煤与瓦斯突出机理研究现状及分析

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煤矿煤与瓦斯突出现状及防治对策

煤矿煤与瓦斯突出现状及防治对策

煤矿煤与瓦斯突出现状及防治对策煤矿煤与瓦斯突出是煤矿安全生产中常见的一种危险现象,给煤矿生产和工人的生命财产安全带来了严重的威胁。

为了深入了解煤矿煤与瓦斯突出的现状及防治对策,我们需要从煤矿煤与瓦斯突出的原因、现状和防治措施等方面进行深入分析和讨论。

一、煤矿煤与瓦斯突出的原因1. 煤矿开采活动导致地质构造失稳,破坏了地下的瓦斯密封层,瓦斯逸散;2. 煤体分解释放出的甲烷气体,是致使煤矿瓦斯爆炸的主要因素之一;3. 长期的煤矿开采已经形成了一定的瓦斯压力,一旦受到外界的刺激就会造成瓦斯的自然涌出;4. 煤与瓦斯的比例关系,不同矿区、不同煤层瓦斯含量都不尽相同,这也会直接影响到煤与瓦斯突出的情况。

煤矿煤与瓦斯突出是由于地质构造、矿井工程等多方面的因素共同作用导致的,因此要全方位、综合分析各项因素,及时制定合理的防治措施。

煤矿煤与瓦斯突出已成为煤矿安全生产的一大隐患,给煤矿企业和矿工带来了巨大的安全风险。

据统计,国内煤矿煤与瓦斯突出的事故频发,造成了大量的人员伤亡和财产损失。

煤与瓦斯的突出现象始终是制约煤矿安全生产的一个难题,因此亟需加强煤与瓦斯突出的防治工作。

1. 严格落实各项安全制度,严格执行瓦斯防治措施。

在煤矿生产过程中,必须严格执行各项瓦斯防治措施,确保生产设备的良好运行,及时发现并排除隐患,杜绝任何不安全因素的存在。

还要加强对瓦斯防治工作的宣传教育,提高全体职工的安全意识和防范意识。

2. 完善瓦斯检测监控系统,及时发现和处理瓦斯突出隐患。

对于现有的煤矿瓦斯检测监控系统,需要进行升级改造,提高监控的准确性和灵敏度;并建立健全瓦斯突出的联合预警体系,确保瓦斯突出隐患得到及时发现和处理。

3. 推行煤层气抽放技术,减少瓦斯积聚。

煤层气抽放技术是当前煤矿瓦斯防治的一项重要技术手段,通过对煤层气进行抽放和利用,减少瓦斯的积聚,降低瓦斯突出的风险。

4. 加大科技研发力度,研究新型瓦斯防治技术和设备。

科技是生产力,只有不断创新,才能更好地解决煤矿瓦斯突出问题。

煤矿煤与瓦斯突出现状及防治对策

煤矿煤与瓦斯突出现状及防治对策

煤矿煤与瓦斯突出现状及防治对策煤矿煤与瓦斯突出是一种常见的矿井灾害,给矿山生产和矿工安全造成了严重影响。

本文将介绍煤矿煤与瓦斯突出的现状以及防治对策。

我们来了解一下煤矿煤与瓦斯突出的概念。

煤炭是由母煤和富含瓦斯的煤层组成的,在采掘的过程中,煤与瓦斯之间的相互作用会导致瓦斯被释放出来。

当瓦斯释放量超过矿井处理能力时,就会发生煤与瓦斯的突出,造成瓦斯爆炸和煤尘爆炸等灾害。

煤矿煤与瓦斯突出的发生主要与以下几个因素有关:1.煤层的瓦斯含量:瓦斯释放量与煤层的瓦斯含量成正比,瓦斯含量高的矿井容易发生煤与瓦斯突出。

2.煤与瓦斯的相互作用:煤与瓦斯之间的相互作用会引起瓦斯释放,当作用力超过瓦斯的吸附力时,瓦斯就会释放出来。

3.矿井地质条件:地质构造和水文地质条件对瓦斯的发生和迁移有一定影响,地质条件复杂的矿井容易发生煤与瓦斯突出。

为了防治煤矿煤与瓦斯突出,需要采取以下防治措施:1.瓦斯抽放:通过安装瓦斯抽放设备,抽取矿井中的瓦斯,降低矿井瓦斯含量,减少煤与瓦斯突出的风险。

2.煤尘控制:煤尘是煤与瓦斯突出爆炸的重要因素之一,需要加强煤尘的控制措施,保持矿井的清洁度,减少煤尘爆炸的风险。

3.瓦斯检测与监测:安装瓦斯检测仪器,进行瓦斯浓度和瓦斯流量的实时监测,一旦发现异常,及时采取措施。

4.通风控制:通过合理的通风系统设计和运行,保持矿井内的气体质量,减少瓦斯的积聚和扩散,降低煤与瓦斯突出的风险。

5.安全教育与培训:加强矿工的安全教育,提高矿工的安全意识和技能,有效地预防和应对煤与瓦斯突出。

煤矿煤与瓦斯突出是一种常见的矿井灾害,对矿山生产和矿工安全造成严重影响。

要防治煤与瓦斯突出,需要采取瓦斯抽放、煤尘控制、瓦斯检测与监测、通风控制以及安全教育与培训等综合措施。

只有加强矿井管理,提高矿工的安全意识和技能,才能有效地预防和应对煤与瓦斯突出的发生。

煤与瓦斯突出机理研究现状及分析_李希建

煤与瓦斯突出机理研究现状及分析_李希建

第38卷 第1期 煤田地质与勘探Vol. 38 No.1 2010年2月COAL GEOLOGY & EXPLORA TIONFeb. 2010收稿日期:2009-06-06基金项目: 国家自然科学基金项目(50534090); 国家重点基础研究发展计划(973计划) 项目(2005CB221506); 贵州省科技厅工业攻关项目(黔科合GY 字(2006)3029); 贵州省科技厅科技基金项目(黔科合J 字(2006)2109); 教育部春晖计划项目(Z2007-1-52010)作者简介: 李希建(1967—), 男, 湖南张家界人, 博士, 教授, 从事矿井瓦斯防治研究工作.文章编号: 1001-1986(2010)01-0007-07煤与瓦斯突出机理研究现状及分析李希建1, 2,林柏泉1(1. 中国矿业大学安全工程学院, 江苏 徐州 221008; 2. 贵州大学矿业学院, 贵州 贵阳550003) 摘要: 对现有的煤与瓦斯突出机理研究成果进行了评述;阐述了煤与瓦斯突出机理的研究思路与方法及其历史发展过程和研究现状;分析了这些研究成果的不足之处,提出了煤与瓦斯突出机理的研究方向。

