矿井瓦斯防治课件第四章煤与瓦斯突出及其防治.ppt

【煤与瓦斯突出及其防治】是矿井瓦斯防治中的关键内容，涉及煤矿井下安全的重要环节。煤矿井下的动力现象多种多样，包括煤与瓦斯突出、煤突然压出、煤突然倾出以及原始洞缝中的瓦斯喷出等。这些动力现象均与井下的地质条件、地应力、瓦斯压力以及煤体特性密切相关。 煤与瓦斯突出是其中最为危险的现象之一，指在短时间内，煤与瓦斯快速地从煤壁向巷道空间抛出，造成巨大的破坏力。其特征包括： 1. 固体物（煤、岩块）的堆积具有气体搬运特征，角度小于自然安息角，且呈现分选性堆积。 2. 突出物中含大量极细粉尘，有时会发生再固结和捣实。 3. 孔洞形状特殊，常见梨形或倒瓶形，口小腔大。 4. 突出过程中伴随大量瓦斯涌出，可能导致瓦斯逆流，严重影响通风系统和设施。 煤突然压出则是煤炭自煤壁冲入巷道，伴有大量瓦斯涌出，其特征表现为： 1. 压出物堆积在原位置对面，移动距离小，堆积坡度通常小于自然安息角。 2. 压出的煤块大小不一，无序排列，有时整体向外鼓出。 3. 压出时瓦斯涌出，但瓦斯逆流现象罕见。 4. 孔洞呈现楔形、缝形或袋形，口大腔小。 煤突然倾出是结构松软、瓦斯含量高的煤体在重力作用下垮落，特点包括： 1. 倾出的煤堆积在原位置下方，堆积坡度等于自然安息角。 2. 倾出的煤块大小不一，杂乱无章。 3. 伴有大量瓦斯涌出，但一般无瓦斯逆流现象。 4. 孔洞规则，呈舌形或袋形，沿煤层倾斜方向延伸。 原始洞缝中的瓦斯喷出则是高压瓦斯通过裂隙涌入巷道，由瓦斯压力驱动，无煤和岩石喷出，流量大，持续时间长，预兆不明显。 动力现象的分类依据“力”和“介质”，煤与瓦斯突出是地应力和瓦斯压力共同作用于含瓦斯软煤的结果，与压出和卸压瓦斯喷出类似，但程度和规模有所不同。倾出由重力引发，而原始洞缝中的瓦斯喷出仅由气体压力导致，防治措施各有侧重。 防治煤与瓦斯突出的方法多种多样，包括但不限于：开采设计优化、预抽瓦斯、煤层注水、顶板管理、区域防突措施和局部防突措施等。这些方法旨在降低地应力、减少瓦斯含量或释放瓦斯压力，从而防止突出事件的发生，保障矿井作业安全。