煤与瓦斯突出的动态过程研究
一. 研究背景
目前对煤与瓦斯突出机理的定性认识已经明确为地应力、瓦斯压力和煤的物理力学性质、重力等四方面因素综合作用的结果。煤与瓦斯突出实质上是一种力学现象,在地应力作用下受压状态的含瓦斯煤层受开采的卸压扰动后有可能破坏,甚至流化而突出。煤与瓦斯突出的预测、防治均是以这种定性的理论为基础的。定量计算预测和判断煤与瓦斯突出发生与否的最大障碍在于对煤的力学性质及其灾变动力过程规律的研究还不够充分和完善。比如,流变假说指出了煤与瓦斯突出过程与煤的流变性质密切相关,是煤与瓦斯突出机理研究的一个新方向。但岩石力学目前对煤岩流变现象的研究还只建立在各种组合体模型的基础上,对流变本质还没有完全认识,从而限制了流变假说从定性上升为定量。煤与瓦斯突出是一种复杂的力学现象,由于瓦斯参与作用,它比其它岩石力学现象更为复杂。研究煤与瓦斯突出必须以煤岩的力学性质和其动力破坏过程为基础。
二.煤岩强度的讨论
在岩石力学中,岩石强度被视为岩石的一个重要性质并成为岩石力学研究的主要内容之一。岩石损伤力学与传统的岩石力学相比,最主要的区别在于将岩石强度为核心转为以损伤演化过程为中心,是思维方式的突破和发展。根据煤岩无因次损伤演化方程及应力应变方程,对于力学性质相似的一类煤岩,应力峰值点的无因次应力L均相同,其强度大小取决于弹性模量和损伤耗能率。表1为砂岩在不同围压下的损伤耗能率及强度。
强度与损伤耗能率关系曲线,由图1可知:强度随损伤耗能率的增大也呈增大趋势,但增大的幅度是先减小后增大,关系较为复杂,其原因是强度不仅仅是损伤耗能率的函数。无因次分析表明:当本构方程中的几个指数相同时,力学性质是相似的,此时强度与损伤耗能率的j/(j+l)次方成正比j为指数,与弹性模型的1/（j+1)次方成正比。试验结果则说明,不同围压下,指数j、l、m也发生变化,比如围压越大j越小,越接近于线性弹性;同时弹性模量也发生变化,所以使得强度与损伤耗能率为复杂的函数关系。但无论怎样,随着围压的增大,损伤耗能率和强度同时随之增大的趋势是固定不变的。
图1强度与损伤耗能率关系曲线
损伤消耗的机械能主要转换成岩石裂隙的表面能。同一种材料,从无损状态变化到失去承载能力,其损伤从0增大到1,如果它在该过程中生成裂隙的总表面积越大,则其损伤耗能率必然越大。
在煤与瓦斯突出的研究中,煤的原始破坏程度是影响煤与瓦斯突出的一个重要因素,这是由于原始破坏程度越高,煤体越破碎,如果突出过程中使煤的损伤由0演化到1,则显然相伤耗能率就越小,所以瓦斯突出所需地应力和瓦斯所做的功就越少,瓦斯就越容易突出。
上述分析表明,岩石强度与弹性模量的1/j次方成正比定量说明了强度与弹性模量的关系。软岩与硬岩相比由于矿物颗粒间的粘结力小,其损伤耗能率就小。软岩强度低的另外一个原因是其可变形性大,或者说当指数j相同时,弹性模量更小,其结果是当应力达到同样值时,外界对软岩做的功就更多,为损伤演化提供更多的能量。可见软岩的弹性模量小不仅使其强度降低,而且使其更容易变形,变形越大,外界做功就越多,使软岩产生的损伤更大、变形更大。在一定条件下,这种恶性循环无法终止使软岩巷道处于持续不断的变形之中。
综上所述,强度是岩石在损伤过程中对应于应力应变曲线的一个峰值点,是由损伤过程所决定的;损伤演化需要消耗机械能,需要应变的不断增大;同时损伤造成了弹性模量的减小,应变增大和弹性模量减小的综合结果使得应力随应变的增大趋势逐渐减小并在某一应变时出现极大值;三轴压缩过程中,围压增大将使损伤耗能率增大,从而使应力的峰值大、强度高。对于拉伸及剪切破坏也可用损伤耗能率来解释。当岩石拉伸破坏时,在一个主破裂面以外岩石产生的裂隙很少,损伤从0变化到1,生成裂隙的总表面积远远小于单轴压缩,因而造成了岩石拉伸破坏强度远远小于单轴压缩。在一些剪切破坏试验中,在主破裂面附近的一定范围内形成小的破裂面,所以其损伤耗能率大于拉伸破坏,但在岩石的大部分区域只产生很少的裂隙,所以其损伤耗能率又小于单轴压缩或压缩,这就造成了剪切破坏强度大于拉伸破坏而小于压缩破坏。
三.煤与瓦斯突出模拟实验
3.1真三轴煤与瓦斯突出模拟试验系统
真三轴煤与瓦斯突出试验系统由三轴突出模拟试验装置、应力加载、数据采集、恒温、注气/真空等5个系统组成，如图2所示。该试验系统可以模拟不同瓦斯压力、不同成型压力、不同温度和独立三轴应力荷载下的突出试验，通过数据采集系统实现对突出过程中应力、瓦斯压力变化的动态监测。试验系统的核心是三轴突出模拟试验装置。