研究表明,煤与瓦斯突出机理已经从单因素向多因素发展,综合作用假说得到了普遍认可,这为防突工作提供了理论依据。

认为,煤与瓦斯突出准备机理、失稳与平衡机理、发展机理、传播机理和煤与瓦斯突出带分布规律研究是煤与瓦斯突出机理需要深入研究的方向。

关 键 词:煤与瓦斯突出;机理;研究现状;研究方向中图分类号:TD713.1 文献标识码:A DOI: 10.3969/j.issn.1001-1986.2010.01.002Status of research and analysis on coal and gas outburst mechanismLI Xijian 1, 2, LIN Baiquan 1(1. School of Safety Engineering , China University of Mining and Technology , Xuzhou 221008, China ;2. School of Mining , Guizhou University , Guiyang 550003, China )Abstract: In order to discuss the orientation of research on coal and gas outburst mechanism, research findings of coal and gas outburst mechanism were presented in this paper, Different thoughts and methods of research on coal and gas outburst mechanism were expounded, so were the processes of development and current situation of re-search on coal and gas outburst mechanism. Limitations of existing research findings on coal and gas outburst mechanism were analyzed. Orientation of research on coal and gas outburst mechanism was proposed as well. Currently, research on coal and gas outburst mechanism has developed from single-factor level to multiple-factor level and hypothesis of comprehensive function of multiple-factor has received wide acceptance, which has built theoretical basis for outburst prevention measures in coal mine. Domestic researchers have made abundant achievements in the research on mechanism of coal and gas outburst, which has advanced and developed the mechanism. It was believed that the mechanisms of outburst preparation, outburst instability and balancing, out-burst development, outburst transmission of coal and gas, as well as the regularity of distribution of regions where coal and gas outburst tend to take place are the research orientation for deepened study of the mechanism of coal and gas outburst.Key words: coal and gas outburst ;mechanism ;research actuality ;orientation of research煤与瓦斯突出是一种复杂的矿井瓦斯动力现象,也是一种非常严重而又比较普遍的威胁煤矿安全生产的自然灾害。

煤与瓦斯突出机理研究现状及分析

煤与瓦斯突出机理研究现状及分析

煤与瓦斯突出机理研究现状及分析摘要:本文旨在系统研究和分析煤炭和瓦斯突出机理。

在该研究中,分析了煤炭和瓦斯突出过程中所涉及的物理化学变化、地质条件、煤层压力、煤体结构、气钻参数、工程技术参数等因素的影响。

根据具体的表征,给出了定量的分析和结果,为进一步研究煤炭和瓦斯突出机理提供了依据。

关键词:煤炭突出机理;瓦斯突出机理;物理化学变化;地质条件;工程技术参数正文:煤炭突出机理及其与瓦斯突出机理之间的关系,是深入研究煤炭开采常用的重要内容。

近年来,研究者们对煤的突出机理和瓦斯突出机理进行了大量研究。

研究表明,挖掘过程中煤体膨胀和瓦斯膨胀的作用不仅有助于增加绿色掘进的瓦斯释放速度,而且还可以促进煤炭突出提高开采效率。

具体来说,煤炭突出机理分析依赖于了解煤炭和瓦斯挖掘过程中所涉及的物理化学变化、地质条件、煤层压力、煤体结构、气钻参数、工程技术参数等各方面因素的影响。

基于此,本文将重点分析煤的突出机理和瓦斯突出机理之间的关系,并就机理的重要性和应用提出相关建议。

具体来讲,煤炭和瓦斯突出机理是由于发生了感应膨胀和非感应膨胀等煤体膨胀反应所引起的。

其中,感应膨胀是指煤炭在挖掘过程中受到外部力作用而产生的膨胀,而非感应膨胀则指煤炭瓦斯渗出引起的膨胀。

此外,压力、温度、固体标准热容等地质条件也会引起煤炭突出机理的变化。

瓦斯突出机理同样受到诸多因素的影响,其中最明显的因素是瓦斯压力,同时,地质条件和煤层推力也可能影响机理的变化。

总之,本文研究了煤炭突出机理及其与瓦斯突出机理之间的关系,并给出了定量分析结果,为煤炭开采提供了参考依据。

为了进一步开发出有效的煤炭突出机理,对气钻工程技术参数进行重新设计也是至关重要的。

例如,在气钻工艺设计中,考虑煤(或瓦斯)的突出机理,可以有效地提高开采效率。

这需要根据具体的煤层特征,综合考虑气钻参数,如气钻孔径、钻头长度、钻头转速、电极参数和爆破参数等参数,探讨其对煤(或瓦斯)突出机理的影响。

近距离煤层群煤与瓦斯突出机理及预警研究

近距离煤层群煤与瓦斯突出机理及预警研究

3、未来的发展趋势
3、未来的发展趋势
未来在煤与瓦斯突出机理及防治技术方面的发展趋势包括: (1)深入研究煤与瓦斯突出的内在机制,完善理论基础; (2)加强新技术、 新方法的研发和推广应用; (3)发展智能化、自动化的防突技术和装备,提高 防治效果和矿井安全水平。
3、未来的发展趋势
结论 本次演示对煤与瓦斯突出的机理及防治技术进行了深入探讨。通过分析突出 原因、危害、发生条件和影响因素,提出了相应的防治原则和常见防治技术,并 指出了当前存在的问题和未来的发展趋势。煤与瓦斯突出防治技术的研究和应用 对保障矿工生命安全和提高煤炭生产效益具有重要意义。
2、缺乏有效的预测和防治方法,难以从根本上降低煤与瓦斯突出的 风险。
研究方法 本研究采用理论分析、数值模拟和现场实践相结合的方法,首先对煤层应力 状态进行理论分析,建立数学模型,并通过数值模拟方法模拟煤与瓦斯突出过程。 同时,结合现场实践,对防治方法进行验证和优化。
2、缺乏有效的预测和防治方法,难以从根本上降低煤与瓦斯突出的 风险。
2、煤与瓦斯突出的主要原因和危害
煤与瓦斯突出的主要原因包括:地应力、瓦斯压力、煤岩物理特性等。煤与 瓦斯突出会带来以下危害:
2、煤与瓦斯突出的主要原因和危害
(1)危及矿工生命安全,造成人员伤亡; (2)导致矿井生产中断,生产效 率下降; (3)突出的煤岩和瓦斯会对井下设备造成破坏,增加维修成本。
结果与讨论 1、煤层应力状态特征及影响因素:煤层应力状态受到多种因素的影响,如地 质构造、煤层厚度、埋深、岩性等。在特定的地质条件下,煤层应力状态会出现 异常,导致煤与瓦斯突出的发生。
2、缺乏有效的预测和防治方法,难以从根本上降低煤与瓦斯突出的 风险。
2、煤与瓦斯突出机理:煤与瓦斯突出是在煤层应力作用下,煤和瓦斯从煤层 中突然释放的过程。突出的原因是煤层中的瓦斯压力大于外部压力,同时煤层的 力学性质也起到重要作用。

我国煤与瓦斯突出事故现状及防治对策

我国煤与瓦斯突出事故现状及防治对策

防治对策及实践
3.1预防为主的原则
针对煤与瓦斯突出事故,应采取预防为主的原则,通过加强矿井地质工作、 合理选择采煤方法、完善通风系统、优化巷道布置等措施,降低事故发生的风险。 同时,应建立完善的应急预案,加强应急演练,提高应对突发事故的能力。
3.2具体的防治对策和实践
(1)加强矿井地质工作:在采掘过程中,应对矿井的地质条件进行详细勘 查和评估,掌握煤层厚度、煤层结构、顶底板岩性等关键信息。根据地质条件的 变化,及时调整采煤方法和巷道布置,以降低煤与瓦斯突出事故的风险。
(2)合理选择采煤方法:应根据矿井地质条件和生产能力要求,选择合理 的采煤方法。例如,可采用短壁式采煤法或充填采煤法等较为安全的采煤方法, 以降低煤与瓦斯突出事故的发生。
(3)完善通风系统:应建立完善的通风系统,确保矿井的瓦斯浓度得到有 效控制。同时,应定期对通风系统进行检查和维护,确保通风设备的正常运转。
(4)优化巷道布置:在采掘过程中,应根据矿井地质条件和采煤方法的要 求,合理布置巷道。例如,可采用大断面、直墙半圆拱形的巷道断面,以提高巷 道的稳定性,降低煤与瓦斯突出事故的风险。
结论
本次演示从我国煤与瓦斯突出事故现状、原因及影响因素和防治对策三个方 面进行了分析。通过加强矿井地质工作、合理选择采煤方法、完善通风系统和优 化巷道布置等措施,可以降低煤与瓦斯突出事故的风险。预防和控制煤与瓦斯突 出事故的发生对于保障矿工生命安全和煤炭生产的经济效益具有重要意义。
2.1煤与瓦斯突出的根本原因
煤与瓦斯突出的根本原因是地应力和瓦斯压力的共同作用。在煤矿开采过程 中,随着煤层的开采,地应力发生变化,使煤层中原本处于稳定状态的瓦斯气体 受到挤压,当瓦斯压力超过煤层的承受能力时,就会导致煤与瓦斯突出事故的发 生。

