煤与瓦斯突出 煤与瓦斯突出机理自我认识

大家好，今天小编来为大家解答煤与瓦斯突出这个问题，煤与瓦斯突出机理自我认识很多人还不知道，现在让我们一起来看看吧！

一、煤与瓦斯突出的基本特征

经资料分析表明，煤与瓦斯突出具有如下一些基本特征：

（1）突出不仅发生在一定的深度，而且突出的次数和强度随采掘深度的增加而增大。

（2）突出的危险性随突出煤层厚度的增大而增大。突出煤层愈厚，危险性愈大，表现为突出次数多、强度大，开始发生突出的深度浅。

（3）突出煤层中瓦斯压力越高，突出的危险性越大。根据目前的统计，发生突出时伴随涌出的气体种类主要是甲烷，个别矿井(如吉林的营城、甘肃的窑街)涌出的则是二氧化碳。煤层对这些气体都有吸附性，并且吸附性越强，同等条件下突出的危险性越大。如含二氧化碳气体的煤层中突出的强度比含甲烷的煤层要大一些。在含瓦斯的煤层中，煤层空隙内的瓦斯压力越高，越容易发生突出，并且其突出的强度也越大。

（4）突出与巷道类别有一定的相关性。统计资料表明，煤层平巷突出次数最多，约占突出总数的45％，石门揭开煤层的突出次数虽然不多(原统配煤矿336次，占总数的5．2％)，但其强度最大，平均强度586．1t(为总平均强度的6．55倍)，且80％以上的特大型突出均发生在石门揭开煤层时。

（5）突出与作业方式有一定的关系。

（6）突出前大多数均有预兆。突出虽是突然发生的，但在突出前大都有预兆出现，可以出现一种预兆，也可以同时出现几种预兆。常见的有声预兆是：煤体中出现劈裂声、炮声、闷雷声；常见的无声预兆是：煤体和支架压力增大，煤壁移动加剧，煤尘变大，煤体表面附近温度升高或降低，煤层层理紊乱，煤变软变暗，支架来压，掉碴，煤面外鼓，片帮，瓦斯浓度增大，瓦斯涌出忽大忽小以及打钻时顶钻、夹钻、钻孔喷孔等。这些预兆不一定每次突出都一样，有时即使出现这些预兆也不一定发生突出。

（7）在地质构造带发生煤与瓦斯突出的可能性大一些。

二、煤与瓦斯突出的自我认识

断层对煤孔隙结构的影响十分显著。向断层方向靠近，碎裂煤渐变为碎粒煤和碎煤煤体破碎程度增大，裂隙的条数增多．裂缝宽度变大。距断层不同距离处的B4煤层块样的压汞实验结果显示，总孔容、大孔容和连通孔隙率(石油饱和法)在总体上表现出增大的趋势，但近至一定跟离处又转而减小。微孔和过渡孔孔容的比例向断层方向降低，但中孔孔容比例的变化却不明显。排驱压力在总体上随采样点距断层距离的变小而大幅度降低，但近至一定距离处又明显增高，这种变化与大孔孔容比例有强负相关的关系。正因为如此，许多煤矿的煤与瓦斯突出点往往发生在断层附近。

当煤体被采动影响的时候，产生裂隙，高压瓦斯从裂隙通过，裂纹的不断扩大，瓦斯的不断解吸。这样在构造地质带。煤与瓦斯突出多半是发生在地质构造带，那个地点的煤体裂隙、裂缝多，给瓦斯聚集提供场所。煤体从三向应力状态变成二向应力状态，再从二向应力状态变成单向应力状态，其弹性势能释放的能量和瓦斯膨胀能等释放的能量远远大于煤体破坏所需能量引起煤与瓦斯冲突。根据混沌理论三个原则原则：1、能量永远遵循阻力最小的途径；2、始终存在着通常不可见的根本结构，这个结构决定阻力最小的途径；3、这种始终存在而通常不可见的根本结构，不仅可以被发现，而且可以被改变。现提出能量释放阻力最小途径破断猜想。根据岩石的力学性质，岩石和煤体最容易发生拉应力和剪切破坏。在裂隙、节理、断层的影响下，煤体在受到拉应力和剪应力的状态下极易破坏。

相似模拟实验采动裂隙发育（图片来源于实验）

当工作面接近高瓦斯区域，而煤体的坚固性系数较低时，为能量释放的最小路径提供条件，在裂隙网络中渗流的瓦斯加速煤体破坏，表面张力（拉应力）不断深入，引起煤与瓦斯突出。煤与瓦斯突出的条件是煤体弹性能和瓦斯膨胀能远大于煤体最小阻力方向破坏能的时候，煤体将发生煤与瓦斯突出。

煤与瓦斯突出主要是遵循能量释放最小路径，引起煤与瓦斯突出的主要因素是煤体的应力状态变化释放的弹性能、瓦斯膨胀能和采动影响为主要的能量提供者，地质因素也是突出的重要方面，如裂隙、节理、断层构造，煤层坚固性系数较低，这些是发生煤与瓦斯突出的影响因素。当煤体弹性势能和瓦斯膨胀能远大于煤体破坏能的时候，在处于构造地带的区域，由于裂隙、节理等的影响，煤体更容易发生破坏，加上高压瓦斯流的渗流着用，从能量释放最小路径，发生拉应力和剪切应力的破断，破断不断深入的过程，引起煤与瓦斯突出。

文章到此结束，如果本次分享的煤与瓦斯突出和煤与瓦斯突出机理自我认识的问题解决了您的问题，那么我们由衷的感到高兴！