防治煤与瓦斯突出讲座 ppt课件

7、 顶板位移不均匀说
（三） 化学本质说
1、 瓦斯水化物说 2、 “爆炸的煤”说 3、 “重煤”说 4、 地球化学说 5、 硝基化合物说
以上各种单项假说往往与突出的实际情 况不符，或不能对井下煤瓦斯突出现象作 出解释。
（四）综合假说
1、能量说：它是苏联B。B霍多特提出的，认为突出是 煤的变形潜能和瓦斯内能所引起的。
防治煤与瓦斯突出讲座
一、煤与瓦斯突出概念及机理 1、煤与瓦斯突出—— 煤（岩）与瓦斯突出 在地应力和瓦斯的共同作用下，破 碎的煤、岩和瓦斯由煤体岩体内突然向采掘空间抛出的 异常的动力现象。
这里所指的突出是煤与瓦斯突出、煤的突然倾出、 煤的突然压出、岩石与瓦斯突出的总称。 2、煤与瓦斯突出的机理。 突出的机理是关于解释突出的原因和过程的理论。突出 是十分复杂的自然现象，它的机理还没有统一的见解， 假说很多。目前世界上存在着煤与瓦斯突出机理的有4 大类27种假说。即：
●动力效应一般不大，可以推倒空矿车、折断木支架 等；
●在倾出前经常出现的预兆是煤的硬度降低，煤体开 裂，从工作面掉煤渣，支架压力增加，有时煤体上也 出现劈裂声和闷雷声；
●倾出常发生在煤质松软的急倾斜煤层中。
： 2、煤的突然压出的特征
煤的突然压出是由构造应力或开采集中应力引起的，
瓦斯起次要作用。
● 压出有两种形式，整体位移或煤有一定距离的抛 出，但位移或抛出的距离很小； ● 压出后，在煤层与顶板之间的裂隙中常留有粉煤， 整体位移的煤有大量的裂隙； ● 压出的煤是块状，无分选现象； ● 巷道瓦斯涌出量增大； ● 压出可能无孔洞或呈口大腔小的楔形孔洞。
●倾出的煤主要是碎煤，有时也能见到少量粉煤，无 分选现象；
1、煤的突然倾出的特征：
其主要动力源是由重力引起，瓦斯压力促进重力作 用的显现，所以煤的倾出能引起或转化为煤和瓦斯突
出。
● 倾出空洞具有较规则的几何形状（椭圆形、梨形等）， 在上山的空洞常沿煤层倾斜延伸、多为梨形；在平巷， 空洞多分布在上方及上隅角，椭圆形较多，一般空洞的 上部带自然拱的稳定形状。
我国比较赞同的是瓦斯压力和地应力的综合作用学说的 观点。所以，煤矿安全规程把煤（岩）与瓦斯（二氧化碳） 突出解释为：在地应力和瓦斯（二氧化碳）的共同作用下， 破碎的煤（岩）和瓦斯（二氧化碳）由煤体或岩体内突然 向采掘空间抛出的动力现象。
二、煤与瓦斯突出的分类及其特征 （一）分类 按照煤与瓦斯动力现象的成因进行分类：分为煤的突
4、 动力效应说
5、游离瓦斯压力说：法国的耿代尔等人认为，突出 是综合作用的结果，但游离瓦斯压力是发动突出的力 量，解吸的吸着瓦斯只是参与了煤搬运过程。
上述各种综合他说，虽然“瓦斯”说、“地压”说和“化 学”说等单项假说有所进步。但是，除应力分布不均匀说 外，其它假说最大的弱点是没有考虑构造应力在突出中的 作用。因此，不能圆满地解释突出的区域性分布、煤层自 行揭开，过煤门的大强度突出等问题，而应力分布不均匀 说，则对瓦斯的作用考虑不够，对过煤门时的大强度突出， 突出的时瓦斯量超过煤层瓦斯含量数十倍的现象，同样不 能解释。 突出是十分复杂的自然现象，它的机理还没有统一的见解， 假说很多。多数人认为，突出是地压、瓦斯、煤的力学性 质和重力综合作用的结果。
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（二）地压为主导作用的假说
(一)瓦斯为主导作用的假说
1、“瓦斯包”说； 2、突出波说； 3、裂缝堵塞说； 4、闭合孔隙说； 5、瓦斯膨胀说； 6、卸压瓦斯说：认为突出煤层的透气性较低，瓦斯难
以流出。由于采掘而使之卸压，迅速压的瓦斯造成瓦 斯压力升高，将分散的煤迅速抛出或向巷道挤出； 7、瓦斯说； 8、瓦斯粉煤说：认为突出时的粉煤原来就存在煤层中。 当有瓦斯时，这些粉煤就象流体一样，瓦斯压力不大 时就能引起突出。 9、地质破坏带说：认为由于有地质破坏带的存在，潜 藏着一定数量的高压瓦斯。 10、瓦斯解吸说：认为卸压时煤的微孔隙扩张，孔隙 吸附潜能降低，吸附、吸着瓦斯解吸，使瓦斯压力增 高，可破坏不坚硬的煤，而引起突出。
• 倾出的煤主要是碎煤，有时也能见到少量粉煤，无分选 现象；
• 煤的抛出距离及堆积情况，取决于煤量的多少。一般不 超过50米；堆积坡面角，一般近于自然安息角，沿倾斜 空洞发生强大的倾出时，堆积坡面角可能小于自然安息 角；
• 倾出的煤量由数十吨到数百吨，但多数情况不超过100 吨
●煤倾出的瓦斯涌出量取决于煤层瓦斯含量，每吨倾 出煤的瓦斯涌出量小于或近于煤层瓦斯含量。瓦斯不 会逆风流运行，在正常通风条件下，一般经1小时左右 能降至正常；
1、 岩石变形潜能说：认为突出是由于积聚在煤层周围 的变形的弹性岩石的潜能所引起的，而这种潜能则是以
往发生过的地质构造变动所造成的。
2、 集中应力说
3、 塑性变形说
4、振动波动说
5、 应力叠加说：认为瓦斯突出是由于地质构造应力、
火山与岩浆活动的热力变形应力、自重应力、采掘压力
和放顶作用而造成的；
6、 放炮突出说
2、 应力分布不均匀说；
3、 破坏区说：日本的矶部俊郎认为，突出是瓦斯压 力和地应力共同作用的结果。在高压力作用下，由强 度最小点首先发生破坏在其周围造成应力集中，使破 坏向邻点扩展而形成破坏区，由于煤体破坏释放的弹 性能供给热量使吸着瓦斯得到解吸，并使煤的内摩擦 力下降，变成易流动状态而发生煤与瓦斯突出。
然倾出、煤的突然压出、煤和瓦斯突出。
（二）各类煤与瓦斯动力现象的特征 1、煤的突然倾出的特征：
主要动力源是由重力引起，瓦斯压力促进重力作用 的显现，所以煤的倾出能引起或转化为煤和瓦斯突出。
●倾出空洞具有较规则的几何形状（椭圆形、梨形等）， 在上山的空洞常沿煤层倾斜延伸、多为梨形；在平巷， 空洞多分布在上方及上隅角，椭圆形较多，一般空洞的 上部带自然拱的稳定形状。