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1、 煤与瓦斯突出论文：关于煤巷掘进煤与瓦斯突出影响因素探究摘要：关于煤巷掘进煤与瓦斯突出是一种十分复杂的现象。煤与瓦斯突出产生过程的实质就是在地应力的作用下，瓦斯在煤体中而引发的一系列的破坏运动。煤与瓦斯突出的影响因素很多，本文主要从这几个主要方面展开进行探讨：煤层开采的深度；煤层中的软分层厚度；煤层的倾角；煤层顶底板的厚度和硬度；地质构造；应力集中地带；软分层，以此对煤与瓦斯突出的产生更加清晰明了。关键词：煤与瓦斯突出 煤层 软分层 地应力煤与瓦斯突出是在煤矿中发生的一种自然灾害，严重威胁着煤矿及矿工的安全。而我国则是煤与瓦斯突出发生最严重的国家，所遭受的灾害也比其他国家严重。在煤巷掘进煤中，
2、煤与瓦斯突出是一种非常复杂的动力现象，它是煤体力学、地应力、瓦斯等综合作用的结果。煤与瓦斯突出过程的实质就是在地应力的作用下，煤体被破坏，释放出瓦斯，瓦斯继续影响煤壳、煤体的一个连续的发展过程。1 煤与瓦斯突出1.1 煤与瓦斯突出的过程及表现煤与瓦斯突出就是煤体在地应力的作业下受到破坏，释放出瓦斯，瓦斯又使煤体内的裂缝变大，破坏煤壳的稳定性，从而将表面破坏了的煤体撕开，抛向巷道，应力峰则在煤体内部继续破坏其他的煤体的一个连续的过程。在煤与瓦斯突出的过程中，被抛出的煤体重达几吨、几十吨、甚至几百吨，特别大型的突出也可能抛出几千吨的煤体，而大量的瓦斯也涌出，充溢在巷道里。一般的煤与瓦斯突出发生前都
3、会有前兆产生，并且突出越严重，前兆也越清晰、明了。1.2 煤与瓦斯突出的特点在我国煤与瓦斯突出的特点非常多，但主要的还是表现在以下几个方面：具有突出性的矿井很多，而且分布十分广泛；南方的矿井较之北方所具有的突出危险更大；突出的类型齐全，有突出、倾出、喷出和压出；突出的次数多，并且强度大；大部分突出都发生在煤巷；突出分布于不同的煤层。2 煤与瓦斯突出的影响因素2.1 煤层开采的深度煤层开采的深度越大，突出的次数和强度也随之加大。煤层开采的深度越大，此时的地应力也越大。地应力的加大对突出的影响主要表现在这两方面：第一，地应力加大时能够使有突出危险的软煤的裂纹和大孔闭合，使煤体的渗流功用受阻，其渗透
4、系数也跟着降低，煤体内的瓦斯就不容易流动了。开采深度越大，瓦斯流向地面的通道越长，这样保留瓦斯的功用也就越发的明显。第二，地应力能够使暴露的软煤受到损坏，并且随着开采深度的加大，地应力的加强，软煤的破坏程度进一步加大，软煤也越细碎，此时瓦斯的释放能和膨胀能变大，突出的可能性也加大，突出发生的强大也加强。2.2 煤层中的软分层的厚度煤层中存在着的软分层是在地质构造中的应力作用而成。它与其周围的硬煤不同，它的力学强度小，同样的力的作用下，煤体中会产生较多的缝隙，更利于瓦斯的释放。一般情况下，软分层的厚度愈大，瓦斯释放的总能量越多，突出发生的可能性越大。在煤巷中掘进煤时，如果软分层是均匀分布在煤层内
5、，这种情况下，软分层的厚度则对突出的产生等影响不大，但一般情况下，软分层的分布是不均匀的，其厚度随着巷道的推进而变化。软分层的厚度越厚，越容易发生突出。2.3 煤层的倾角一般情况下，煤体的重力远比地应力和瓦斯的压力小，所以在具体问题中，当煤层的倾斜角偏小时，煤体的自重一般是会忽略不作考虑的。可是，实际情况中，这个倾斜角是不可忽略的，当煤层的倾角较大时，突出的阵面在重力的作用下会向上发展，角越大，这种力的作用也越大。在这种力的作用下，内部有突出危险的煤体就会暴露出来，从而引发突出，力越大，突出的可能性越大。2.4 煤层顶底板的厚度和硬度煤层顶底板的厚度和硬度与突出的发生密切相关，如果煤层顶底板的
