防治煤与瓦斯突出讲义

防治煤与瓦斯突出

讲义

二0一一年四月

防治煤与瓦斯突出讲义

一、煤与瓦斯突出概述

1、突出概况

煤与瓦斯突出是煤矿中的一种动力现象，其产生的机理较为复杂，且突出要素之间相互制约，因而要想防止并预测它的突出地点、突出强度与发生时间，显然是难度很大的，正因为如此，煤与瓦斯突出具有明显的突发性特征，破坏性极大，对煤矿的安全生产危害是十分严重的。

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，建国前在辽源矿务局富国二矿就曾发生过煤与瓦斯突出现象。新中国成立后，随着我国煤炭工业的飞速发展，其采掘深度不断加深，由于地压与瓦斯压力不断加大，煤与瓦斯突出的次数、强度也不断增加，现已成为我国煤矿重要自然灾害之一。根据1995年的调查统计。建国以来，我国先后45个矿务局、138个国有重点煤矿178个井口，共发生煤与瓦斯突出10815次，死亡1266人，共突出煤量815800吨，平均突出强度为27。5吨/次，最大突出强度为12780吨（突出瓦斯140万立方米。随着人们对煤与瓦斯突出动力显现的认识不断深入，为了防止它的发生，采用了煤层预先抽放瓦斯、突出危险性预测预报及各种直径的超前排放钻孔等防治煤与瓦斯突出的措施，有效的控制了煤与瓦斯突出对煤矿安全生产的危害，从全国煤与瓦斯突出突出次数统计表可以看出。

全国国有重点煤矿历年煤与瓦斯突出次数统计图由图1可知，自1950年后，全国的煤与瓦斯突出呈逐年上升的趋势，到1980年突出次数达到高峰，而后又呈下降的趋势。尤其是在煤炭工业部年颁发了防治突出细则后，全国推行预测煤层的突出危险性，根据突出危险性采取相应的防治突出措施，并在采取措施后必须再经过措施效果检验，确认防治突出措施有效后，方可采用安全防护措施施工的综合防治突出体系后，全国的煤与瓦斯突出现象得到了有力的控制。

煤与瓦斯突出是一种极其复杂的自然动力现象，其发生与发展过程容易受自然与人为因素的相互制约，因而用现有的突出假说都很难解释清楚煤于瓦斯突出的发生与发展过程，所以造成了一些防治突出的措施有时起作用，在有些时候其效果就难以使人满意。这也是世界各国在防治煤与瓦斯突出工作中未能有效的防止煤与瓦斯突出

产生的根蒂所在。

2、防突工作的意义

1、保障人身安全，是企业最大的政治。煤与瓦斯突出直接威胁人身安全，突出煤可掩埋人体，同时涌出的瓦斯可导致人员窒息死亡。

人的生命是最重要的，企业一旦发生事故，员工思想极其混乱，社会影响极坏。

2、是保证企业财产不受损害的需要。煤与瓦斯突出的危害极大，会毁坏井巷及设备，尤其是突出涌出的大量瓦斯若发生爆炸将可能导致矿井毁灭。

3、是贯彻落实党的安全方针、国家法律法规的责任。《安全生产法》，《矿山安全法》，《煤矿安全规程》，《防治煤与瓦斯突出规定》等。企业或个人若不遵从，将会受到法律的严厉制裁和带来沉重的经济损失。

4、是树立良好的政治形象和社会形象的需要。煤与瓦斯突出很容易发生较大以上死亡事故，政治和社会影响极大。2008年全国63起较大瓦斯事故中，煤与瓦斯突出事故25起，死亡120人，分别占39.9%和41.4%；2008年17起重特大瓦斯事故中，煤与瓦斯突出事故10起，死亡172人，分别占58.8%和51.5%，在重特大瓦斯事故中所占比重最高。

5、是企业提高经济效益的需要。防突工作搞好了，生产效率就会大幅度提高，企业的经济效益也会随之而提高。

6、是个人切身利益的需要。一是自身安全有保障，二是收益增加，三是事业有成。

二、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：

(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，迅速压出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。

（二）地压为主导作用的假说

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

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，或不能对井下煤与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。

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