煤与瓦斯突出机理简述
【摘 要】煤与瓦斯突出是当前世界上至今仍未充分认识和较好解决的难题，严重地影响煤矿的生产与安全。煤与瓦斯突出机理是煤与瓦斯研究的重要方法，掌握煤与瓦斯突出机理发生的过程特征以及突出发生的影响因素，对于煤矿煤与瓦斯的治理具有重要作用。
【关键词】煤与瓦斯；现象；空隙；煤体；突出
1.煤与瓦斯概述
煤与瓦斯突出是当前世界上至今仍未能充分认识和很好解决的难题，严重地影响煤矿的生产与安全。自1843年3月22法国鲁阿雷煤田伊萨克煤矿，在急倾斜厚煤层平巷掘进是发生世界上第一次煤与瓦斯突出以来，据不完全统计到目前为止世界共有20多个国家发生过煤与瓦斯突出。煤与瓦斯突出是指在压力作用下，破碎的煤与瓦斯由煤体内突然向采掘空间大量喷出，是另一种类型的瓦斯特殊涌出的现象，它具有极大的破坏性。每次突出前都有预兆出现，但出现预兆的时间和种类是不同的，熟悉和掌握预兆，对于及时撤出人员、减少伤亡具有重要的意义。煤与瓦斯突出给煤矿的生产安全，特别是井下人员的生命财产安全造成了极其严重的威胁。为了防止这类灾害事故的发生，保障煤矿井下安全生产，世界上各主要产煤国均投入了大量的人力、物力研究煤与瓦斯突出机理，以便为突出危险性预测和防突措施的制定与实施提供科学依据。但是，迄今为止，人们对于突出过程中煤岩体破坏与发展机制的认识还停留在定性与假说性阶段，对于突出过程中哪些因素起主要作用以及与其它因素间的作用机理还把握不准，故而只能对某些突出现象给予解释，还不能形成统一完整的理论体系。
2.煤与瓦斯突出假说
目前认为的突出机理概括起来主要有两方面，一个是单一因素作用假说，一个是综合作用假说。单因素假说又分好几多种，包括瓦斯主导作用假说，地压主导作用假说，化学本质作用假说。其中以瓦斯为主导作用的假说：瓦斯包说，煤孔隙结构不均匀说，粉煤带说，突出波说，裂缝堵塞说，地质破坏带说，闭合空隙说，瓦斯膨胀说，瓦斯解吸说等等假说。以地压为主要作用的假说包括：岩石变形潜能说，应力叠加说，顶板位移不均匀说，集中应力说，塑形变形说，振动波动说，放炮突出说等等假说。化学本质作用假说包括：瓦斯水化物说，地球化学说，硝基化合物说。
煤与瓦斯突出机理 及防突措施
摘要：针对煤矿煤与瓦斯突出发生的一般规律突出机理进行综合防突体系的建设和发展，“四位一体”综合防突措施的应用，煤层突出危险性预测和防治突出措施效果检验，区域预测，单指标预测技术，有效的防治煤与瓦斯突出的发生，使煤与瓦斯突出矿井达到安全生产，杜绝煤与瓦斯突出的发生。
关键词：煤与瓦斯突出；防突措施
一、 突出发生的一般规律
危险性随开采深度增加而增大；
危险性随煤层（特别是软分层）厚度的增大而增大；
大多数发生掘进工作面，掘进面占80%(其中石门占6.75%)以上,采面占15.8%；
石门突出平均强度最大；
突出前作业方式以放炮为主：放炮占64.6%, 手、风镐落煤占21%, 其它占12.1%；
多发生在地质构造带和应力集中带；
多数突出有突出预兆。
二、突出机理
世界上尚未形成完整的公认的突出机理，目前机理研究尚停留在各种假说阶段,各种假说可概括为3种类型:应力学说、瓦斯学说、综合学说，其中综合学说得到较多支持。综合学说认为突出是应力、瓦斯和煤岩物理力学性质三者综合作用的结果。 三、 综合防突体系
防突技术的发展历程
大致可归纳为3个发展阶段。
第一阶段：在20世纪50年代以前，以安全防护措施为主，避免人员伤亡。主要措施是采取震动放炮；
第二阶段：20世纪50至70年代，以防止突出措施为主，普遍采取防突措施（区域和局部措施），辅以安全防护措施；
第三阶段：综合防突措施，增加了突出预测和措施效果检验内容，形成了包括突出危险性预测、防突措施、措施效果检验和安全防护措施的“四位一体”综合防突措施。
四、 “四位一体”综合防突措施
《规程》规定： “ 开采突出煤层时，必须采取包括突出危险性预测、防治突出措施、防治突出措施的效果检验、安全防护措施等综合防治突出措施”。
五、 煤层突出危险性预测和防治突出措施效果检验
煤层突出危险性预测和防治突出措施效果检验的目的和意义在于保障安全生产，判识区域或工作面突出危险性、确定防突措施的有效性，为预防突出事故提供依据，同时提高安全管理效率；提高防突措施的针对性，减少防突措施工程量，减少防突成本，提高采掘进度，从而在安全的前提下解放生产力，提高矿井经济效益。所以，《规程》规定：“突出矿井必须对突出煤层进行区域突出危险性预测(简称区域预测)和工作面突出危险性预测(简称工作面预测)。……
