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煤与瓦斯突出的预测及防治措施

煤与瓦斯突出的预测及防治措施 2011： 　1　煤与瓦斯突出的机理、类型与一般规律

11　煤与瓦斯突出的机理

许多国家对煤与瓦斯突出机理的研究都很重视，并取得了一定成果，但由于突出机理的复杂性及突出现象的多样性，目前对突出机理的认识仍处于假说阶段。国外对煤与瓦斯突出机理的认识可归纳为4种：地应力假说、瓦斯作用假说、化学本质假说和综合作用假说。

我国从60年代起就对突出煤层的应力状态、瓦斯赋存状态、煤的物理力学性能等开展了一系列的研究，根据现场资料和实验研究对突出机理进行了探讨，提出了新的见解和观点，概括起来主要有中心扩张学说、流变假说、二相液体假说、固流耦合失稳理论、球壳失稳理论等。此外中国科学院力学研究所从力学角度对突出过程做了大量的研究工作，并提出了突出破坏过程及瓦斯渗流的机制方程。

12　煤与瓦斯突出的类型

煤与瓦斯的突出包括：煤与甲烷突出、岩石与甲烷突出、煤与CO2突出、岩石与CO2突出等。由于突出时的原动力和所表现现象的不同，煤与瓦斯突出可分为突出、倾出、压出3种情况。

13　煤与瓦斯突出的一般规律

（1） 突出的次数和强度随开采的深度增加而增加；

（2） 突出多发生在地质构造地区，如褶曲、断层处及岩浆侵入地区；

（3） 煤体破坏程度越严重，煤的强度越小，突出危险性越大；

（4） 煤层中的厚度大、倾角大或其厚度和倾角发生变化以及煤层中的软分层由薄变厚的地区，容易发生突出；

（5） 掘进工作面应力集中的地区易发生突出；

（6） 在外力冲击作用下，如放炮或采煤机割煤时煤体受到震动，诱导瓦斯发生突出；

（7） 围岩的透气性越差、致密的岩层越厚，煤层的瓦斯含量越高，其突出的危险性也就越大；

（8） 突出多发生在揭煤和煤层掘进工作面；

（9） 在突出前大都出现预兆。

2　煤与瓦斯突出的预测

21　突出预测方法的分类

按预测预报范围和时间的不同，预测方法可分为3类：第一是区域性预测，主要是确定煤田、井田、煤层和采掘区域性的突出危险性；第二是局部预测，它是在区域性的基础上，根据钻探、采掘工程等资料，进一步对局部地区或要点的突出危险性作出判断；第三是日常预测，它是在区域性预测、局部预测的基础上，根据突出预兆的各种异常效应，对突出危险发出警告。

22　国内外煤与瓦斯突出的预测方法

221　微震技术预测突出危险性

研究表明，煤和围岩受力破坏过程中发生破裂和震动，当从震源传出震波或声波的强度和频率增加到一定数值时，可能出现煤的突然破坏，发生突出。突出是由连续的多起断裂引起的，而且异常的微震发射通常在断裂之前5～45s内产生，故微震法作为突出预报方法，有其广阔的应用前景。俄罗斯在地震声学预测方法中取得了较好的研究成果。

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