急傾斜煤層中；⑤巷道瓦斯涌出量明顯增加，拋出煤的噸煤瓦斯涌出量大于30m3/t。煤（巖）與瓦斯突出的分類及危害煤（巖）與瓦斯突出的分類及危害巖石與瓦斯突出主要因素巖石與瓦斯突出是在地應(yīng)力和外界動(dòng)力作用下，巖層瞬間被破壞向巷道空間拋出，同時(shí)涌出大量瓦斯的現(xiàn)象。這種突出的物體主要是以巖石為主，實(shí)現(xiàn)突出的基本能源是巖石的變形能、瓦斯內(nèi)能。主要特征①幾乎都是由放炮引起的，它與正常爆破崩落巖石的區(qū)別在于突出的巖石量比正常爆破時(shí)要多，拋出距離遠(yuǎn)；②突出巖石一般為砂巖，有分選性現(xiàn)象；③突出瓦斯量較大，甚至出現(xiàn)逆流；④動(dòng)力效應(yīng)明顯，破壞支架，推倒礦車。⑤突出后在巖體中形成極不規(guī)則的空洞，其位置多在巷道上方或上隅角。煤（巖）與瓦斯突出的分類及危害2、煤與瓦斯突出按照突出強(qiáng)度分類按照突出強(qiáng)度小型突出：突出煤（巖）量小于50t中型突出：突出煤（巖）量在50（含50）～100t次大型突出：突出煤（巖）量在100（含100）～500t大型突出：突出煤（巖）量在500（含500）～1000t特大型突出：突出煤（巖）量大于或等于1000t任務(wù)六煤與瓦斯突出防治（二）煤與瓦斯突出的危害突出的煤（巖）碎塊掩埋人員和設(shè)備。12345突出產(chǎn)生的高濃度瓦斯經(jīng)風(fēng)流稀釋后達(dá)到爆炸界限時(shí)，遇到火源就會(huì)發(fā)生瓦斯爆炸事故，影響更為嚴(yán)重。突出強(qiáng)度較大時(shí)，煤與瓦斯突出所產(chǎn)生的含煤粉或巖粉的高速瓦斯流能夠造成風(fēng)流逆轉(zhuǎn)現(xiàn)象，危險(xiǎn)性更大。突出時(shí)產(chǎn)生的巨大動(dòng)力效應(yīng)，可能摧毀巷道支架導(dǎo)致冒頂事故的發(fā)生，