防突培训教案.docx

10 防 突培训教 案 第一章 煤与瓦斯突出根本学问 第一节 煤与瓦斯突出危害及分类 一、 概述 煤矿在采掘过程中，在地应力和瓦斯的共同作用下，裂开的煤、岩和瓦斯由煤体或岩体内突然向采掘空间抛出的特别的动力现象，称为煤与瓦斯突出。 世界上煤与瓦斯突出已有 150 多年的历史。1834 年 3 月 22 日法国鲁阿尔煤田伊萨克矿井，在及急倾斜厚煤层平巷掘进工作面发生了世界上第一次有记载的煤与瓦斯突出。 到目前为止，据不完全统计，世界上约有 20 多个国家〔地区〕发生过煤与瓦斯突出，约计3 万于次。其中中国、原苏联、法国、波兰和日本5 个国家突出较严峻。 世界上最大的一次煤与瓦斯突出，发生在 1969 年 7 月 13 日原苏联的顿巴斯矿区加加林煤矿，在 710m 水平主石门揭穿仅 1.03 煤层时，发生了突出，突出煤〔岩〕1.42 万吨，瓦斯约 25×104m3。 早在 1939 年，我国吉林省辽源矿务局就发生过煤与瓦斯突出。 我国有文字记载的的第一次煤与瓦斯突出是 1950 年 4 月 20 日，吉林省辽源矿务局富国矿二坑在掘进垂深 280m 的煤巷时发生了突出。中国是世界上突出最为严峻的国家，至 2023 年，我国已有 20 多个省〔市、区〕的矿井发生了煤与瓦斯突出。仅国有煤矿就有突出矿井 250 多对，共发生突出 1.43 万次，约占世界总突出次数的 37%，强度超千吨的特大型突出就有 100 屡次，1980 年以后，平均每年突出 200～300 次，突出的重要省份有四川、重庆、贵州、湖南、江西、河南、辽宁等。 我国最大的一次煤与瓦斯突出，发生在 1975 年 8 月 8 日天府矿务局三汇坝 一矿揭穿 K1 煤层，突出煤与岩石 1.2780 万 t，喷出瓦斯 140 万 m3，，其动力效应表现为：裂开的煤和岩石被抛出 1170m，有 110m 巷道全部塞满；平硐内一辆装有矸石和钎子的矿车被推出 30 多 m 远，摧毁三道风门；瓦斯流把平硐的石料、坑木吹出 50 多m 远，重 1t 的巨石被瓦斯流推出 120m 远。 我国的突出主要是煤与甲烷突出，也有少量的岩石与二氧化碳突出及岩石与甲烷突出，突出的岩石主要是是砂岩。1975 年 6 月 13 日在吉林营城煤矿五井发生了我国第一次岩石与二氧化碳突出，突出砂岩 1005t，喷出二氧化碳11000m3〔逆风流运行 420m〕。 二、煤与瓦斯突出的危害 煤与瓦斯突出是煤和瓦斯突然运动的一种极其简单的动力现象，多数伴有强大的动力效应，危害极大，是煤矿严峻的的自然灾难之一。煤与瓦斯突出危害主要表现在以下几方面： 1、摧毁井巷设施； 2、破坏通风系统、设施，使风流发生逆流。 3、使井巷布满瓦斯和煤抛出物，可能煤流埋人及引起瓦斯爆炸火灾，造成人员亡，导致生产中断；给煤炭企业造成巨大经济损失。 三、煤与瓦斯突出的分类 在开采瓦斯煤层时，常常会发生一些瓦斯动力现象，有时还造成—定的动力效应。这些事先没有估量到而突然发生的瓦斯动力现象外表很相像，然而其本质并不一样，应当予以正确的分类和科学的鉴别，以便实行不同的推测方法和预防防措施。 各争论者虽提出不同的分类方法，但大多数都倾向于按动力现象的成因分 类。依据我国实际状况，我们认为可以分成：煤的突然倾出、煤的突然压出、煤 与瓦斯突出、岩石和瓦斯突出 4 类。 动力现象按突出分类的根本原则是： (1)动力现象造成的空洞位置及外形(包括孔洞中心线和水平面所成之倾角); (2)喷出煤(或岩石)的粒度及其分选状况; (3)煤(或岩石)的抛出距离及积存坡度; (4)强度(喷出的煤量及岩石量)； (5)喷出{的瓦斯量及瓦斯流运行方向} (6)动力效应； (7)现象发生前的预兆。1、煤的突然倾出 煤的突然倾出是煤矿中常见的瓦斯动力现象，在顿巴斯煤田的急倾斜煤层， 煤的突然倾出占突出总数的 50％以上。 煤的突然倾出主要是重力引起的，而瓦斯在肯定程度上也参与了倾出过程， 这是由于瓦斯的存在进一步降低了煤的机械强度，瓦斯压力还促进了重力作用的显现，由于这种关系，煤的倾出能引起或转化为煤与瓦斯突出。在急倾斜煤层， 煤和瓦斯突出又多以煤倾出开头,最终转化为煤与瓦斯突出。 煤的突然倾出具有以下特征： 倾出空洞具有较规章的几何形；比(椭圆形、梨形、舌形等)。在上山，空洞常沿煤层倾斜方向延长，多为梨形； 在平巷，空洞多分布在工作面，上方及上隅角，椭圆形较为常见， 一般空洞的上部呈自然拱的外形。在平巷内，空洞中心线与水平面所成之夹角，必定大于煤的自然安眠角。 倾出的煤主要是碎煤，有时也能见列少量粉煤，无分选现象。 煤的抛出距离及其积存状况，取决于煤量的多少、空洞的大小及倾角。煤 的抛出距离一般不超过 50m，倾出的煤的积存坡面角， —般接近于自然安眠角， 沿倾斜发生大