图2实验系统示意图
3.2制样及传感器安装
突出试验采用了与构造煤具有相似物理性质的型煤，煤样取自安徽恒源煤电股份有限公司卧龙湖煤矿10煤，取样后破碎筛选，选取粒径小于0．25mm的粉煤，煤样的基本参数见表2。试验型煤在三轴突出模拟试验装置内加载成型，制作型煤水分添加比为6%，成型压力64MPa，保持时间不低于40min，根据模拟突出经验，试验可以得到类似于现场Ⅳ、Ⅴ类的突出煤，成型试件尺寸为250mm×250mm×240mm。为精确监测煤体应力和瓦斯压力的动态变化，装样时在煤体中埋放前后2组应力和瓦斯压力传感器，2组传感器位置如图3所示。其中，1号传感器距突出口50mm，2号传感器在1号传感器后方70mm，1、2号传感器在同一水平面上，距离试验腔右壁125mm，距煤体上表面100mm。
表2煤样的基本参数
图3传感器位置示意图
3.3试验方案
为了对突出动态过程进行研究，在相同应力下，通过改变瓦斯压力进行了6组突出试验，编号1—6号。依据现场监测煤柱荷载数据，典型的地下工作煤柱的轴压限制条件约为4MPa，常见的煤柱应力加载围压为0～10MPa。因此，选定
突出试验加载的构造应力、侧向应力和垂直应力分别为5．5、5.5、4.8MPa。其中，构造应力是指平行于突出发展方向的水平应力，侧向应力是指垂直于突出发展方向的水平应力。
6组突出试验在恒温条件下进行，试验温度为25℃。1—6号突出试验对应的瓦斯压力为0．25～0.50MPa，各组试验瓦斯压力梯度0．05MPa。
四.试验结果与分析
4.1试验结果及突出强度特征
依据试验方案开展突出试验，其中1—3号试验未发生明显的突出，4—6号试验均发生明显的突出。根据突出的动力现象由强到弱，突出情况可分为抛出大量煤体的突出、剥离和无突出。突出强度是指一次突出所抛出的煤(岩)量和喷出的瓦斯量，文中定义相对突出强度为突出煤量与试验总煤量的比值，煤与瓦斯突出模拟试验结果见表3。
表3煤与瓦斯突出模拟试验结果
由表3可以发现，随着瓦斯压力的增大，突出的动力现象越来越强。试验条件下，存在一个煤与瓦斯突出是否发生的瓦斯压力阈值，该阈值是0.35-0.40MPa。瓦斯压力高于此阀值，突出发生，突出强度随瓦斯压力的增大而增大。
4.2抛出煤体的粒径分布特征
利用套筛对4—6号试验抛出煤粉进行筛分，抛出煤体粒径分布见表4。
表4抛出煤体粒径分布
分析表4发现，抛出煤体以小粒径的粉煤为主，粒径小于0．25mm的粉煤占
60%以上。随着瓦斯压力的增大抛出煤体的粉碎效果越明显，如当瓦斯压力由0．40MPa增到0．50MPa时，粒径小于0．25mm的煤体所占比例由63．89%增加到73．83%。
4.3抛出煤体的分布特征
突出发生后，抛出煤体在水平地面上呈梭形条带分布，有明显被吹扫搬运痕迹，梭形的中部宽度大、两端小，条带与条带之间有明显的间隙。将抛出煤体分布区域由近及远等分为近区、较近区、中区、较远区和远区等5个区域。收集称重各分布区域的煤粉质量，获得抛出煤体的分布规律，见表5。
表5不同区域煤粉质量分布
由表5可知，抛出煤体主要集中在远离突出口的区域，各组试验5个区域分布的抛出煤量大致呈现规律是:远区＞较远区＞中区＞较近区＞近区。远区分布的抛出煤量最多，所占比例在30%以上;近区分布的煤量最少，所占比例在10%以下。
4.4突出孔洞及裂隙发育特征
试验结束后，打开试验装置，清理表层煤体后，观察突出孔洞及裂隙发育特征，其中3号试验和4号试验突出孔洞及裂隙发育如图4所示。
由图4可知，未发生突出的试验，煤体几乎被完整保留下来。一旦发生突出，煤体中会留下明显的突出孔洞，孔洞呈口小腔大的梨形，边缘呈弧形，内部仍残留有破碎煤块。孔洞后方煤体分布着大量弧状裂隙，将煤体分割成具有一定厚度的煤片。越靠近突出孔洞的煤体破碎程度越高，孔洞边缘附近煤体多为碎煤块。
图4突出孔洞及裂隙发育特征
4.5应力、瓦斯压力动态变化特征
通过预先布置在煤体内部的传感器监测突出过程中应力和瓦斯压力的动态变化，其中，5号试验应力和瓦斯压力的动态变化如图5所示。从图5可以看出，煤与瓦斯突出是一个快速发展的动态过程。
图55号试验煤体应力、瓦斯压力动态变化特征
