防治煤与瓦斯突出基础知识
煤与瓦斯突出是煤矿中一种极其复杂的动力现象,它是威胁煤矿安全生产的严重自然灾害之一,如果由于煤与瓦斯突出引起瓦斯爆炸和火灾事故,后果更为严重。因此,如何防止煤与瓦斯突出,确保矿井安全生产事关重大。世界各国在防治突出方面虽进行了大量的工作,但到目前为止,对各种地质、开采条件下突出发生的规律还没有完全掌握,也未能完全杜绝突出发生。对煤矿安全生产来看,防治突出的任务有两个方面:一是防止突出发生,或减少突出的频率和强度;二是避免突出造成人身伤亡事故。
一、煤与瓦斯突出的概念
煤与瓦斯突出是指煤与瓦斯在一个很短的时间内突然地自煤(岩)壁抛向巷道空间所引起的动力现象。在煤与瓦斯突出过程中,抛出的煤体有几十吨至几千吨,同时涌出大量的瓦斯充满整个巷道空间。根据目前的研究结果,引起煤与瓦斯突出的动力有地应力和瓦斯的压力。
二、煤与瓦斯突出的危害
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、喷出大量的煤岩造成埋住施工人员。
3、井巷充满瓦斯,造成人员窒息,引起瓦斯燃烧或爆炸。
三、煤与瓦斯突出的形式及基本特征
1、突出。地应力和瓦斯压力的联合作用,重力不起决定作用。
(1)突出的向外抛出距离较远,具有分选现象;
(2)抛出的煤堆积角度小于自然安息角;
(3)抛出的煤破碎程度较高,含有大量的煤块和细小的煤粉;
(4)有明显的动力效应,破坏支架、推倒矿车、破坏和抛出安装在巷道内的设施;
(5)有大量的瓦斯喷出,瓦斯喷出量大大超过突出煤的瓦斯含量,有时会使风流逆转;
(6)突出的孔洞呈口小腔大的梨形、舌型、倒瓶形以及其它特殊的形状。
2、压出。主要因素是受采动影响所产生的地应力,瓦斯压力和煤的自重是次要因素。
(1)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;
(2)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;
(3)压出的煤呈块状,无分选现象;
(4)巷道瓦斯涌出量增大;
(5)压出可能无孔洞或口大腔小的楔形孔洞。
3、倾出。主要因素是地应力和重力。
(1)倾出的煤就地按自然安息角堆积,并无分选现象;
(2)倾出的孔洞呈孔大腔小,孔洞轴线沿煤层倾斜或铅垂方向发展;
(3)无明显的动力效应;
(4)倾出常发生在媒质松软的急倾斜煤层中;
(5)巷道瓦斯涌出量明显增加。
四、突出危险煤层的基本特征
突出煤层和非突出煤层在媒质、结构、赋存条件以及特征等方面存在着明显的差异,这些差异是煤层突出危险性评价的依据。一般来说,突出危险煤层具有以下特征:
1、具有较高的变质程度。
2、具有较高的瓦斯压力和瓦斯含量。(0.74MPa,8m3/t)
3、透气性较低,顶底板一般为封闭型。
4、结构破坏类型较高、强度低。(III、IV、V类,f |