煤与瓦斯突出的研究

煤与瓦斯突出的研究

2023-10-28•煤与瓦斯突出概述•煤与瓦斯突出的理论基础•煤与瓦斯突出的研究方法目录•煤与瓦斯突出的实例分析•煤与瓦斯突出的对策建议•煤与瓦斯突出的未来展望01煤与瓦斯突出概述定义与特征定义煤与瓦斯突出是指在地应力和瓦斯压力的共同作用下,在极短时间内,破碎的煤和瓦斯由煤体内部突然向采掘空间抛出的异常动力现象。

特征具有突发性、不完全的瞬时性、灾害的严重性以及可预防性等特征。

突出的危害性人员伤亡煤与瓦斯突出发生时,常常造成现场作业人员的伤亡。

设备损坏突出的煤和瓦斯对通风设备和采掘设备造成损坏,甚至导致整个矿井的瘫痪。

生产中断突出后需要封闭事故区域,进行灾后处理和修复工作,常常导致生产中断。

突出的历史与现状历史回顾煤与瓦斯突出是煤矿生产中的重大灾害之一,各国都有发生。

历史上发生过多次大规模的煤与瓦斯突出事故,造成了严重的人员伤亡和财产损失。

现状随着煤矿安全生产的重视和技术手段的提高,煤与瓦斯突出的发生率和危害程度有所降低。

然而,在一些复杂的地质条件下,煤与瓦斯突出仍然是煤矿生产中的重大风险。

02煤与瓦斯突出的理论基础突出发生的机理突出通常发生在煤层中的应力集中区域,如断层、褶曲等地质构造带,或者在采煤过程中形成的大面积悬顶或冒落带。

突出的发生与煤的物理力学性质密切相关,如煤的硬度、强度和弹性模量等。

一般来说,软煤易发生突出,而硬煤则不易发生。

突出是煤矿中的一种突发动力灾害,通常伴随有强烈的瓦斯释放。

其发生的机理主要是由于地应力、瓦斯压力和煤的物理力学性质等因素的共同作用。

突出危险性预测预测突出危险性的方法有很多种,包括地质力学分析、数值模拟、现场实测等。

通过分析煤层的应力分布和瓦斯压力状况,可以预测突出的危险区域和危险程度。

现场实测是一种直接的方法,通过在井下布置传感器,监测煤层的应力变化和瓦斯压力状况,从而预测突出的危险性。

010203突出的预防与控制优化采煤方法和开采顺序,避免大面积悬顶或冒落带的形成。

煤矿煤与瓦斯突出现状及防治对策

煤矿煤与瓦斯突出现状及防治对策

煤矿煤与瓦斯突出现状及防治对策1. 引言1.1 煤矿煤与瓦斯突出现状在当今社会,煤矿煤与瓦斯突出一直是煤矿安全管理面临的重要问题之一。

煤矿煤与瓦斯突出是指在煤矿开采过程中,由于地质构造、矿层瓦斯赋存及煤层开采方式等因素导致瓦斯在煤层中积聚、逐渐增压,突然释放出来,形成爆炸或瓦斯突出事故的现象。

煤矿煤与瓦斯突出严重威胁矿工的生命安全和煤矿生产的正常进行。

随着矿山开采深度的不断增加和煤矿开采规模的扩大,煤矿煤与瓦斯突出问题日益突出。

由于地质条件复杂、矿井深度加大、瓦斯赋存量大等原因,煤矿煤与瓦斯突出事件频发,给煤矿生产安全带来了巨大隐患。

在实际生产中,煤矿煤与瓦斯突出已成为制约矿井生产安全的主要因素之一。

为了有效应对煤矿煤与瓦斯突出的挑战,煤矿企业需要加强对煤矿煤与瓦斯突出现状的深入分析,科学制定防治措施,确保矿工的安全生产。

同时,应加强煤与瓦斯突出事故的调查研究,总结经验,提高煤矿生产安全水平,以实现煤炭生产的可持续发展。

1.2 煤矿瓦斯突出对安全的影响煤矿瓦斯突出是煤矿生产中常见的一种危险情况,对煤矿安全生产造成了严重的影响。

煤矿瓦斯突出会导致矿井内瓦斯浓度升高,进而引发瓦斯爆炸事故,对矿工的生命安全构成直接威胁。

瓦斯爆炸不仅能造成矿井内部设施设备的损坏,还会导致大范围的火灾蔓延,威胁矿工的生命。

煤矿瓦斯突出还会对矿井的通风系统造成严重干扰,影响矿井内部空气的流通,增加了瓦斯积聚的可能性,进一步加剧瓦斯爆炸的风险。

煤矿瓦斯突出还可能引发煤尘爆炸,从而给矿山带来更大的灾难。

煤矿瓦斯突出对安全的影响是极其严重的,必须采取有效的防治措施,确保矿工的生命安全和煤矿的安全生产。

加强瓦斯检测监测,完善瓦斯抽放系统,提高瓦斯利用率,建立健全的瓦斯防治体系,都是有效降低煤矿瓦斯突出对安全的影响的重要举措。

只有不断加强瓦斯治理,持续改进矿井安全生产管理,才能有效遏制煤矿瓦斯突出对安全的不良影响。

1.3 煤矿煤与瓦斯突防治对策重要性煤矿煤与瓦斯突出是煤矿安全生产的重要问题,其对安全生产造成的危害不可忽视。

煤矿煤与瓦斯突出现状及防治对策

煤矿煤与瓦斯突出现状及防治对策

煤矿煤与瓦斯突出现状及防治对策煤矿生产是我国重要的能源产业,但在生产过程中经常出现煤与瓦斯的突出现象,严重危害了矿工人身安全和生产效率。

本文将就煤矿煤与瓦斯突出现状及防治对策进行分析。

1. 煤与瓦斯突出的概念煤与瓦斯突出是指煤层开采过程中,煤层内压力、变形和瓦斯运移紊乱而导致瓦斯和煤岩混合物从煤层内突然喷出的现象。

(1)煤与瓦斯突出时煤岩混合物的突然喷出,煤尘、瓦斯等有害气体与空气混合,易形成煤尘爆炸和瓦斯爆炸事故,严重危害矿工人身安全。

(2)突出时,煤岩混合物的突然喷出会导致煤与瓦斯的损失加剧,降低生产效率和经济效益。

1. 选用合适的采煤方法(1)合理布置采煤工作面,采用合理的采煤方法和工艺流程,减小煤岩混合物受力和变形,降低煤岩混合物的压力和张应力,减少煤与瓦斯突出的可能性。