第二章煤与瓦斯突出分类及规律
1 / 27 第二章 煤与瓦斯突出分类及其规律
第一节 煤与瓦斯突出的概念、分类及危害
一、煤与瓦斯突出的相关概念和特点
煤矿在采掘过程中，在地应力和瓦斯（含二氧化碳）的共同作用下，破碎的煤（岩）和瓦斯由煤（岩）体内突然向采掘空间抛出的异常动力现象，叫做煤与瓦斯突出。它是矿井瓦斯涌出的一种形式。
突出矿井是指在矿井的开拓、生产范围内有突出煤层的矿井。其中，突出煤层是指在矿井井田范围内发生过突出的煤层或者经鉴定有突出危险的煤层。
煤与瓦斯突出的主要特点是：
（1）煤与瓦斯突出后，会喷出大量的瓦斯和煤尘，突出时间极短，一般持续几分钟或几秒钟。
（2）破碎的煤（或岩石）常常被抛出一定的距离。使突出地点人员窒息死亡或被掩埋、卷走，巷道被堵塞或冲垮。
（3）突出后在煤（岩）体内，往往形成大小不同、开关不一的孔洞。
（4）突出时，常常伴有猛烈响声和强大的动力效应。所谓动力效应，就是突出所形成的冲击波能破坏支架、推倒矿车、移动巨石等的一种动力现象。
（5）喷出的瓦斯量大大超过煤层的瓦斯含量，往往有几千到几万甚至几百万立方米。
（6）突出过程中，不但能顺风流向回风方向冲击，而县常常发生瓦斯第二章煤与瓦斯突出分类及规律
2 / 27 逆流现象，即瓦斯流沿着通风相反方向流动。有的逆流很远，可达几百米甚至上千米；冲击波能破坏通风系统，改变风流方向造成通风混乱，不利于人员的撤退和救灾。
（7）煤与瓦斯突出后的高浓度瓦斯，开始不会立即爆炸，但在一定供氧条件下，遇火则能引起燃烧；待降到爆炸界限内，遇火源就会爆炸。因此，突出矿井的火源管理非常重要。
（8）煤与瓦斯突出后，可能在同一地点发生第二次、第三次突出。
二、煤与瓦斯突出的分类
煤与瓦斯突出的分类方法有两种，一是按突出现象的力学特征分类，二是按突出强度分类。
（一）按突出现象的力学特征分类
1、煤与瓦斯突出（简称突出）
发生突出的主要因素是地应力和瓦斯压力和联合作用，通常以地应力为主、瓦斯压力为辅。实现突出的基本能量是煤体仙积蓄的高瓦斯能量。
煤与瓦斯突出基本知识
目录
一、煤与瓦斯突出概述........................................2
1. 煤与瓦斯突出的定义....................................2
2. 煤与瓦斯突出的危害....................................3
3. 煤与瓦斯突出的分类....................................4
二、煤与瓦斯突出机理........................................5
1. 瓦斯渗透与扩散原理....................................7
2. 煤体应力与变形规律....................................8
3. 瓦斯与煤体相互作用机制................................9
三、煤与瓦斯突出预测方法...................................10
1. 地质勘探方法.........................................11
2. 工程勘察方法.........................................12
3. 钻孔测井方法.........................................13
4. 形成预测模型.........................................14 四、煤与瓦斯突出防治措施...................................15
1. 防治原则与目标.......................................16
2. 防治技术措施.........................................17