过程中应力和瓦斯压力快速变化，表现为1号位置的应力短时间内由4．8MPa 下降到0，瓦斯压力从0．45MPa下降到0。瓦斯压力的快速下降，在暴露面两侧形成了高瓦斯压力梯度。1号位置数据变化要先于2号位置，说明突出是一个迅速向煤体内部发展的过程。由于突出试验采用的加载系统为刚性压力机，当承压板承受压力快速下降时，压力机会自动停止加载，因此在试验的后期，应力对突出的发展不起作用，煤体的失稳破坏主要是瓦斯压力的作用结果。
五.煤与瓦斯突出过程的分析
煤与瓦斯突出是有强烈时间效应的动态力学过程。将煤与瓦斯突出的动态过程划分为孕育、激发、发展、终止以及抛出5个阶段进行研究，动态演化过程如图6所示。
图6煤与瓦斯突出的动态演化过程
突出的孕育阶段，各种有利于突出发生的条件不断积累，煤岩体发生准静态的变形破坏，逐渐达到突出临界条件，从瓦斯角度，突出是否发生存在瓦斯压力阈值，高于该阈值，即可能诱发突出。达到突出临界条件，突然卸载，煤岩体准静态条件发生改变，激发突出，形成初始暴露面。
根据突出孔洞及裂隙发育特征和煤体应力及瓦斯压力的动态变化特征，突出
发展的动态过程可以描述如下:突出激发后，初始暴露面两侧存在着高瓦斯压力梯度。在高瓦斯压力梯度的作用下，煤体发生拉伸破坏，产生裂隙。吸附瓦斯的解吸补充了因为裂隙体积增大而导致的瓦斯压力降低，裂隙内的瓦斯压力基本保持恒定。裂隙沿着最大瓦斯压力梯度方向扩展，形成弧状裂隙，将煤体分割成具有一定厚度的球壳状煤片。吸附瓦斯进一步解吸，煤片发生破断成煤块，高压瓦斯由煤块间的裂隙向外涌出并形成强大的瓦斯流。在瓦斯流的作用下，破碎煤块发生剥离并获得运动速度抛向外部空间。前方煤体失稳抛出后，后方煤体接替进入失稳破坏的动态过程，突出逐渐向煤体内部发展。随着瓦斯的逸散、瓦斯压力的降低，剩余的瓦斯不足以维持突出的继续进行，突出终止。
根据抛出煤体的分布特征以及对比抛出煤体和孔洞内残留煤块的粒径特征，煤块剥离后，在瓦斯流的搬运、携带下获得运动速度被抛向远方。运动过程中，煤粒间相互摩擦碰撞，吸附瓦斯解吸并发生膨胀，破碎的煤块会进一步粉碎。在高压瓦斯流的作用下，粉碎后的煤体能够获得更大的运动速度，最终静止在远离突出口的位置。
六.结论
1)突出是否发生存在一个瓦斯压力阈值，高于该阈值，突出发生，突出强度随着瓦斯压力的增大而增大。突出发生后，煤体中会留下突出孔洞，孔洞呈口小腔大的梨形，边缘呈弧形，内部仍残留有破碎煤块。孔洞后方煤体分布着大量弧状裂隙，将煤体分割成具有一定厚度的煤片，越靠近突出孔洞的煤体破碎程度越高。
2)抛出煤体在水平地面呈梭形条带分布，有明显被吹扫搬运痕迹，梭形的中部宽度大、两端小，条带与条带之间有明显的间隙。抛出煤体以小粒径的粉煤为主，粒径小于0．25mm的粉煤占60%以上，主要集中在远离突出口的d、e区，随着瓦斯压力的增大抛出煤体的粉碎效果越明显。
3)突出是一个快速发展的动态过程。过程中煤体应力和瓦斯压力快速发生变化。瓦斯压力的快速下降，在暴露面两侧形成了高瓦斯压力梯度。1号位置数据变化要先于2号位置，说明突出是一个迅速向煤体内部发展的过程。
4)突出的动态过程划分为孕育、激发、发展、终止以及抛出5个阶段。孕育阶段，各种有利于突出发生的条件不断积累，逐渐达到突出临界条件。突然卸载，煤岩体准静态条件发生改变，突出激发。煤岩体在高瓦斯压力梯度的作用下产生裂纹并扩展，再到破碎，在瓦斯流的作用下剥离抛出。前方煤体失稳抛出后，后方煤体接替进入失稳破坏的动态过程。当剩余的瓦斯不足以维持突出的持续进行，突出终止。煤体在抛出阶段会进一步粉碎，在高压瓦斯流的作用下，粉碎后的煤体获得更大的运动速度，最终静止在远离突出口的位置。
Through the reasonable organization of the production process, effective use of production resources to carry out production activities, to achieve the desired goal. 基于人工神经网络的煤与瓦斯突出预测正式版