(2)合理进行支护工作,提高支护质量和技术标准,增强煤层的稳定性和安全性。

2. 加强瓦斯预测与治理(1)加强对瓦斯赋存规律和分布规律的研究,建立完善的瓦斯预测体系,提高瓦斯赋存规律和分布规律预测精度。

(2)采用多种瓦斯抽采手段,对矿井内的瓦斯进行24小时连续监测,尽早发现瓦斯超标情况,采取及时有效的措施予以治理。

3. 加强通风设施与管理(1)合理设计通风系统,增加通风量和通风面积,减少瓦斯的积累和煤与瓦斯的浓度,降低突出的可能性。

(2)对通风设施进行定期检修和维护,确保设施及时更新,通畅畅通,运行正常,保证通风系统的稳定性和可靠性。

4. 建立健全的安全生产制度(1)煤矿企业要建立健全的安全生产制度,完善煤矿安全管理体系,加强安全教育培训和应急演练,提高矿工安全意识和紧急处置能力。

(2)制定专门的煤与瓦斯突出管理方案,建立预警机制和处置预案,明确责任人和处置流程,做好应急处理和救援工作。

结语为了防止煤与瓦斯突出现象,煤矿企业应从采煤方法、瓦斯预测与治理、通风设施与管理和安全生产制度四个方面进行综合治理。

只有加强对突出现象的管理和控制,才能确保矿工的人身安全和煤矿经济效益的持续增长。

第一讲-煤与瓦斯突出机理研究现状及分析

第一讲-煤与瓦斯突出机理研究现状及分析

研究生课程《煤与瓦斯突出防治理论与技术》第一讲煤与瓦斯突出机理研究现状及分析1 前言煤与瓦斯突出是一种复杂的矿井瓦斯动力现象,一种非常严重而又比较普遍的威胁煤矿安全生产的自然灾害。

自从1834年3月22日,在法国的鲁阿雷煤田伊萨克矿井发生了世界上第一次煤与瓦斯突出开始,目前大约有18个国家和地区有煤与瓦斯突出发生,它们是中国、法国、俄罗斯、波兰、日本、匈牙利、比利时、英国、捷克、保加利亚、澳大利亚、荷兰、德国、加拿大、罗马尼亚、南斯拉夫、印度和南非,其中前五个国家的突出情况最为严重[1-9]。

我国是世界上煤与瓦斯突出最严重的国家,自1950年发生有记载的第一次煤与瓦斯突出现象以来,在安徽、四川、重庆、贵州、江西、湖南、河南、山西、辽宁、黑龙江等省区都发生了煤与瓦斯突出。

随着采掘深度不断增加,地应力与瓦斯压力不断加大,煤与瓦斯突出矿井的数目不断增多,突出次数也日益频繁,解决矿井煤与瓦斯突出灾害问题是实现煤炭工业可持续发展的当务之急。

自从世界上第一次发生煤与瓦斯突出事故以来,世界各主要产煤国都投入了大量的人力、物力,开展煤与瓦斯突出的研究工作,对煤与瓦斯突出机理进行了深入的研究,取得了丰富成果。

各国研究者经过长期的努力提出了包括瓦斯主导作用假说、地应力主导作用假说、化学本质作用假说和综合作用假说,基本定性地解释了煤与瓦斯突出现象,为煤与瓦斯突出危险性预测和防突措施的制定与实施提供了依据。

但由于影响突出的主要因素中,煤岩物理力学性质是非线性的,煤岩体破坏形式是多样性的,瓦斯赋存与运移过程是复杂性的,从而导致对于突出的原因、过程及一些细节还不十分明确,现有的突出机理还不能解释所有突出现象。

目前的煤与瓦斯突出机理还停留在定性或近似定量的假说阶段,没有形成定量的统一完整的理论体系。

本文旨在对现有的煤与瓦斯突出机理作一个总体评述,分析目前突出机理假说存在的问题,并提出关于煤与瓦斯突出研究方向的建议。

2 国内外研究现状2.1 国外研究现状国外关于煤与瓦斯突出机理的研究成果可以归纳为以下四个方面[1-12]:(1)瓦斯主导作用假说:即以瓦斯为主导作用的假说,这类假说认为煤体内存储的高压瓦斯在突出中起主要作用的因素。

煤与瓦斯突出的现状及分析

煤与瓦斯突出的现状及分析

煤与瓦斯突出的现状及分析摘要煤与瓦斯突出是煤矿的主要自然灾害之一,长期以来严重威胁着煤矿的安全生产和影响着矿井的经济效益。

煤与瓦斯突出及其防治技术的研究一直是我国煤矿,特别是高、突瓦斯矿井的研究课题。

在煤层巷道的掘进过程中,对于煤层瓦斯封闭条件好、煤层瓦斯含量高、瓦斯涌出量较大的矿区,需首先摸清该地区的原始瓦斯含量、瓦斯分布状况及煤与瓦斯的突出危险性,必须对该区域煤层瓦斯基本参数、瓦斯涌出状况进行测定和分析,以保证采掘工作面的安全生产;探明并了解煤层的煤与瓦斯突出危险性、瓦斯的最终来源、瓦斯赋存及瓦斯涌出规律,以便为制定切实可行的措施来防治煤与瓦斯突出。

目前,煤巷掘进防突措施主要有超前钻孔、抽放瓦斯、松动爆破、水力冲孔、煤层高压注水和前探支架等局部防突措施。

在煤矿实际生产过程中,主要采用预先抽放瓦斯、高压注水。

人们对矿井煤与瓦斯突出灾害危险性及其防治技术等方面进行了长期的研究,这方面的研究成果也较多;但是不同矿区、不同煤层的瓦斯也有各自的特殊性该专题中,本人结合自己所学及在现场实践中所掌握的知识,于高瓦斯矿井在瓦斯突出综合治理提出自己的一些见解。

由于本人的知识有限,现场经验不足,有些纰漏在所难免,本文观点只代表我本人的观点。

关健词:煤与瓦斯突出、瓦斯抽放、抽放钻孔、防突措施第一章概况煤矿生产过程中,瞬间从煤和围岩中涌出大量的煤(岩石)与瓦斯的现象,就是煤(岩石)与瓦斯突出,简称突出。

煤与瓦斯突出是煤矿中的一种动力现象,因发生机理复杂,且突出要素之间相互制约,因而预测突出地点与突出强度,难度较大。

煤与瓦斯突出具有突发性,且破坏性极大,是煤矿安全生产中主要的灾害之一。

自1879年4月12日比利时的《阿格拉波2号矿》突出后引起瓦斯爆炸以来,引起世界各国采矿工程技术界对煤与瓦斯突出问题的关注。

随着矿井开采深度增大,导致地压加大,煤层瓦斯含量增加,突出发生的频率和强度日益加大,发生煤与瓦斯突出的国家也越来越多。

我国煤与瓦斯突出灾害研究现状

我国煤与瓦斯突出灾害研究现状

我国煤与瓦斯突出灾害研究现状随着煤矿开采深度的不断增大,我国煤炭安全生产面临的突出威胁不断增强,煤与瓦斯突出灾害治理工作的挑战也不断增多。

本文针对我国含煤地层“三高一低”的赋存特点,从煤与瓦斯突出机理、模拟试验、预测技术、治理技术、存在问题及未来展望等层面分析了突出灾害治理的现状及其特点,以期全面把握突出灾害治理工作。

标签:煤与瓦斯突出;灾害治理;机理研究;突出防治煤炭是并且在今后相当长的一段时期内仍将是占据我国绝对支配地位的主要能源。

然而,我国大多煤层赋存条件复杂,灾害繁多,事故频发,尤其是瓦斯突出事故带来的人员伤亡和财产损失甚为严重,突发性灾害的威胁加重,成为了当前急需探索的岩石力学科研难题。

1煤与瓦斯突出机理研究现状国外对突出机理的研究起步较早,提出了瓦斯主导作用、地应力主导作用、化学本质作用、综合作用等四类假说[1]。

我国从上世纪60年代开始根据现场资料及实验研究对突出机理进行探讨[2,3],主要代表成果有:于不凡提出了突出是某一应力集中点發动而后向四周不均匀扩散发展的中心扩张学说;李萍丰提出了突出本质是在突出中心形成的煤粒、瓦斯二相流体受压积蓄能量释放、冲出阻碍区的二相流体假说;周世宁、何学秋提出了突出是含瓦斯煤受采动影响后地应力与孔隙瓦斯气体耦合的一种流变过程的流变假说.2煤与瓦斯突出模拟试验研究现状模拟试验是研究突出机理的快速有效方法。

