防爆基础

煤矿防治煤与瓦斯突出基础知识

字号+ 作者:admin 来源:未知 2011-08-15 20:06 我要评论( )

煤矿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

煤矿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<0.5)
5、瓦斯放散初速度较大。10m2MPa·d
6、突出危险煤层具有明显区别于非突出煤层的孔隙结构特征。大孔多,小孔少。
★在突出煤层中有下列情况之一的,视为突出危险工作面:
1、在突出煤层的构造破坏带,包括断层、褶曲、火成岩侵入等;
2、煤层赋存条件急剧变化的区域;
3、采掘应力叠加的区域;
4、在工作面预测过程中出现喷孔、顶钻等动力现象;
5、工作面出现明显的突出预兆。
五、煤与瓦斯突出的一般规律
(1)随着开深程度的增加,突出的危险性增大。
(2)突出强度随煤层的厚度,特别是软分层厚度的增加而增加。
(3)瓦斯含量和瓦斯压力越大,突出危险越严重。突出的气体主要是瓦斯,少数情况下突出二氧化碳。
(4)煤体破坏程度越严重,煤的强度越小,突出危险越大。
(5)由上向下的突出占大多数,由下向上的突出是极少数。突出的危险性随着煤层倾角的增大而增加。
(6)突出与地质构造有密切关系。
(7)在采掘形成的应力集中地区,突出危险性增加。
(8)与其他类型的巷道相比,石门揭煤的突出危险性最大,突出强度也最高,突出一般以煤巷掘进时较多,回采工作面次之。
(9)突出主要发生在工作面放炮时,其他有震动的作业或冒顶也能诱发突出。
(10)煤层顶、底板的透气性越差,越有利于煤层瓦斯的储存,其突出危险性也越大。
(11)突出前一般都有预兆:煤体和支架压力增大
-

,煤壁移动加剧,煤向外鼓出,掉碴,煤脱落,煤块射出,有劈裂声、煤炮声、似跑车一样的闷雷声,煤尘变大,瓦斯忽大忽小,温度降低或升高,顶钻或夹钻,煤硬度变化,煤质干燥、光泽变暗、层理紊乱等。掌握预兆,及时采取措施,对保证人员安全是非常重要的。

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