基于人工神经网络的煤与瓦斯突出预 测正式版 下载提示：此安全管理资料适用于生产计划、生产组织以及生产控制环境中，通过合理组织生产过程，有效利用生产资源，经济合理地进行生产活动，以达到预期的生产目标和实现管理工作结果的把控。文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用。 随着我国煤炭科学技术的迅速发展，在煤与瓦斯突出预测方面取得了突出进展，提出了许多预测煤与瓦斯突出的方法和指标，如基于煤体破裂过程中的声发射和电磁辐射现象的非接触式预测方法；根据工作面打钻时的钻屑量、瓦斯涌出量及解吸量进行的接触式预测方法；以及其它预测指标等。但是这些方法和指标主要是使用回归分析的方法得出的，它考虑的是影响煤与瓦斯突出的个别是或重要因素，没有全面考虑影响煤与瓦斯突出的因素，致使突出敏感指标因地而异，突出临界值
随矿井不同而变化。因此，预测结果常常不很准确。 人工神经网络技术（ANN）的飞速发展，基于人工神经网络的预测煤与瓦斯突出预测已经能够达到很高的预测精度，优于其它预测方法，完全可以满足煤矿煤与瓦斯突出预测精度的要求。 1 影响煤与瓦斯突出事故的因素 （1）煤层瓦斯压力。原始瓦斯压力越高，煤体内的瓦斯含量越大，煤体破裂时单位面积裂隙上涌出的瓦斯量就越多，裂隙中就越可能积聚起较高的瓦斯压力，从而越可能撕裂煤体，并将撕裂形成的球盖状煤壳抛向巷道。 （2）围岩的透气性系数。围岩的透气
整体解决方案系列 煤与瓦斯突出及其预防措 施 （标准、完整、实用、可修改）
编号：FS-QG-41713煤与瓦斯突出及其预防措施 Coal and gas outburst and preventive measures 说明：为明确各负责人职责，充分调用工作积极性，使人员队伍与目 标管理科学化、制度化、规范化，特此制定 一、概述 含义:煤矿地下采掘过程中，在极短的时间内(几秒到几分钟)，从煤、岩层内以极快的速度向采掘空间内喷出煤(岩)和瓦斯(CH4、CO2)的现象，称为煤与瓦斯突出 危害:它所产生的高速瓦斯流(含煤粉或岩粉)能够摧毁巷道设施，破坏通风系统，甚至造成风流逆转;喷出的瓦斯由几百到几万m3，能使井巷充满瓦斯，造成人员窒息，引起瓦斯燃烧或爆炸;喷出的煤、岩由几千吨到万吨以上，能够造成煤流埋人;猛烈的动力效应可能导致冒顶和火灾事故的发生。 二、突出的机理 突出的机理是关于解释突出的原因和过程的理论。突出是十分复杂的自然现象，它的机理还没有统一的见解，假说很多。多数人认为，突出是地压、瓦斯、煤的力学性质和重
力综合作用的结果。 三、突出的一般规律 1、突出发生在一定的采掘深度以后。每个煤层开始发生突出的深度差别很大，最浅的矿井是湖南白沙矿务局里王庙煤矿仅50m，始突深度最大的是抚顺矿务局老虎台煤矿，达640m。自此以下，突出的次数增多，强度增大。 2、突出多发生在地质构造附近，如断层、褶曲、扭转和火成岩侵入区附近。据南桐矿务局统计，95%以上的突出(石门突出除外)发生在向斜轴部、扭转地带、断层和褶曲附近。北票矿务局统计，90%以上的突出发生在地质构造区和火成岩侵入区。 3、突出多发生在集中应力区，如巷道的上隅角，相向掘进工作面接近时，煤层留有煤柱的相对应上、下方煤层处，回采工作面的集中应力区内掘进时，等等。 4、突出次数和强度，随煤层厚度、特别是软分层厚度的增加而增加。煤层倾角愈大，突出的危险性也愈大。 5、突出与煤层的瓦斯含量和瓦斯压力之间没有固定的关系。瓦斯压力低、含量小的煤层可能发生突出;压力高，含
文件编号：GD/FS-4282 （解决方案范本系列） 煤与瓦斯突出的预测及防 治措施详细版 A Specific Measure To Solve A Certain Problem, The Process Includes Determining The Problem Object And Influence Scope, Analyzing The Problem, Cost Planning, And Finally Implementing. 编辑：_________________ 单位：_________________ 日期：_________________
煤与瓦斯突出的预测及防治措施详 细版 提示语：本解决方案文件适合使用于对某一问题，或行业提出的一个解决问题的具体措施，过程包含确定问题对象和影响范围，分析问题，提出解决问题的办法和建议，成本规划和可行性分析，最后执行。，文档所展示内容即为所得，可在下载完成后直接进行编辑。 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CO2突出、岩石与CO2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；