邓全封等[4]开展了我国首次突出模拟试验,得到了突出最小瓦斯压力与煤体强度的关系;周世宁、何学秋[5]进行了煤样流变特性试验;蒋承林、俞启香[6]开展了一维突出模拟试验,验证了球壳失稳假说;孟祥跃、丁雁生等[7]进行了一系列不同压力的突出模拟试验,得到了煤体破坏规律;蒋承林、郭立稳[8]用混凝土阻挡,模拟了延期突出;张建国、魏风清[9]模拟了不同瓦斯压力下的突出,给出了型煤突出强度预测公式;蔡成功[10]模拟研究了煤体强度、应力、以及突出强度关系;张春华[11]开展了石门揭煤突出模拟试验;欧建春[12]进行了突出三维模拟试验,得到不同强度煤样的突出演化规律;尹光志、许江等[13]开展了煤体不同含水率、粒径、瓦斯压力、加载等条件下的突出模拟试验,研究了突出孔洞形状、容积及煤体强度、应力、瓦斯压力等因素之间的关系。

煤矿煤与瓦斯突出防治技术的研究与应用

煤矿煤与瓦斯突出防治技术的研究与应用

煤矿煤与瓦斯突出防治技术的研究与应用煤矿是我国的重要能源领域,然而,由于煤矿开采过程中存在着煤与瓦斯突出的风险,对矿工的生命安全和矿山生产的正常进行构成了严重威胁。

