煤與瓦斯突出論文：關(guān)于煤巷掘進(jìn)煤與瓦斯突出影響因素探究

1、 煤與瓦斯突出論文：關(guān)于煤巷掘進(jìn)煤與瓦斯突出影響因素探究摘要：關(guān)于煤巷掘進(jìn)煤與瓦斯突出是一種十分復(fù)雜的現(xiàn)象。煤與瓦斯突出產(chǎn)生過程的實(shí)質(zhì)就是在地應(yīng)力的作用下，瓦斯在煤體中而引發(fā)的一系列的破壞運(yùn)動(dòng)。煤與瓦斯突出的影響因素很多，本文主要從這幾個(gè)主要方面展開進(jìn)行探討：煤層開采的深度；煤層中的軟分層厚度；煤層的傾角；煤層頂?shù)装宓暮穸群陀捕?；地質(zhì)構(gòu)造；應(yīng)力集中地帶；軟分層，以此對(duì)煤與瓦斯突出的產(chǎn)生更加清晰明了。關(guān)鍵詞：煤與瓦斯突出 煤層 軟分層 地應(yīng)力煤與瓦斯突出是在煤礦中發(fā)生的一種自然災(zāi)害，嚴(yán)重威脅著煤礦及礦工的安全。而我國則是煤與瓦斯突出發(fā)生最嚴(yán)重的國家，所遭受的災(zāi)害也比其他國家嚴(yán)重。在煤巷掘進(jìn)煤中，

2、煤與瓦斯突出是一種非常復(fù)雜的動(dòng)力現(xiàn)象，它是煤體力學(xué)、地應(yīng)力、瓦斯等綜合作用的結(jié)果。煤與瓦斯突出過程的實(shí)質(zhì)就是在地應(yīng)力的作用下，煤體被破壞，釋放出瓦斯，瓦斯繼續(xù)影響煤殼、煤體的一個(gè)連續(xù)的發(fā)展過程。1 煤與瓦斯突出1.1 煤與瓦斯突出的過程及表現(xiàn)煤與瓦斯突出就是煤體在地應(yīng)力的作業(yè)下受到破壞，釋放出瓦斯，瓦斯又使煤體內(nèi)的裂縫變大，破壞煤殼的穩(wěn)定性，從而將表面破壞了的煤體撕開，拋向巷道，應(yīng)力峰則在煤體內(nèi)部繼續(xù)破壞其他的煤體的一個(gè)連續(xù)的過程。在煤與瓦斯突出的過程中，被拋出的煤體重達(dá)幾噸、幾十噸、甚至幾百噸，特別大型的突出也可能拋出幾千噸的煤體，而大量的瓦斯也涌出，充溢在巷道里。一般的煤與瓦斯突出發(fā)生前都

3、會(huì)有前兆產(chǎn)生，并且突出越嚴(yán)重，前兆也越清晰、明了。1.2 煤與瓦斯突出的特點(diǎn)在我國煤與瓦斯突出的特點(diǎn)非常多，但主要的還是表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：具有突出性的礦井很多，而且分布十分廣泛；南方的礦井較之北方所具有的突出危險(xiǎn)更大；突出的類型齊全，有突出、傾出、噴出和壓出；突出的次數(shù)多，并且強(qiáng)度大；大部分突出都發(fā)生在煤巷；突出分布于不同的煤層。2 煤與瓦斯突出的影響因素2.1 煤層開采的深度煤層開采的深度越大，突出的次數(shù)和強(qiáng)度也隨之加大。煤層開采的深度越大，此時(shí)的地應(yīng)力也越大。地應(yīng)力的加大對(duì)突出的影響主要表現(xiàn)在這兩方面：第一，地應(yīng)力加大時(shí)能夠使有突出危險(xiǎn)的軟煤的裂紋和大孔閉合，使煤體的滲流功用受阻，其滲透

4、系數(shù)也跟著降低，煤體內(nèi)的瓦斯就不容易流動(dòng)了。開采深度越大，瓦斯流向地面的通道越長，這樣保留瓦斯的功用也就越發(fā)的明顯。第二，地應(yīng)力能夠使暴露的軟煤受到損壞，并且隨著開采深度的加大，地應(yīng)力的加強(qiáng)，軟煤的破壞程度進(jìn)一步加大，軟煤也越細(xì)碎，此時(shí)瓦斯的釋放能和膨脹能變大，突出的可能性也加大，突出發(fā)生的強(qiáng)大也加強(qiáng)。2.2 煤層中的軟分層的厚度煤層中存在著的軟分層是在地質(zhì)構(gòu)造中的應(yīng)力作用而成。它與其周圍的硬煤不同，它的力學(xué)強(qiáng)度小，同樣的力的作用下，煤體中會(huì)產(chǎn)生較多的縫隙，更利于瓦斯的釋放。一般情況下，軟分層的厚度愈大，瓦斯釋放的總能量越多，突出發(fā)生的可能性越大。在煤巷中掘進(jìn)煤時(shí)，如果軟分層是均勻分布在煤層內(nèi)