6、厚度和硬度加大，那么突出的危险性也随之增加。顶底板的岩性硬度大，就表明岩石的强度很高，在遭受破坏时容易垮落，承载力消失。煤层顶底板的岩石硬，岩石的质地紧密，透气性小，能够保存作业前方煤层中的瓦斯，从而使瓦斯的膨胀能偏高，这样就很容易发生突出。2.5 地质构造地质构造是一种岩层构造形态，在地壳运动时产生。有单斜构造、褶曲构造、断裂构造这三种形态。在这三种形态中，单斜构造是最简单的，而与突出有重要关系的则是褶曲构造和断裂构造。这两种形态下的地质构造能够很好的保护瓦斯。当处于地质构造附近的煤层受到相当大的破坏时，煤体的承受强度降低，如果工作面进一步暴露这些煤体，那么煤体就会受到更大的破坏，并因此释放
7、大量的原始瓦斯膨胀能，从而引发突出。在井田中，由于地质构造呈现区域分布，因此在突出煤体内，突出点的分布也是呈现区域分布的。2.6 应力集中地带据资料、数据统计显示，在应力集中地带实施作业，将会加大突出的危险性。因为此时作业增加了煤体内的应力，如果是软煤，应力会达到0.5倍之多。煤层中应力的加大，主要是在这两个方面影响突出的发生的：第一，当地应力加大时，应力集中带的透气系数就会降低，瓦斯的泄露也会减速变慢，这样有利于瓦斯的保存。第二，在煤巷中，煤体的强度能够影响到瓦斯的释放能和膨胀能，从而影响突出的进程。如果暴露了应力集中带内的软煤，煤体就在应力的破坏下，释放出更多的瓦斯膨胀能，而突出的危险也进
8、一步加大。所以应力集中地带进行采掘，将会加大突出的危险性。2.7 软分层在采煤的过程中，突出也与软分层有关，而且突出孔洞基本都出现于软分层中。软分层是在地质构造运动中，被破坏的煤层在地应力的长期作用下而形成的。软分层的结构强度不高，相对较低。软分层中的分带性影响着煤矿中突出现象的分带性。由于软分层形成的具体条件不完全相同，比如煤层的成分，压制的强度等等，这就使得不同软分层的强度是不相同的，在同等的地应力的作用下，煤体破坏程度不一，从而引发瓦斯释放的瓦斯膨胀能的大小也不同，如果瓦斯膨胀能小，不能够撕裂煤体，那么突出就不可能发生，否则就会产生突出现象。如果软分层的原始强度特别低，这种情况下，不需要
9、借助地应力，仅靠释放出的瓦斯膨胀能就可以产生突出现象。3 结语煤与瓦斯突出是一种灾难，而且近年来，煤矿瓦斯事故的报道不断，煤矿生产及矿工们的安全日益严峻，这在一定程度上影响了国家的经济发展，不利于社会安定有序的发展。为了更好的解决这一问题，给矿工们一个相对有保障的施工环境，深层的探究煤巷掘进时煤与瓦斯突出的影响因素是必要的。研究煤巷掘进时煤与瓦斯突出的影响因素不仅仅是为了获知理论上的知识，更主要的还是为了服务于实践。用理论知识丰富人们，提高矿工、作业等人的认知水平，让其将理论知识更好地用于实践生产中，不仅有助于提高煤矿开采时的安全性，而且有助于保护人们的生命财产安全。这也是本文研究的宗旨所在。参考文献：1李祥春，聂百胜，何学秋.振动诱发煤与瓦斯突出的机理j.北京科技大学学报，2011，(2):149-152.2朱连山.煤与瓦斯突出机理浅析j.矿业安全与环保，2002，(2):23-25.