为了解决这一问题,近年来,研究人员们不断探索和应用新的煤与瓦斯突出防治技术,以保障矿工的安全与健康。

本文将围绕煤矿煤与瓦斯突出防治技术展开讨论,探究其研究现状和应用前景。

一、煤与瓦斯突出机理的研究煤与瓦斯突出是由于煤层中瓦斯与煤体之间的纤维结构破坏引发的,因此,理解煤与瓦斯突出的机理对于进行防治技术研究非常重要。

过去的研究表明,煤与瓦斯突出与煤的孔隙结构、应力状态、地质构造等因素密切相关。

目前,研究人员通过数值模拟和实验研究等手段,深入探究了煤与瓦斯突出的机理,为技术的研发提供了理论支持。

二、煤与瓦斯突出防治技术的现状1. 瓦斯抽放技术瓦斯抽放技术是目前应用较为广泛的一种煤与瓦斯突出防治技术。

其原理是通过布设抽放孔道,将瓦斯抽放到安全地带,减少瓦斯积聚,降低瓦斯爆炸的风险。

常用的瓦斯抽放技术包括水封、降压抽放和钻孔抽放等。

2. 微气候调控技术微气候调控技术是一种通过调整矿井内部环境,减少煤与瓦斯突出的防治技术。

其中,主要包括利用风静压进行降尘、降低气压、增加湿度等手段,调控矿井内部的微气候,减少瓦斯的积聚和煤与瓦斯突出的风险。

3. 防尘与灭火技术由于矿井中存在着大量的煤尘,一旦发生煤尘爆炸,将极大地加剧矿井安全风险。

因此,防尘与灭火技术是煤与瓦斯突出防治技术中的重要组成部分。

通过喷雾降尘、爆破降尘、湿法喷雾灭火等手段,有效减少了煤尘爆炸和火灾的发生。

三、煤与瓦斯突出防治技术的应用前景随着科技的进步和研究的深入,煤与瓦斯突出防治技术在实践中取得了显著的成果。

瓦斯抽放技术已广泛应用于煤矿生产中,能够有效地控制煤与瓦斯突出的风险。

微气候调控技术在某些矿井的使用中也取得了一定的效果。

防尘与灭火技术在煤矿生产中的应用也逐渐得到重视。

然而,目前仍存在一些问题需要解决。

煤矿煤与瓦斯突出现状及防治对策

煤矿煤与瓦斯突出现状及防治对策

煤矿煤与瓦斯突出现状及防治对策煤矿煤与瓦斯突出是煤矿生产中常见的灾害之一,给煤矿生产安全带来了严重的威胁。

煤矿煤与瓦斯突出是指在煤矿开采过程中,由于地质构造变化、煤体性质不均匀性及煤层开采引发的突出现象。

煤与瓦斯突出是煤与瓦斯突出的结果对开采工作和矿井安全产生危害,大大增加了煤矿的危险性。

本文将就煤矿煤与瓦斯突出的现状及其防治对策进行介绍。

1.1 煤矿煤与瓦斯突出的成因煤矿煤与瓦斯突出是由多种因素引起的,主要包括以下几个方面:1)煤体自身的原因。

煤体厚度、质地、构造、断裂和孔隙度等因素会对煤与瓦斯突出产生影响。

2)煤层地下工程开采引起的应力变化。

在煤矿开采过程中,开采工作带来的地质压力和采空区大小的变化会引起煤与瓦斯突出。

3)煤矿瓦斯的释放。

煤矿瓦斯主要来源于煤体内部,并随着煤与瓦斯突出而释放出来。

瓦斯的释放也会引起煤与瓦斯突出的产生。

4)矿井水文地质条件。

煤矿地下水的渗透和煤与瓦斯的凝结也是引起煤与瓦斯突出的原因之一。

煤矿煤与瓦斯突出是煤矿生产中长期存在的隐患,具体表现为:1)造成矿井安全事故。

煤与瓦斯突出会导致矿井瓦斯爆炸、煤尘爆炸等事故,严重危害矿井人员的生命安全。

2)影响煤矿生产效益。

煤与瓦斯突出会导致矿井停产、设备受损、矿井转换成本增加等问题,影响煤矿的正常生产秩序。

3)矿井环境污染。

煤与瓦斯突出会导致矿井环境的恶化,使矿井的生产和生活环境受到严重破坏。

2.1 加强科学管理科学管理是防治煤矿煤与瓦斯突出的基础,主要包括以下几个方面:1)加强预测预警。

通过地质勘探和监测,对煤矿煤与瓦斯突出进行预测预警,及时发现危险,采取相应的措施。

2)加强规范管理。

完善矿井安全生产规章制度,建立健全矿山安全生产预警机制和检查考核制度,确保各项措施的贯彻执行。

2.2 加强技术改造技术改造是防治煤矿煤与瓦斯突出的关键,主要包括以下几个方面:1)强化矿山设备的维护和检修。

做好矿山设备的维护和检修工作,提高设备的运行效率和安全性,减少煤与瓦斯突出的风险。

煤矿煤与瓦斯突出防治技术研究

煤矿煤与瓦斯突出防治技术研究

煤矿煤与瓦斯突出防治技术研究煤矿事故是一种经常发生的灾难,其中煤与瓦斯突出事故占据了重要的一部分。

为了保证矿工的安全和提高生产效率,煤矿煤与瓦斯突出防治技术的研究变得尤为重要。

本文将探讨当前煤矿煤与瓦斯突出防治技术的研究进展和应用现状。

一、煤与瓦斯突出的特点煤与瓦斯突出是指在采掘作业过程中,煤与瓦斯同时向巷道内排出、喷射,形成一定速度的流体现象。

煤与瓦斯突出具有以下特点:1. 突出规律复杂:突出现象与矿井地质条件、采掘技术等诸多因素相关,突出规律难以准确预测。

2. 危害严重:突出时,煤尘和瓦斯会造成火灾和爆炸,严重威胁矿工生命安全。

3. 防治难度大:采取传统的煤与瓦斯突出防治技术,往往效果不佳,防治难度较大。

二、煤与瓦斯突出防治技术的研究进展为了提高矿工的安全,煤与瓦斯突出防治技术得到了广泛研究。

以下是一些研究进展的示例:1. 瓦斯抽放技术:通过合理的瓦斯抽放系统,将矿井内积聚的瓦斯排出,降低瓦斯浓度,减少瓦斯突出的可能性。

2. 塑料粘贴材料的研究:研究人员通过使用塑料粘贴材料,可以有效加固矿井巷道,防止煤与瓦斯突出现象的发生。

3. 气体抑制技术:通过注入一定的抑制剂,可以减缓煤与瓦斯突出的速度,提供矿工逃生的时间窗口。

4. 液态二氧化碳喷射技术:研究人员通过喷射液态二氧化碳来降低煤与瓦斯的温度和压力,减少突出事故的发生。

5. 定向钻孔技术:通过定向钻孔技术,可以对煤层进行钻孔取样分析,在采掘前提前了解煤层的情况,预测煤与瓦斯突出的可能性。

三、煤与瓦斯突出防治技术的应用现状尽管煤与瓦斯突出防治技术得到了广泛研究,但在实际应用中仍存在一些挑战和问题。

1. 技术推广不足:一些煤矿采用传统方法进行煤与瓦斯突出防治,对新技术的接受度较低。

2. 设备成本高昂:引入新技术需要购买先进的设备,加重了煤矿企业的负担,导致新技术推广进度较慢。

3. 人员培训不到位:新技术需要专业人员进行操作和维护,但一些煤矿在人员培训方面存在欠缺,限制了新技术的应用。

煤与瓦斯突出机理的研究现状及其发展方向

煤与瓦斯突出机理的研究现状及其发展方向

煤与瓦斯突出机理的研究现状及其发展方向一、研究现状近年来,煤与瓦斯突出机理研究已成为国际上受到高度重视的一项重要研究。

主要在于解决高瓦斯突出对矿井安全开采带来的挑战,特别是在瓦斯事故已发生的情况下,煤与瓦斯突出机理的研究给矿井安全开采提供了重要的参考和指导意义。

煤与瓦斯突出机理在推动安全开采过程中起着重要的作用,同时也是影响矿井安全开采的关键性因素。

以往的研究主要集中在煤与瓦斯突出机理及其影响机理的研究,通过研究瓦斯的产出机理和控制机制,从而更加清楚地了解煤与瓦斯突出机理,为改善瓦斯突出的状况提供依据。

目前,煤与瓦斯突出机理研究的核心思路是强调煤与瓦斯形成和突出的空间位置关系,以及其在不同位置的影响机理,主要侧重于煤与瓦斯突出机理的某一方面,如接触应力对着煤瓦斯形成活动应力分布的影响,空间位置关系对瓦斯发生率的影响等;从更加全面的角度来谈,如瓦斯的表观特性与突出特征以及特定煤层瓦斯形成机理,突出机理与安全开采之间的关系等方面,研究还很不完善。

二、研究发展方向为解决高煤瓦斯突出特征,以及上述现象所带来的隐患与挑战,未来在研究与开发方面还需要引入新的技术、理论或方法,以继续深入开展研究。

若能结合煤矿地质形态与工序分析的研究,从矿山地质的形态特征、历史变迁以及采煤工艺进行深入研究,以此来更加清楚地揭示煤瓦斯突出特征,也将有助于提出更加恰当的煤与瓦斯突出机理及其影响机理的研究。

除此之外,从瓦斯突出特性分析的角度来看,还需要对煤与瓦斯突出机理和其影响机理进行进一步深入的研究。

要掌握煤与瓦斯突出的实际特性,可以采用现代科学技术,如地质构造深度调查、仪器测量、计算机技术等手段,采集实地测量数据,结合分析处理,以期进一步加深对煤与瓦斯突出机理的理解。

从应用方面看,煤与瓦斯突出机理研究的结果能够指导开采实践,但是煤与瓦斯突出的实际预测技术还存在较大空缺。

例如,目前只有少量关于煤与瓦斯突出机理的预测方法,在实践中经常用于预测煤与瓦斯的分布情况,但是其实依据仍然不十分科学和准确,需要采用更加有效的预测方法,建立更科学准确的预测模型,以实现煤与瓦斯突出机理的有效预测。

煤与瓦斯突出预测技术研究现状及发展趋势

煤与瓦斯突出预测技术研究现状及发展趋势
2、智能化预测系统的研发:结合人工智能、机器学习等技术,开发智能化预 测系统,实现实时监测、自动预警和快速响应等功能,提高预测的时效性和针对 性。
四、煤与瓦斯突出预测技术的发展和趋势
3、多源数据融合与信息共享:整合地质、开采、瓦斯管理等多方面的数据资 源,实现数据融合和信息共享,提高预测模型的普适性和稳健性。
煤与瓦斯突出预测技术研究现 状及发展趋势
目录
01 引言
03
一、煤与瓦斯突出的 基本概念和定义
02 主体部分 04 二、煤与瓦斯突出的
影响因素和发生机理
目录
05 三、煤与瓦斯突出预 测技术的研究现状和 不足
07 结论
06 四、煤与瓦斯突出预 测技术的发展和趋势
引言
引言
煤与瓦斯突出是一种复杂的物理现象,是指在煤矿开采过程中,煤层内部积 聚的高压瓦斯气体的突然释放,导致煤体瞬间喷出井口的现象。煤与瓦斯突出不 仅会对矿工的生命安全构成严重威胁,还会对煤矿生产造成严重的经济损失。因 此,开展煤与瓦斯突出预测技术的研究具有重要意义。本次演示将介绍煤与瓦斯 突出的基本概念和定义,分析影响因素和发生机理,综述预测技术的研究现状和 不足,探讨预测技术的发展趋势。
主体部分
一、煤与瓦斯突出的基本概念和 定义
一、煤与瓦斯突出的基本概念和定义
煤与瓦斯突出是指在煤矿开采过程中,煤层内部的高压瓦斯气体在短时间内 迅速释放,同时带动部分煤体喷出煤壁,形成一个突然的、短暂的煤和瓦斯流动 过程。在这个过程中,煤和瓦斯的混合物以高速喷出,可能导致井下矿工伤亡、 设备损坏以及煤柱垮落等灾害。
间接预测法则是通过分析地质因素、开采因素和瓦斯管理因素等数据,结合 数学模型进行预测,如基于神经网络的预测模型、基于灰色理论的预测模型等。 虽然间接预测法在一定程度上实现了实时性,但仍存在模型精度不高、普适性不 强等问题。

煤矿煤与瓦斯突出现状及防治对策

煤矿煤与瓦斯突出现状及防治对策

煤矿煤与瓦斯突出现状及防治对策1. 引言1.1 煤矿煤与瓦斯突出现状及防治对策煤矿煤与瓦斯突出是煤矿生产中常见的安全隐患之一,严重威胁着矿工的生命安全和生产秩序。