5、，這種情況下，軟分層的厚度則對(duì)突出的產(chǎn)生等影響不大，但一般情況下，軟分層的分布是不均勻的，其厚度隨著巷道的推進(jìn)而變化。軟分層的厚度越厚，越容易發(fā)生突出。2.3 煤層的傾角一般情況下，煤體的重力遠(yuǎn)比地應(yīng)力和瓦斯的壓力小，所以在具體問題中，當(dāng)煤層的傾斜角偏小時(shí)，煤體的自重一般是會(huì)忽略不作考慮的?？墒?，實(shí)際情況中，這個(gè)傾斜角是不可忽略的，當(dāng)煤層的傾角較大時(shí)，突出的陣面在重力的作用下會(huì)向上發(fā)展，角越大，這種力的作用也越大。在這種力的作用下，內(nèi)部有突出危險(xiǎn)的煤體就會(huì)暴露出來，從而引發(fā)突出，力越大，突出的可能性越大。2.4 煤層頂?shù)装宓暮穸群陀捕让簩禹數(shù)装宓暮穸群陀捕扰c突出的發(fā)生密切相關(guān)，如果煤層頂?shù)装宓?/p>

6、厚度和硬度加大，那么突出的危險(xiǎn)性也隨之增加。頂?shù)装宓膸r性硬度大，就表明巖石的強(qiáng)度很高，在遭受破壞時(shí)容易垮落，承載力消失。煤層頂?shù)装宓膸r石硬，巖石的質(zhì)地緊密，透氣性小，能夠保存作業(yè)前方煤層中的瓦斯，從而使瓦斯的膨脹能偏高，這樣就很容易發(fā)生突出。2.5 地質(zhì)構(gòu)造地質(zhì)構(gòu)造是一種巖層構(gòu)造形態(tài)，在地殼運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生。有單斜構(gòu)造、褶曲構(gòu)造、斷裂構(gòu)造這三種形態(tài)。在這三種形態(tài)中，單斜構(gòu)造是最簡單的，而與突出有重要關(guān)系的則是褶曲構(gòu)造和斷裂構(gòu)造。這兩種形態(tài)下的地質(zhì)構(gòu)造能夠很好的保護(hù)瓦斯。當(dāng)處于地質(zhì)構(gòu)造附近的煤層受到相當(dāng)大的破壞時(shí)，煤體的承受強(qiáng)度降低，如果工作面進(jìn)一步暴露這些煤體，那么煤體就會(huì)受到更大的破壞，并因此釋放

7、大量的原始瓦斯膨脹能，從而引發(fā)突出。在井田中，由于地質(zhì)構(gòu)造呈現(xiàn)區(qū)域分布，因此在突出煤體內(nèi)，突出點(diǎn)的分布也是呈現(xiàn)區(qū)域分布的。2.6 應(yīng)力集中地帶據(jù)資料、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，在應(yīng)力集中地帶實(shí)施作業(yè)，將會(huì)加大突出的危險(xiǎn)性。因?yàn)榇藭r(shí)作業(yè)增加了煤體內(nèi)的應(yīng)力，如果是軟煤，應(yīng)力會(huì)達(dá)到0.5倍之多。煤層中應(yīng)力的加大，主要是在這兩個(gè)方面影響突出的發(fā)生的：第一，當(dāng)?shù)貞?yīng)力加大時(shí)，應(yīng)力集中帶的透氣系數(shù)就會(huì)降低，瓦斯的泄露也會(huì)減速變慢，這樣有利于瓦斯的保存。第二，在煤巷中，煤體的強(qiáng)度能夠影響到瓦斯的釋放能和膨脹能，從而影響突出的進(jìn)程。如果暴露了應(yīng)力集中帶內(nèi)的軟煤，煤體就在應(yīng)力的破壞下，釋放出更多的瓦斯膨脹能，而突出的危險(xiǎn)也進(jìn)

8、一步加大。所以應(yīng)力集中地帶進(jìn)行采掘，將會(huì)加大突出的危險(xiǎn)性。2.7 軟分層在采煤的過程中，突出也與軟分層有關(guān)，而且突出孔洞基本都出現(xiàn)于軟分層中。軟分層是在地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)中，被破壞的煤層在地應(yīng)力的長期作用下而形成的。軟分層的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不高，相對(duì)較低。軟分層中的分帶性影響著煤礦中突出現(xiàn)象的分帶性。由于軟分層形成的具體條件不完全相同，比如煤層的成分，壓制的強(qiáng)度等等，這就使得不同軟分層的強(qiáng)度是不相同的，在同等的地應(yīng)力的作用下，煤體破壞程度不一，從而引發(fā)瓦斯釋放的瓦斯膨脹能的大小也不同，如果瓦斯膨脹能小，不能夠撕裂煤體，那么突出就不可能發(fā)生，否則就會(huì)產(chǎn)生突出現(xiàn)象。如果軟分層的原始強(qiáng)度特別低，這種情況下，不需要借助地應(yīng)力，僅靠釋放出的瓦斯膨脹能就可以產(chǎn)生突出現(xiàn)象。3 結(jié)語煤與瓦斯突出是一種災(zāi)難，而且近年來，煤礦瓦斯事故的報(bào)道不斷，煤礦生產(chǎn)及礦工們的安全日益嚴(yán)峻，這在一定程度上影響了國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，不利于社會(huì)安定有序的發(fā)展。為了更好的解決這一問題，給礦工們一個(gè)相對(duì)有保障的施工環(huán)境，深層的探究煤巷掘進(jìn)時(shí)煤與瓦斯突出的影響因素是必要的。研究煤巷掘進(jìn)時(shí)煤與瓦斯突出的影響因素不僅僅是為了獲知理論上的知識(shí)，更主要的還是為了服務(wù)于實(shí)踐。用理論知識(shí)豐富人們，提高礦工、作業(yè)等人的認(rèn)知水平，讓其將理論知識(shí)更好地用于實(shí)踐生產(chǎn)中，不僅有助于提高