1.瓦斯噴出及其預(yù)防
瓦斯噴出是在開采過程中,從巖石或巖層裂縫、空洞中突然涌出大量瓦斯的現(xiàn)象。在噴出時(shí)常常發(fā)出聲響和動(dòng)力效應(yīng),能使風(fēng)流方向逆轉(zhuǎn),噴出的瓦斯量大,時(shí)間長。
(1)瓦斯噴出的原因及規(guī)律
1)原因
瓦斯噴出的內(nèi)因是煤層成巖層的構(gòu)造裂縫中貯存有大量高瓦斯;外因是在開采過程中,由于放炮透穿或機(jī)械震動(dòng)、地壓活動(dòng)使煤巖層所造成卸壓縫隙構(gòu)成瓦斯外噴的通道。
2)規(guī)律
﹝a﹞瓦斯噴出與地質(zhì)構(gòu)造有密切關(guān)系,一般噴出發(fā)生在地質(zhì)構(gòu)造破壞帶內(nèi)。如斷層、溶洞、斷裂和褶曲軸部附近。
﹝b﹞瓦斯噴出量有大有小,從幾立方米到幾十萬立方米,噴出的持續(xù)時(shí)間從幾分鐘到幾年,甚至十幾年。它與蓄積的瓦斯量和瓦斯來源有密切關(guān)系。
﹝c﹞瓦斯噴出前往往出現(xiàn)預(yù)兆,如巖壓活動(dòng)顯著,底板突然鼓起,支架破壞,煤層變軟、濕潤,瓦斯?jié)舛群龃蠛鲂。l(fā)出嘶嘶聲等。
(2)瓦斯噴出的預(yù)防措施
預(yù)防處理瓦斯噴出的措施,應(yīng)根據(jù)瓦斯噴出量的大小和瓦斯壓力的高低來制定。一般采取“探、排、引、堵”等措施。
1)“探”就是探明地質(zhì)構(gòu)造和瓦斯用氣情況。
2)“排”就是排放和抽放瓦斯。如探明斷層、裂隙、溶洞大小或瓦斯量不多時(shí),則可讓它自然排放。如瓦斯量大,噴出強(qiáng)度大,持續(xù)時(shí)間長,則可插管進(jìn)行抽放。
3)“引”就是引導(dǎo)瓦斯到回風(fēng)巷。
4)“堵”就是堵塞裂隙。噴出瓦斯的裂隙范圍較廣,但噴出量很小時(shí),可用黃泥或水泥堵住裂隙,防止瓦斯噴出,以保證掘進(jìn)工作面的安全。
同時(shí),對(duì)于瓦斯噴出的工作面要有獨(dú)立的通風(fēng)系統(tǒng)并加大供風(fēng)量,以保證瓦斯?jié)舛炔怀蕖?BR> 2.瓦斯突出的原因及其規(guī)律
煤與瓦斯突出是指地下開采過程中,在很短的時(shí)間(幾分鐘或幾秒鐘)內(nèi),突然由煤體內(nèi)大量噴出煤和瓦斯,并伴隨著強(qiáng)烈的聲響和強(qiáng)大機(jī)械效應(yīng)的一種現(xiàn)象。上山、石門和平巷內(nèi)以及放炮落煤時(shí)最容易發(fā)生突出。
(1)原因
1)瓦斯作用假說。認(rèn)為突出主要?jiǎng)恿碓从谕咚埂?BR> 2)地壓作用假說。認(rèn)為突出主要?jiǎng)恿碓从谠焐竭\(yùn)動(dòng)后地壓和仍停留在部分構(gòu)造帶內(nèi)的殘余彈性潛能突然的釋放
3)綜合作用假說。認(rèn)為突出是由于地壓、瓦斯、煤的結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度等綜合作用的結(jié)果。
最近的研究,一般都趨向于綜合作用假說。
(2)規(guī)律。
1)隨著深度增加、突出危險(xiǎn)性增大。這表現(xiàn)在突出次數(shù)增多、突出強(qiáng)度增大、突出煤層數(shù)增加及突出的危險(xiǎn)區(qū)域擴(kuò)大等。
2)突出在煤層中的分布是不均勻的。突出多集中在地質(zhì)構(gòu)造帶,突出危險(xiǎn)區(qū)的面積只占突出層總面積的5%~10%。
3)易于發(fā)生突出的常見構(gòu)造類型有:壓扭性逆斷層帶,向斜軸部,煤層扭轉(zhuǎn)地區(qū),煤層走向突變和傾角突變地區(qū),煤層突然變厚、特別是軟分層變厚等。
4)突出的次數(shù)和強(qiáng)度隨著煤層厚度的增加,特別是軟分層厚度的增加而增多和增高。突出最嚴(yán)重的煤層一般是最厚的主采煤層。
5)采掘工作面形成的應(yīng)力集中區(qū)是突出點(diǎn)密集地區(qū)。
6)突出可以發(fā)生在各種類型的巷道中。其中,煤層平巷突出次數(shù)最多,石門揭開煤層時(shí)的突出次數(shù)雖然不多,但強(qiáng)度最大(平均突出強(qiáng)度為317 t)。
7)突出的發(fā)生同外力沖擊誘發(fā)有關(guān)。采掘工作中,絕大多數(shù)突出發(fā)生在落煤時(shí)。
8)在煤和瓦斯突出時(shí),都要在煤層中形成特殊形狀的孔洞(橢圓形、梨形等),噴出的煤具有分選性。