煤矿煤与瓦斯突出的出现主要是由于煤层中瓦斯超标、煤与岩石相互作用产生瓦斯和煤尘爆炸等因素引起的。

在煤矿开采过程中,由于矿井深度加大、工作面开采面积增大、瓦斯煤温度升高等原因导致瓦斯突出的概率也在逐渐增加。

为了有效防治煤矿煤与瓦斯突出,必须综合运用技术防治和管理监督手段。

技术防治措施包括在矿井中安装瓦斯抽放设备、建设瓦斯抽放巷道、实行瓦斯抽放、通风和排放瓦斯等。

管理和监督措施包括加强安全生产管理、严格执行瓦斯检测标准、加强矿工安全教育等。

对煤矿煤与瓦斯突出的防治,需要技术装备更新、全员安全意识培训和加强煤矿安全管理等措施的紧密配合。

只有通过全社会的共同努力,才能有效遏制煤矿煤与瓦斯突出带来的安全隐患,确保矿工的生命安全和矿井的稳定生产。

2. 正文2.1 煤矿煤与瓦斯突出现状煤矿煤与瓦斯突出是煤矿安全领域的重要问题。

目前,我国煤矿煤与瓦斯突出仍然存在一些现状:1. 煤矿煤与瓦斯突出频率高:由于我国煤矿多为深部煤矿,煤与瓦斯积聚严重,导致煤与瓦斯突出事件频繁发生。

2. 煤与瓦斯突出造成的事故严重:煤与瓦斯突出不仅会引发煤矿爆炸等事故,还会造成人员伤亡和财产损失。

3. 煤矿安全生产监管不到位:一些煤矿存在安全管理不规范、监督不力等问题,导致煤与瓦斯突出风险无法有效控制。

4. 技术装备滞后:部分煤矿缺乏先进的煤与瓦斯防治技术装备,无法及时探测和处理煤与瓦斯突出。

5. 人员安全意识不强:在一些煤矿中,员工对煤与瓦斯突出的危害认识不足,安全意识薄弱,加重了煤矿安全风险。

我国煤矿煤与瓦斯突出问题依然严峻,亟需采取有效的防治措施来提升煤矿安全生产水平,保障矿工的生命安全。

2.2 煤矿煤与瓦斯突出的危害1. 人身伤害:煤矿煤与瓦斯突出会导致矿工中毒、窒息、火灾等各种生命危险。

煤与瓦斯突出机理及防治技术研究

煤与瓦斯突出机理及防治技术研究

在理论分析方面,研究者运用弹性力学、流体力学等理论对瓦斯煤的力学特性 进行了研究。例如,吕祥锋等1]建立了考虑吸附和解吸的瓦斯煤力学模型,并 分析了瓦斯压力对煤体变形和破坏的影响。张勇等2]则运用流体力学理论对煤 与瓦斯延期突出的流动行为进行了研究,并提出了相应的预测模型。
在实验研究方面,研究者们通过不同类型的实验手段研究了瓦斯煤的力学特性 和煤与瓦斯延期突出的机理。例如,刘少伟等3]通过岩石力学实验研究了不同 瓦斯压力下煤岩的强度和变形特性,并分析了其对瓦斯煤突出的影响。此外, 研究者们还通过模拟实验研究了煤与瓦斯延期突出的形成条件和演化过程4]。
防治技术
1、引言
防治煤与瓦斯突出技术是煤炭工业生产中的重要环节。针对煤与瓦斯突出的机 理,应采取一系列有效的防治措施,以降低突出事故的发生率和危害程度。
2、防止煤与瓦斯突出的基本原 则
防止煤与瓦斯突出的基本原则是采取综合性措施,包括:合理设计采掘顺序, 避免应力集中;加强矿井通风,降低瓦斯浓度;采取抽放瓦斯等预抽措施,降 低煤层瓦斯压力。
2、存在的问题及挑战
尽管在煤与瓦斯突出机理及防治技术方面取得了一定的成果,但仍存在以下问 题和挑战:
(1)对煤与瓦斯突出的内在机制认识尚不充分; (2)现有防治技术尚未完 全达到安全生产的要求; (3)对新技术、新方法的推广应用还需进一步加强。
3、未来的发展趋势
未来在煤与瓦斯突出机理及防治技术方面的发展趋势包括:
4、煤与瓦斯突出防治技术的选 择依据
在选择煤与瓦斯突出防治技术时,应综合考虑以下因素:
(1)矿井的煤岩层赋存条件、地质构造等; (2)矿井生产过程中的采掘顺 序、通风系统等因素; (3)技术可行性、经济成本及施工周期等因素。
研究现状

煤矿煤与瓦斯突出现状及防治对策

煤矿煤与瓦斯突出现状及防治对策

煤矿煤与瓦斯突出现状及防治对策煤矿煤与瓦斯突出是煤矿生产中常见的安全隐患,严重威胁着矿工的生命安全和矿井的正常生产。

在煤矿煤与瓦斯突出现状及防治对策方面,我们需要对煤与瓦斯的特性、突出的成因进行深刻分析,总结出有效的防治对策,以保障煤矿生产的安全和可持续发展。

一、煤矿煤与瓦斯突出现状煤矿煤与瓦斯是煤矿生产中常见的危险因素。

煤是一种多孔弹性材料,含有大量的吸附气体,由于地质压力和采煤作业等原因,煤中的吸附气体释放出来,导致煤与瓦斯突出。

煤与瓦斯突出不仅会造成矿井内部空气质量恶劣,还可能引发火灾和爆炸等严重事故,威胁矿工的生命安全和矿井的正常生产。

1. 煤矿煤与瓦斯突出的成因分析煤矿煤与瓦斯突出是由于地质条件和采煤作业等因素共同作用的结果。

地质构造、煤层赋存、岩石应力等地质因素是煤与瓦斯突出的主要原因之一。

采煤作业中的钻孔、爆破、采掘等作业也会导致煤与瓦斯的释放和突出。

要想有效防治煤与瓦斯突出,需要对煤矿地质情况和采煤作业进行综合分析,找出突出的成因和规律。

2. 加强瓦斯抽采和通风管理瓦斯是煤矿中的一种危险气体,是煤与瓦斯突出的主要原因之一。

为了减少瓦斯的积聚和突出,需要加强瓦斯抽采和通风管理。

采用高效的抽采设备和合理的通风方案,及时将瓦斯排出矿井,在一定程度上可以减少煤与瓦斯的突出风险。

3. 提高煤与瓦斯突出的预警能力提高煤与瓦斯突出的预警能力也是防治煤与瓦斯突出的重要措施。

通过地下瓦斯浓度监测、地质应力监测、煤与瓦斯突出预警系统等手段,及时监测和预警煤与瓦斯突出的风险,采取相应的安全措施,以减少矿工的伤亡和矿井的损失。

4. 完善瓦斯抽采和处理设施瓦斯抽采和处理设施是防治煤与瓦斯突出的重要措施之一。

通过自动化的瓦斯抽采设备和瓦斯处理装置,及时将瓦斯排放,减少瓦斯的积聚和突出,保障矿工的安全和矿井的正常生产。

5. 加强安全教育和技术培训加强安全教育和技术培训,提高矿工的安全意识和技能水平,也是防治煤与瓦斯突出的重要途径。

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第38卷 第1期 煤田地质与勘探Vol. 38 No.1 2010年2月COAL GEOLOGY & EXPLORA TIONFeb. 2010收稿日期:2009-06-06基金项目: 国家自然科学基金项目(50534090); 国家重点基础研究发展计划(973计划) 项目(2005CB221506); 贵州省科技厅工业攻关项目(黔科合GY 字(2006)3029); 贵州省科技厅科技基金项目(黔科合J 字(2006)2109); 教育部春晖计划项目(Z2007-1-52010)作者简介: 李希建(1967—), 男, 湖南张家界人, 博士, 教授, 从事矿井瓦斯防治研究工作.文章编号: 1001-1986(2010)01-0007-07煤与瓦斯突出机理研究现状及分析李希建1, 2,林柏泉1(1. 中国矿业大学安全工程学院, 江苏 徐州 221008; 2. 贵州大学矿业学院, 贵州 贵阳550003) 摘要: 对现有的煤与瓦斯突出机理研究成果进行了评述;阐述了煤与瓦斯突出机理的研究思路与方法及其历史发展过程和研究现状;分析了这些研究成果的不足之处,提出了煤与瓦斯突出机理的研究方向。

