浅谈煤与瓦斯突出机理及预案

　　摘  要：随着国民经济的高速发展和能源对煤炭需求的进一步加大，煤炭工业发展遇到前所未有的发展时期。复杂地质条件下煤炭资源的高强度开采也带来了许多不安全因素，其中煤与瓦斯突出是煤矿开采过程中的严重自然灾害之一,因其具有突发性,对生产人员的安全危害极大。在突出矿井在生产过程中，针对煤与瓦斯突出的一般规律进行了探讨。

　　关键词：煤与瓦斯；突出机理；防突预案

　　中图分类号：  TD713  　　　文献标识码：  A      文章编号：2095-0802-(2012)07-00  -00

　　On the Coal and Gas Outburst Mechanism and Plans

　　ZHANG Ji-yin

　　(Guizhou Dawan Coal mine, Liupanshui 553000, Guizhou, China)

　　Abstract: With high-speed economic development and energy demand for coal to further increase, the development of coal industry faced unprecedented period of development. High intensity exploitation of coal resources under complicated geological conditions also brought a lot of insecurity, of which coal and gas outburst is one of the serious natural disasters in the coal mining process, because of the sudden; there are safety hazards on the production staff big. In the production process of outburst mines,discussed the general laws for coal and gas outburst.

　　Key words: coal and gas; prominent mechanism; outburst prevention plan

　　1突出机理

　　煤与瓦斯突出是一种自然现象，它是一种动力的释放形式，具有突出性、不完全的可知性，影响它的因素随机性强。关于对突出机理目前仍处于假说阶段，根据煤与瓦斯突出的形式到煤与瓦斯突出的结果，本论文将突出的机理分为以下3个方面，它们之间密切联系，缺一不可。这样在防突过程中只要围绕着这3方面进行防突管理工作，在一定程度上就能起到指导方向的作用[1]。

　　第1方面：能量的来源。主要来自应力的集中，包括构造应力的集中、大量气体的集中而产生的压力和地质体所受重力的结果。引起应力的集中主要有以下3点：a) 地质构造：包括断层、褶皱、煤层的露头与否和顶底板岩性 。断层

　　及褶皱的形成也是地质体受力作用所发生的错断和变形，往往在断层带及褶皱的核部就是应力的集中地带；煤层的露头与否和顶底板岩性直接影响到煤层中瓦斯的排放；b) 煤的变质程度：随着煤的煤化程度增高，甲烷生成量也逐渐增多，煤层中由于大量甲烷的聚集压力也逐渐变大，形成了一个瓦斯藏应力集中带；c) 煤层的结构和构造：包括煤层的倾斜程度、埋藏深度、内生裂隙的发育情况。煤层的倾斜程度关系到所受重力的大小；埋藏深度影响到受地压的大小，内生裂隙的发育情况可以改变瓦斯的流通量，避免形成瓦斯藏；d) 大气压的作用：大气中气压的变化大小、快慢同样也影响着煤层中瓦斯的涌出量，它破坏了平衡对煤与瓦斯突出起到诱发作用。

　　第2方面：物质的来源：主要是指煤与瓦斯的存在，瓦斯存在的形式有吸附瓦斯和游离瓦斯。

　　第3方面：突出的空间：主要是指掘进巷道和采煤工作面。

　　2防突预案

　　围绕着上述的3个方面分别制定出相对应的防突治理方案如下；

　　2.1能量的来源

　　目的：把能量释放

　　a)方案一：开采保护层；在保护层先行开采后，开采层周围的岩石和煤层向采空区方向移动、变形、岩层经过不断移动，地层应力重新分布，在采空区上方形成自然冒落拱，压力则传递给采空区以外的岩层承受，因此，突出煤层的瓦斯动力参数将发生重大变化。在采空区岩石移动直接影响范围内，应力得到释放，突出层得到卸压，在垂直煤层层面方向呈现膨胀变形，因此，在煤层和岩层内，不仅产生新的裂缝，而且原有裂缝也在扩大，使得煤层透气性增大数十到数百倍，同时瓦斯藏得到了释放；

　　b)方案二：深孔爆破：利用深孔爆破技术在掘进工作面，可改变煤体原始应力分布，增大煤层的透气性，使煤层内赋存的大量吸附瓦斯变为游离瓦斯，让煤体瓦斯得以快速释放，再辅助以抽放措施，从而达到治理瓦斯的目的；

　　c) 方案三：预抽煤层瓦斯：抽出煤层瓦斯之后，煤层就会发生收缩变形，根据大湾煤矿现场实测，变形量可达6‰左右，由于收缩变形，煤的强度增强，煤层顶底板岩体内应力也随之降低。

　　2.2物质的来源

　　目的：确定矿井及煤层是否有突出的存在，在采掘工作过程中进行防突预测。

　　a)方案一：突出矿井及突出煤层的确定，由煤矿企业提出报告，经国家煤矿安全监察局授权单位鉴定，报省（自治区、直辖市）负责煤炭行业管理的部门审批，并报省级煤矿安全监察机构备案；

　　b) 方案二：在突出煤层工作面进行防突效果检验。

　　2.3突出的空间

　　目的：合理布局采掘工作面，正确运用采掘方法和支护方式。

　　方案：主要巷道应布置在岩层或非突出煤层中，应尽可能减少突出煤层中的掘进工作量，开采保护层的采区，应充分利用保护层的保护范围，应尽可能减少石门揭穿突出煤层的次数，揭穿突出煤层地点应避开地质构造带。在同一突出煤层的同一区段的集中应力影响范围内，不得布置2个工作面相向回采或掘进，突出煤层的掘进工作面，应避开本煤层或邻近煤层采煤工作面的应力集中范围。突出煤层中的突出危险区、突出威胁区、严禁采用放顶煤采煤方法、水力采煤法、非正规采煤法采煤，同时严禁采用风镐作业。在突出煤层掘进上山时不应采取松动爆破、水力冲孔、水力松动等措施，同时在急倾斜煤层中掘进上山时，应采用双上山、伪倾斜上山或直径在300mm以上的钻孔等掘进方式，并加强支护。

　　3结语

　　煤与瓦斯防突出工作,它已不是单一的技术措施,而是一套完整的综合防治突出的系统工程,围绕着以上3个方面应用对应所制定的方案，综合治理将会给防突工作节省大量的宝贵时间和金钱，确保煤矿的安全生产。

　　参考文献：

　　[1] 臧大进,王耀才.煤与瓦斯突出预测研究[J].计算机工程与设计,2007(12): 2983-2984+2987

　　(责任编辑：张  楠)

　　张继银 1984年7月 男  籍贯：贵州六盘山市  2007年7月毕业于贵州大

　　学资环学院 资源勘查工程  现工作在贵州水矿集团大湾煤矿地测管理部 任：副部长  助理工程师