防治煤与瓦斯突出规定(国家安全生产监督管理总局) 2009年5月
防治煤与瓦斯突出规定 (国家安全生产监督管理总局令第19号) 《防治煤与瓦斯突出规定》已经2009年4月30日国家安全生产监督管理总局局长办公会议审议通过，现予公布，自2009年8月1日起施行，原煤炭工业部1995年1月25日发布的《防治煤与瓦斯突出细则》同时废止。 局长：骆琳 二○○九年五月十四日
防治煤与瓦斯突出规定 第一章总则 第一条为了加强煤与瓦斯突出的防治工作，有效预防煤矿突出事故，保障煤矿职工生命安全，根据《安全生产法》、《矿山安全法》、《国务院关于预防煤矿生产安全事故的特别规定》等法律、行政法规，制定本规定。 第二条煤矿企业（矿井）、有关单位的煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出（以下简称突出）的防治工作，适用本规定。 现行煤矿安全规程、规范、标准、规定等有关突出防治的内容与本规定不一致的，依照本规定执行。 第三条本规定所称突出煤层，是指在矿井井田范围内发生过突出的煤层或者经鉴定有突出危险的煤层。 本规定所称突出矿井，是指在矿井的开拓、生产范围内有突出煤层的矿井。 第四条有突出矿井的煤矿企业主要负责人及突出矿井的矿长是本单位防突工作的第一责任人。 有突出矿井的煤矿企业、突出矿井应当设置防突机构，建立健全防突管理制度和各级岗位责任制。 第五条有突出矿井的煤矿企业、突出矿井应当根据突出矿井的实际状况和条件，制定区域综合防突措施和局部综合防突措施。 区域综合防突措施包括下列内容： （一）区域突出危险性预测；
（二）区域防突措施； （三）区域措施效果检验； （四）区域验证。 局部综合防突措施包括下列内容： （一）工作面突出危险性预测； （二）工作面防突措施； （三）工作面措施效果检验； （四）安全防护措施。 第六条防突工作坚持区域防突措施先行、局部防突措施补充的原则。突出矿井采掘工作做到不掘突出头、不采突出面。未按要求采取区域综合防突措施的，严禁进行采掘活动。 区域防突工作应当做到多措并举、可保必保、应抽尽抽、效果达标。 第七条突出矿井发生突出的必须立即停产，并立即分析、查找突出原因；在采取措施消除突出隐患、强化实施综合防突措施后，方可恢复生产。 非突出矿井首次发生突出的必须立即停产，按本规定的要求建立防突机构和管理制度，编制矿井防突设计，配备安全装备，完善安全设施和安全生产系统，补充实施区域防突措施，达到本规定要求后，方可恢复生产。
煤与瓦斯突出矿井鉴定规范 AQ 1024－2006 国家安全生产监督管理总局2006－11－02发布 2006－12－01实施 前言 本标准依据原国家安全生产监督管理局、国家煤矿安全监察局2004年颁布的《煤矿安全规程》、原煤炭工业部1995年颁发的《防治煤与瓦斯突出细则》和国家煤矿安全监察局2005年下发的《关于加强煤与瓦斯突出矿井鉴定工作的通知》文件，对原煤炭行业标准MT 637—1996进行的修订。 本标准代替MT 637-1996《煤与瓦斯突出矿井鉴定规范》。 本标准与MT 637-1996相比主要变化如下： a) 对范围进行了扩展(本标准1)； b) 增加了“规范性引用文件”(本标准2)； c) 修改了“煤与瓦斯突出矿井”的定义(本标准3.3；MT 637-1996的2.3)； d) 将“鉴定报告的审批程序”(MT 637-1996的8)完善为“鉴定与审批程序”(本标准 4)； e) 将判据与判定规则(MT 637-1996的3、4、5)合并到鉴定方法一章中(本标准5)； f) 增加了用抛出煤的吨煤瓦斯涌出量判定突出的指标、计算方法和判断规则(本标准 5.1.2和5.2.2)；增加了用突出预兆判定煤层突出危险性的指标(本标准5.1.3)，细化了原有指标的采用、测定方法和测点要求(本标准5.1.3、附录A和附录B；MT 637—1996的4)；增加了判定非突出煤层的范围界定(本标准5.2.3)； g) 增加了对突出矿井鉴定报告的格式要求(本标准7.2)； h) 按照GB/T 1.1-2000(标准化工作导则第一部分：标准的结构和编写规则)的要求，对MT 637-1996的部分内容编写格式进行了规范(本标准5、6、7、8；MT 637—1996的3、 6、7、9)： i) 对附录C的部分术语和错别字进行了修改，将“突出”改为“瓦斯动力现象”(附录C)； j) 增加了附录A和附录B。 