研究表明,煤与瓦斯突出机理已经从单因素向多因素发展,综合作用假说得到了普遍认可,这为防突工作提供了理论依据。

认为,煤与瓦斯突出准备机理、失稳与平衡机理、发展机理、传播机理和煤与瓦斯突出带分布规律研究是煤与瓦斯突出机理需要深入研究的方向。

关 键 词:煤与瓦斯突出;机理;研究现状;研究方向中图分类号:TD713.1 文献标识码:A DOI: 10.3969/j.issn.1001-1986.2010.01.002Status of research and analysis on coal and gas outburst mechanismLI Xijian 1, 2, LIN Baiquan 1(1. School of Safety Engineering , China University of Mining and Technology , Xuzhou 221008, China ;2. School of Mining , Guizhou University , Guiyang 550003, China )Abstract: In order to discuss the orientation of research on coal and gas outburst mechanism, research findings of coal and gas outburst mechanism were presented in this paper, Different thoughts and methods of research on coal and gas outburst mechanism were expounded, so were the processes of development and current situation of re-search on coal and gas outburst mechanism. Limitations of existing research findings on coal and gas outburst mechanism were analyzed. Orientation of research on coal and gas outburst mechanism was proposed as well. Currently, research on coal and gas outburst mechanism has developed from single-factor level to multiple-factor level and hypothesis of comprehensive function of multiple-factor has received wide acceptance, which has built theoretical basis for outburst prevention measures in coal mine. Domestic researchers have made abundant achievements in the research on mechanism of coal and gas outburst, which has advanced and developed the mechanism. It was believed that the mechanisms of outburst preparation, outburst instability and balancing, out-burst development, outburst transmission of coal and gas, as well as the regularity of distribution of regions where coal and gas outburst tend to take place are the research orientation for deepened study of the mechanism of coal and gas outburst.Key words: coal and gas outburst ;mechanism ;research actuality ;orientation of research煤与瓦斯突出是一种复杂的矿井瓦斯动力现象,也是一种非常严重而又比较普遍的威胁煤矿安全生产的自然灾害。

自从1834年3月22日,在法国的鲁阿雷煤田伊萨克矿井发生了世界上第一次煤与瓦斯突出开始,据报道,目前大约有18个国家有煤与瓦斯突出发生,分别是中国、法国、俄罗斯、波兰、日本、匈牙利、比利时、英国、捷克、保加利亚、澳大利亚、荷兰、德国、加拿大、罗马尼亚、南斯拉夫、印度和南非。

其中前5个国家的突出情况最为严重[1-9]。

我国是世界上煤与瓦斯突出最严重的国家,自1950年发生有记载的第一次煤与瓦斯突出现象以来,在安徽、四川、重庆、贵州、江西、湖南、河南、山西、辽宁、黑龙江等省区都发生了煤与瓦斯突出。

随着采掘深度不断增加,地应力与瓦斯压力不断加大,煤与瓦斯突出矿井的数目会不断增多,突出次数也将日益频繁。

因此,解决矿井煤与瓦斯突出灾害问题是实现煤炭工业可持续发展的当务 之急。

·8 ·煤田地质与勘探第38卷自从世界上第一次发生煤与瓦斯突出事故以来,世界各主要产煤国都投入了大量的人力、物力,开展煤与瓦斯突出的研究工作,取得了丰富成果。

对煤与瓦斯突出机理,各国研究者经过长期的努力提出了包括瓦斯主导作用、地应力主导作用、化学本质作用和综合作用等假说,基本定性地解释了煤与瓦斯突出现象,为煤与瓦斯突出危险性预测和防突措施的制定与实施提供了依据。

但由于影响煤与瓦斯突出的主要因素中,煤岩物理力学性质是非线性假说性的,煤岩体破坏形式是多样性的,瓦斯赋存与运移过程是复杂性的,这导致对于突出的原因、过程及一些细节还不十分明确。

实际矿井观测资料表明,现有的这些突出机理还不能解释所有突出现象,还停留在定性或近似定量的假说阶段,没有形成定量的统一完整的理论体系。

本文旨在对现有的煤与瓦斯突出机理作一个总体评述,分析目前突出机理假说存在的问题,并提出关于煤与瓦斯突出研究方向的建议。

1国内外研究现状1.1国外研究现状国外关于煤与瓦斯突出机理的研究成果可以归纳为以下4个方面[1-12]:a. 瓦斯主导作用假说这类假说认为煤体内存储的高压瓦斯在突出中起主要作用。

其中“瓦斯包”说占重要地位,认为“瓦斯包”是突出的动力来源。

瓦斯主导作用假说主要有:“瓦斯包”说、粉煤带说、煤空隙结构不均匀说、突出波说、裂缝堵塞说、闭合空隙瓦斯释放说、瓦斯膨胀说、卸压瓦斯说、火山瓦斯说、地质破坏带说、瓦斯解吸说等11种假说。

b. 地应力主导作用假说这种假说认为煤和瓦斯突出主要是高地应力作用的结果。

高地应力包括2个方面,一方面指自重应力和构造应力, 另一方面指工作面前方存在的应力集中。

地应力主导作用假说主要有:岩石变形潜能说、应力集中说、塑性变形说、冲击式移近说、拉应力波说、应力叠加说、放炮突出说、顶板位移不均匀说等8种假说。

c. 化学本质作用假说 这种假说认为突出主要是在化学作用下形成高压瓦斯和产生热反应。

化学本质主导作用假说主要有:瓦斯水化物说、地球化学说、硝基化合物说等3种假说。

d. 综合作用假说这种假说认为,突出是由地应力、包含在煤体中的瓦斯及煤体自身物理力学性质等综合作用的结果。

但对各因素在突出中所起的作用没有统一认识。

综合作用假说主要有:振动说、分层分离说、破坏区说、游离瓦斯压力说、地应力不均匀假说、能量假说等6种假说。

1.2 国内研究现状我国从20世纪60年代起开始对突出煤层的应力状态、瓦斯赋存状态、煤的物理力学性能等开展了研究,并根据现场资料和实验研究对煤和瓦斯突出机理进行了探讨。

特别是近几年随着研究的深入及新手段的应用,产生了许多新的认识。

1.2.1 代表人物及其主要观点[1-12]我国煤地质与煤矿安全科研工作者对煤与瓦斯突出机理进行了深入的研究,在前人研究的基础上提出了自己的观点,完善与发展了煤与瓦斯突出机理。

主要代表人物有:a. 于不凡(1975,1979)提出了中心扩张学说。

他认为,煤与瓦斯突出是从离工作面某一距离处的发动中心开始的,而后向四周扩散,由发动中心周围的煤−岩石−瓦斯体系提供能量并参与活动。

在煤和瓦斯突出地点,地应力场、瓦斯压力场、煤结构和煤质是不均匀的。

煤和瓦斯突出发动中心就处在应力集中点,且该点向各个方向的发展是不均匀的。

b. 郑哲敏(1982)从力学角度对突出问题进行研究,通过量纲分析给出了突出判据的一般形式。

认为高瓦斯是大型突出所需能量的主要提供者,突出煤层中瓦斯内能要比煤体的弹性潜能大1~3个量级。

c. 李中成(1987)认为,煤巷掘进工作面煤与瓦斯突出是工作面煤壁盘形拉伸破坏的连锁反应过程,突出过程就是煤体所积存的弹性应变能和瓦斯内能突然释放的过程。

d. 李萍丰(1989)提出了二相流体假说。

认为突出的本质是在突出中心形成了煤粒和瓦斯的二相流体,这种二相流体受压积蓄能量,卸压膨胀放出能量,冲出阻碍区,从而导致突出。

突出的主要动力源是二相流体压缩积蓄、卸压膨胀放出的能量。

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