煤与瓦斯突出预测及防治

煤与瓦斯突出预测及防治
硬质合金丝锥河南理工大学瓦斯地质研究所魏风清
煤与瓦斯突出机理综合作用假说该类假说最早由前苏联的Я.Э.聂克拉索夫斯基教授在50年代提出,他认为煤与瓦斯突出是由于地压和瓦斯的共同作用引起的。到50年代中期,А.А.斯科钦斯基院士根据开采突出危险煤层的经验,以及当时的科研工作成果,提出突出是由于下列因素综合作用的结果:(1)地压;(2)包含在煤体中的瓦斯;(3)煤的物理力学性质,煤的微结构和宏观结构及煤层结构;(4)在急倾斜煤层中,煤层工作面附近的煤的自重。这些为综合假说奠定了基础。综合作用假说认为:煤与瓦斯突出是由地应力、包含在煤体中的瓦斯以及煤体自身物理力学性质三者综合作用的结果。持综合作用假说观点的学者都承认,煤与瓦斯突出是综合因素作用的结果。
煤与瓦斯突出分类1、按动力现象的力学(能量特征分类、按动力现象的力学能量能量)特征分类根据动力现象的力学(能源)特征不同,煤与瓦斯突出可分为突出、压出与倾出三类。(1)发动突出的主要作用力是地应力和瓦斯压力的联合作用,通常以地应力为主,瓦斯压力为辅,重力不起决定作用;实现突出的基本能源是煤内积蓄的高压瓦斯潜能。(2)发动与实
现压出的主要作用力是地应力,瓦斯压力与煤的自重是次要因素,压出的基本能源是煤岩所积蓄的弹性变形能。(3)发动倾出的主要因素是地应力,即结构松软、含有瓦斯致使内聚力降低的煤,在较高地应力作用下,突然破坏、失去平衡,为其位能的释放创造了条件,实现倾出的主要力是失稳煤的自重。这三类力现象的发动都以地应力为主,所以它们的预兆相似(如有声响预兆等),对震动以及引起应力集中的各因素都非常敏感,在应力集中地带、地质构造带、软煤带等处都易发生这三类现象。
煤与瓦斯突出分类2、按动力现象的强度分类、(1)小型突出:强度<50t/次(突出后,经过几十分钟瓦斯浓度可恢复正常);(2)中型突出:强度50~99t/次(突出后,经过一个工作班以上瓦斯浓度可逐步恢复正常);)(3)次大型突出:强度100~499t/次(突出后,经过一天以上瓦斯
声音定位浓度可逐步恢复正常);(4)大型突出:强度500—999t/次(突出后,经过几天回风系统瓦斯浓度可逐步恢复正常);(5)特大型突出:强度>1000t/次(突出后,经过长时间排放瓦斯,回风系统瓦斯浓度才恢复正常)。
煤与瓦斯突出特征与规律(5)突出危险区呈带状分布,这是因为影响突出的主要因素受地质构造控制的缘故,而地质构造具有带状分布的特征。(7)采掘工作往往可激发突出,特别是
落煤与震动作业,不仅可引起应力状态的变化,而且可使动载荷作用在新暴露煤体上造成煤的突然破碎。(8)绝大多数突出都有预兆。(9)煤与瓦斯突出主要发生在掘进工作面,但石门突出强度最大。膜加盖
煤与瓦斯突出预测方法1、煤层突出危险性预测(1)突出煤层(2)非突出煤层(3)预测指标A、动力现象:在采掘过程中发生过煤与瓦斯突出的煤层。B、单项指标:煤的破坏类型、瓦斯放散初速度指标、煤的坚固性系数和煤层瓦斯压力。煤层突出危险性突出危险煤的破坏类型Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ瓦斯放散初速度指标≥10煤的坚固性系数f≤0.5煤层瓦斯压力,MPa≥0.74
K=
防爆钟Pf数字电视接收器
D=(0.0075Hf3)(P0.074)
、T、电磁辐射等
局部性防突措施(1)水力松动机理:水力松动的实质是在回采工作面或准备巷道工作面施工
钻孔,通过钻孔向煤层压入特殊状态的水溶液,通过水对煤体结构的破坏作用改变工作面附近煤层的瓦斯动力状态和应力应变状态,在工作面附近煤层形成裂隙带,导致煤层失去支撑能力,引起集中应力带向煤体深部转移。由于煤层失去支撑能力,在工作面附近形成卸压带时,同时伴有瓦斯向外排放。
局部性防突措施(1)水力松动
水力松动时裂隙发育图1—煤层工作面;2—封孔器;3—钻孔充水部分;Ⅰ~Ⅳ—裂隙发育阶段煤层工作面;封孔器封孔器;钻孔充水部分钻孔充水部分;煤层工作面裂隙发育阶段
电热淋浴器局部性防突措施(1)水力松动)水力松动参数钻孔深度,m………………………………………………6~11钻孔直径,m………………………………………………42~45钻孔封孔深度,m…………………………………………4~8钻孔间距,m………………………………………………6~12钻孔超前距离,m…………………………………………2~3吨煤设计注水量,L………………………………………..20注水压力,MPa…………………………………………
局部性防突措施(2)水力压裂)机理:借助于钻孔向煤层注入高压水,将工作面附近煤层强制压出。由于水力压裂造成工作面附近煤层向采掘空间推出,使煤层发生松动、形成裂隙。此时在水力作用区应力严重减小,煤层透气性大大提高,煤层局部卸压和湿润,压出煤体的机械强度和支撑能力降低,应力重新分布,因此最大支承应力点向煤体深部转移。

本文发布于:2024-09-25 01:24:04,感谢您对本站的认可!

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