本标准的附录A、附录B、附录C、附录D为规范性附录。 本标准由国家煤矿安全监察局提出。 本标准由全国安全生产标准化技术委员会煤矿安全分技术委员会归口。 本标准起草单位：煤炭科学研究总院重庆分院。 本标准主要起草人：胡千庭、赵旭生、邹银辉、李秋林、康建宁、张庆华、雷红艳。 1 范围 本标准规定了煤与瓦斯突出矿井和突出煤层的鉴定方法、审批程序和鉴定报告内容等。 本标准适用于井工开采煤矿进行煤与瓦斯突出矿井鉴定和突出煤层鉴定，也适用于岩石与二氧化碳(瓦斯)突出矿井的鉴定。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 MT/T 638 煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法 MT/T 49 煤的坚固性系数测定方法
应用技术 煤与瓦斯突出预测敏感指标及其 临界值的确定方法 赵旭生1,2,董银生3,岳超平2 (1.山东科技大学资源与环境学院,山东青岛266510; 2.煤炭科学研究总院重庆分院,重庆400037; 3.宁夏煤矿安全监察局银南分局,宁夏银川751411) 摘 要:论述了突出预测敏感指标及其临界值的概念、判断原则和确定方法,结合大湾矿的实践,介绍了一种集历史资料统计、实验室和现场试验相结合的突出预测敏感指标及其临界值的确定过程、步骤和方法,对钻屑瓦斯解吸指标K 1、钻孔瓦斯涌出初速度及其衰减指标、钻粉量、炮后30min 吨煤瓦斯涌出量指标V 30和综合指标R 的敏感性进行了考察,并在此基础上研究和确定了K 1指标和V 30指标的临界值。 关键词:突出危险性预测;敏感指标;临界值;确定方法 中图分类号:T D713+.2 文献标识码:C 文章编号:1008-4495(2007)03-0028-03 收稿日期:2006-09-05 工作面煤与瓦斯突出(以下简称突出)危险性预 测和防突措施效果检验是突出矿井进行防突管理的 两项关键工作。目前我国大多数突出矿井,在进行 突出危险性预测时所采用的预测指标及其临界值基 本上都是按照《防治煤与瓦斯突出细则》所推荐的。 但是,针对不同的矿井或煤层,突出预测指标的敏感 性及其临界值可能是不同的,甚至存在很大的差异。 矿井在使用中应通过现场试验,摸索和确定适合本 矿煤层实际情况的突出预测指标及其临界值。否 则,可能因为指标不敏感或临界值不合适而造成预 测结果的不准确,导致误判,结果发生突出事故或增 加不必要的防突措施工程。所以,确定矿井突出预 测敏感指标及其临界值是防突工作中一项十分重要 的内容。1 预测敏感指标的概念及确定方法突出预测敏感指标是指针对某一煤层进行突出危险性预测时,在目前技术水平条件下能够较为明显地区分突出危险和非突出危险的指标[1]。煤与瓦斯突出是一种复杂的瓦斯动力现象,是由地应力、瓦斯及煤的物理力学性质3种因素综合作用的结果。理想的预测指标应是能够完全反映引发突出的3个因素,而实际上,目前常用的预测指标 仅是间接和部分反映这3个突出预测因素。对不同矿井、煤层或区域,突出的主导因素有所不同,3种因素在导致突出作用中的贡献比重有所不同。所以,主要反映突出3因素中某1个因素或两方面因素的不同指标,其预测突出危险的敏感性会有所不同。同时,预测指标还在一定程度上或多或少地受到现场测试条件、仪器性能、操作人员责任心等外部条件和人为因素的影响,使测定出的指标值影响因素复杂,从而影响指标的敏感性。判断一种指标是否敏感,主要考虑两个方面的因素:一是指标值的大小是否随着突出危险性的大小明显变化;二是影响指标值大小的突出危险因素是否大于测定误差等外部条件和人为因素。具体确定时可根据在有无突出危险时的指标值大小及其变 化幅度,以及测试环境、手段、人员水平等引起的测 定误差大小等判断,如在突出危险区与非危险区、突 出点附近与正常带、打钻时喷孔等动力现象(严重度 与频度等)与正常时、措施前后等测值的变化情况, 以及测值统计结果分布规律、指标与其他敏感指标 的对比等进行判断。所以预测敏感指标,必须通过 对各种指标的实际考察,结合本矿煤层或区域的具 体测试条件来确定,其敏感指标既能体现出本矿煤 层的突出主导因素,又适应矿井的具体测试条件, 从而较好地符合矿井实际。 ? 82?
