1、余国锋,防 突 讲 座,煤矿瓦斯治理国家工程研究中心淮北项目部 经理、高级工程师,提 纲,一、煤与瓦斯突出概述二、煤与瓦斯突出预测及效果检验三、防治煤与瓦斯突出措施四、安全防护措施,煤与瓦斯突出概述,1,1,煤与瓦斯突出概述,1)煤与瓦斯突出概况,基本概念,指煤矿井下采掘过程中，在很短时间内从煤（岩）体内部向采掘空间突然喷出大量煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）的一种动力现象。,煤与瓦斯突出实验室模拟,1,煤与瓦斯突出概述,放炮器,巷道底板堆积大量煤粉,煤与瓦斯突出现场模拟示意图,1,煤与瓦斯突出概述,煤与瓦斯突出危害,突然间工作面或井巷充满高浓度瓦斯，造成人员窒息；突出时产生的强大力能效应，及短时间
2、内能摧毁巷道，造成风流紊乱或逆转、破坏矿井通风系统。喷出大量的煤岩流堵塞巷道，破坏支架，损坏设备、设施，造成煤岩流埋人事故。喷出大量的瓦斯弥漫井下巷道很容易引起瓦斯燃烧或爆炸，造成更大的事故。,1,煤与瓦斯突出概述,国内外煤与瓦斯突出概况,世界上首例煤与瓦斯突出事例发生在1843年法国。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。世界上最大的一次突出发生在1969年7月13日苏联顿巴斯加加林矿710m水平主石门揭穿L3煤层时，煤层厚仅1.03m，突出煤量1.42万吨，瓦斯25万立方米。迄今为止，中国、前苏联、波
3、兰、日本、法国、美国、匈牙利、比利时、德国、英国、澳大利亚等主要产煤国家几乎都发生煤与瓦斯突出。其中，中国、苏联、法国、波兰、日本是突出在千吨以上的较严重的国家。,1,煤与瓦斯突出概述,我国最早有记载的突出是1950年5月2日辽源矿务局富国二井在垂深280m煤巷掘进时发生的。我国最大（世界第二大）的一次突出发生在1975年8月8日，四川天府矿务局三汇坝一矿在主平酮揭穿煤层时发生的，突出煤（岩）12780t，涌出瓦斯近140万m。我国突出矿井比较多，强度大，突出频繁，是世界上第一个突出次数超万次的国家。,1,煤与瓦斯突出概述,我国是世界上发生煤与瓦斯突出现象最严重、危害性最大的国家之一。随着煤炭
4、的发展，采掘深度不断加深，地压与瓦斯压力不断加大，过去一些没有发生过突出的煤层和矿井，也会出现突出动力现象，低瓦斯矿井也转变为突出矿井。,我国高瓦斯矿区分布图,我国煤层瓦斯分区、分带和煤与瓦斯突出矿区分布图,1,煤与瓦斯突出概述,2)瓦斯动力现象分类,瓦斯动力现象分类,按突出现象分类煤的突然倾出：主要由重力引起，瓦斯在一定程度上参与倾出过程。煤的突然压出：由构造应力或开采集中引起，瓦斯起次要作用。按形式不同，压出分为两类：突然移动：煤体整体移动，不抛出煤、不形成孔洞。突然挤出：发生在构造应力大，有软分层等条件下。煤（岩石）与瓦斯突出：地应力和瓦斯压力共同参与。,1,煤与瓦斯突出概述,按参与突出
5、的种类分类煤与瓦斯突出、岩石与瓦斯突出、煤与二氧化碳突出、岩石与二氧化碳突出。按工作地点分类煤巷掘进突出（平巷、上山、下山）、石门揭煤突出（次数不多，但强度最大）、回采工作面突出、竖井突出、岩巷突出,按动力现象强度分类,1,煤与瓦斯突出概述,3)煤与瓦斯突出基本特征,煤的突然倾出,倾出的就地按自然安息角堆积，无分选现象；倾出的孔洞口大腔小，孔洞轴线沿煤层倾斜或铅垂方向发展；无明显动力效应；常发生在煤质松软的急倾斜煤层中；巷道瓦斯涌出量明显增加。,1,煤与瓦斯突出概述,煤的突然压出,压出后，在煤层与顶板之间的裂隙中有细煤粉；整体位移的煤体上有大量裂隙；压出的煤呈块状，无分选现象；巷道瓦斯涌出量增
6、加；压出可能无孔洞或呈口大腔小楔形孔洞。,1,煤与瓦斯突出概述,煤与瓦斯突出,突出的煤向外抛出距离较远，有分选现象；抛出煤堆积角小于煤的自然安息角；抛出的煤破坏程度高，含有大量煤块、手捻无粒感的煤粉；有明显动力效应，破坏支架、巷道、设施、设备；有大量的瓦斯（二氧化碳）涌出，涌出的量远远超过突出煤的瓦斯含量；突出孔洞呈口小腔大的梨形、舌形、倒瓶形等。,1,煤与瓦斯突出概述,4)煤与瓦斯突出预兆,有声预兆,顶板来压，支架劈裂声，掉渣声，煤壁发生震动，煤体深部发出煤炮声等。,无声预兆,瓦斯异常涌出，瓦斯忽大忽小，打钻喷瓦斯、喷煤等；煤层紊乱，煤厚、倾角急变，见断层等；迎头空气变冷。,1,煤与瓦斯突出概述,综合预兆,地压显现预兆：支架断裂、煤岩开裂掉渣、底鼓、煤壁颤动、煤炮声、钻孔变形、垮孔、顶钻、夹钻等。瓦斯涌出预兆：瓦斯涌出异常、忽大忽小，打钻喷瓦斯、喷煤粉、哨声、蜂鸣声，煤尘增大、气温异常、气味异常等。煤结构预兆：层理紊乱、强度降低、松软、暗淡无光泽、煤厚增大、倾角变陡挤压褶曲、煤体干燥等。,1,煤与瓦斯突出概述,5)煤与瓦斯突出机理与规律,煤与瓦斯突出机理,单因素假说：瓦斯主导作用假说
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