《防治煤与瓦斯突出规定》专家解读 煤炭工业出版社
防治煤与瓦斯突出规定 国家安全生产监督管理总局令 第19号 《防治煤与瓦斯突出规定》已经2009年4月30日国家安全生产监督管理总局局长办公会议审议通过，现予公布，自2009年8月1日起施行，原煤炭工业部1995年1月25日发布的《防治煤与瓦斯突出细则》同时废止。 局长骆琳 二○○九年五月十四日
目录 前言 第一章总则 第二章一般规定 第一节突出煤层和突出矿井鉴定 第二节建设和开采基本要求 第三节防突管理及培训 第三章区域综合防突措施 第一节区域综合防突措施基本程序和要求第二节区域突出危险性预测 第三节区域防突措施 第四节区域措施效果检验 第五节区域验证 第四章局部综合防突措施 第一节局部综合防突措施基本程序和要求第二节工作面突出危险性预测 第三节工作面防突措施 第四节工作面措施效果检验 第五节安全防护措施 第五章防治岩石与二氧化碳（瓦斯）突出措施第六章罚则 第七章附则 附录A 煤与瓦斯突出矿井基本情况调查表 附录B 煤与瓦斯突出记录卡片 附录C 矿井煤与瓦斯突出汇总表 附录D 保护层保护范围的确定 附录E 防治煤与瓦斯突出基本流程参考示意图
前言 《防治煤与瓦斯突出规定》（以下简称《规定》）已于2009年4月30日经国家安全生产监督管理总局局长办公会议审议通过，自2009年8月1日起施行，原煤炭工业部1995年1月25日颁发的《防治煤与瓦斯突出细则》同时废止。 《规定》是我国指导煤矿安全生产、管理的技术规章之一，是指导煤矿煤与瓦斯突出灾害防治的一部专项的权威的技术规章。是贯彻落实“安全第一、预防为主、综合治理”方针和《安全生产法》、《矿山安全法》、《国务院关于预防煤矿生产安全事故的特别规定》等安全生产法律法规的具体体现。是煤矿设计、建设、生产和管理必须遵守的安全准则。同时也是各级煤矿安全监察机构、各级人民政府和行业管理部门开展安全生产检查和行政执法的依据。 1988年原煤炭工业部颁发实施了《防治煤与瓦斯突出细则》（以下简称《细则》），这是我国煤炭行业第一个关于煤矿煤与瓦斯突出灾害防治的专门文件，并在1995年修订后再次颁发。《细则》的颁发，是对我国防治煤与瓦斯突出科学技术成果和管理经验的总结，为推动我国防治煤与瓦斯突出技术、管理和科研的深入起到了很好的指导的作用，为保障煤矿安全生产、保护煤矿职工人身安全发挥了重要作用。《规定》的颁布，既是对《细则》颁发以来我国防治煤与瓦斯突出工作的总结，同时在《细则》的基础上提升了法律约束力，对防突工作将起到更好的推动作用。 我国煤炭资源丰富，“煤为基础，多元发展“是我国长期坚持的能源发展战略。煤矿安全生产是煤炭行业可持续发展的重要前提条件。瓦斯是煤矿安全生产
《防治煤与瓦斯突出细则》培训测试试卷 职务：姓名：成绩： 一、单项选择题（每题3分，共30分） 1、煤矿安全工作必须坚持“管理、装备、（）”三并重的原则。 A、监察 B、培训 C、技术 2、区域防突措施包括开采（）和预抽煤层瓦斯两类。 A、保护层 B、被保护层 C、突出煤层 3、采用顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯作为区域防突措施时，钻孔预抽煤层瓦斯的有效抽采时间不得少于（）天；如果在钻孔施工过程中发现有喷孔、顶钻等动力现象的，有效抽采时间不得少于（）天。 A、20，60 B、10，30 C、20，30 4、井巷揭煤工作面的突出危险性预测必须在距突出煤层最小法向距离（）m前进行。 A、10 B、7 C、5 5、井巷揭煤工作面距煤层法向距离2m至进入顶（底）板2m的范围，均应当采用（）掘进工艺。禁止使用震动爆破揭开突出煤层。 A、架棚支护 B、远距离爆破 C、锚杆支护 6、井巷揭煤工作面的突出危险性预测应当选用（）或者其他经试验证实有效的方法进行。 A、钻屑法 B、预测法 C、钻屑瓦斯解吸指标法 7、在突出煤层的井巷揭煤、煤巷和半煤岩巷掘进工作面进风侧，必须设置至少（）道牢固可靠的反向风门；风门之间的距离不得小于（）m；工作面爆破作业或者无人时，反向风门必须（）。 A、2，4，关闭 B、3，4，打开 C、2，6，打开 8、井巷揭煤起爆及撤人地点必须位于反向风门外且距工作面（）m以上全风压通风的新鲜风流中，或者距工作面（）m以外的避难硐室内。 A、300，500 B、500，300 C、300，200 9、远距离爆破后，进入工作面检查的时间应当在措施中明确规定，但不得小于（）min。 A、30 B、20 C、40 10、长距离的掘进巷道中，应当每隔（）m至少安设一组压风自救装置。 A、300 B、200 C、100 二、填空题（每题4分，共40分）： 1、突出煤层是指在矿井井田范围内的或者经鉴定、有突出危险的煤层。
防治煤与瓦斯突出细则 第一章总则 第一条为加强防治煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出(以下简称 突出)工作(以下简称防突工作),预防煤矿事故,保障从业人员生命 安全,根据《中华人民共与国安全生产法》《中华人民共与国矿山安全法》《煤矿安全规程》等,制定本细则。 第二条煤矿企业、煤矿与有关单位得防突工作,适用本细则。 第三条突出煤层就是指在矿井井田范围内发生过突出或者经鉴定、认定有突出危险得煤层。 突出矿井就是指在矿井开拓、生产范围内有突出煤层得矿井。 第四条煤矿企业主要负责人、矿长就是本单位防突工作得第一责任人。 有突出矿井得煤矿企业、突出矿井应当设置防突机构,建立健全防突管理制度与各级岗位责任制。 突出矿井应当建立突出预警机制,逐步实现突出预兆、瓦斯与地质异常、采掘影响等多元信息得综合预警、快速响应与有效处理。 第五条有突出矿井得煤矿企业、突出矿井应当依据本细则,结合矿井开采条件,制定、实施区域与局部综合防突措施。 区域综合防突措施包括下列内容: (一)区域突出危险性预测; (二)区域防突措施; (三)区域防突措施效果检验; (四)区域验证。
局部综合防突措施包括下列内容: (一)工作面突出危险性预测; (二)工作面防突措施; (三)工作面防突措施效果检验; (四)安全防护措施。 突出矿井应当加强区域与局部(以下简称两个“四位一体”)综合防突措施实施过程得安全管理与质量管控,确保质量可靠、过程可溯。 第六条防突工作必须坚持“区域综合防突措施先行、局部综合防突措施补充”得原则,按照“一矿一策、一面一策”得要求,实现“先抽后建、先抽后掘、先抽后采、预抽达标”。突出煤层必须采取两个“四位一体”综合防突措施,做到多措并举、可保必保、应抽尽抽、效果达标,否则严禁采掘活动。 在采掘生产与综合防突措施实施过程中,发现有喷孔、顶钻等明显突出预兆或者发生突出得区域,必须采取或者继续执行区域防突措施。 第七条突出矿井发生突出得必须立即停产,并分析查找原因;在强化实施综合防突措施、消除突出隐患后,方可恢复生产。 非突出矿井首次发生突出得必须立即停产,按本细则得要求建立防突机构与管理制度,完善安全设施与安全生产系统,配备安全装备,实施两个“四位一体”综合防突措施并达到效果后,方可恢复生产。 第八条具有冲击地压危险得突出矿井,应当根据本矿井条件,制定防治突出与冲击地压复合型煤岩动力灾害得综合技术措施,强化保护层开采、煤层瓦斯抽采及其她卸压措施。
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/502502086.html, 煤与瓦斯突出及其防治 作者：常建飞 来源：《科学与财富》2011年第04期 [摘要] 煤与瓦斯突出是一种复杂的矿井瓦斯动力现象，也是煤矿中一种严重的自然灾害.从1950年至今,在我国不同类型的200多个矿井中已发生了一万多次突出,约占全世界总突出次数的三分之一.其强度最大的一次,突出煤量12780吨、瓦斯140万米~3.我国已成为突出最严重的国家之一.到目前为止，对各种地质、开采条件下突出发生的规律还没有完全掌握。因此， 必须把防治突出作为一项重要工作来抓。 [关键词] 煤与瓦斯突出；突出机理;防治 0前言 煤与瓦斯突出是煤矿井下采煤过程中发生的一种煤与瓦斯的突然运动,是一种伴有声响和 猛烈力能效应的动力现象; 可在极短的时间内, 由煤体内部向采场、巷道等采掘空间喷出大量 的煤和瓦斯。突出物会造成埋人,破坏设施,突出的瓦斯使人窒息,甚至引起瓦斯爆炸,造成严重的人员伤亡和矿井损毁事故。我国煤与瓦斯突出矿井多,分布范围广, 并且突出频繁, 突出后，在 煤体内形成各种奇异分岔形的突出空洞。不同类别的突出，起主要动力原因不同，表现的特征不同，采取的防治措施也不同。因此深入研究煤与瓦斯突出是非常必要的。 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 我国根据现场资料和试验研究对突出机理进行了探讨，提出了新的见解和观点,特别是近 几年随着研究的深入及新技术手段的应用,产生了许多新认识。目前已能对突出发生的原因、 条件、能量来源作出定性的解释和近似的定量计算,为防治措施选择及效果检验提供理论依 据。概括起来主要有以下几方面:中心扩张学说、流变假说、二相流体假说、固流耦合失稳理论、球壳失稳观点。 国外关于煤与瓦斯突出机理的认识可归为4种观点:地应力假说、瓦斯作用假说、化学本质假说和综合作用假说[1,2]。 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CO2突出、岩石与CO2突出等。由于突出时的原动力和表现现象不同,煤与瓦斯突出可分为突出、倾出、压出等3种情 况。
( 安全管理 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 基于人工神经网络的煤与瓦斯 突出预测(最新版) Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process
基于人工神经网络的煤与瓦斯突出预测 (最新版) 随着我国煤炭科学技术的迅速发展，在煤与瓦斯突出预测方面取得了突出进展，提出了许多预测煤与瓦斯突出的方法和指标，如基于煤体破裂过程中的声发射和电磁辐射现象的非接触式预测方法；根据工作面打钻时的钻屑量、瓦斯涌出量及解吸量进行的接触式预测方法；以及其它预测指标等。但是这些方法和指标主要是使用回归分析的方法得出的，它考虑的是影响煤与瓦斯突出的个别是或重要因素，没有全面考虑影响煤与瓦斯突出的因素，致使突出敏感指标因地而异，突出临界值随矿井不同而变化。因此，预测结果常常不很准确。 人工神经网络技术（ANN）的飞速发展，基于人工神经网络的预测煤与瓦斯突出预测已经能够达到很高的预测精度，优于其它预测
方法，完全可以满足煤矿煤与瓦斯突出预测精度的要求。 1影响煤与瓦斯突出事故的因素 （1）煤层瓦斯压力。原始瓦斯压力越高，煤体内的瓦斯含量越大，煤体破裂时单位面积裂隙上涌出的瓦斯量就越多，裂隙中就越可能积聚起较高的瓦斯压力，从而越可能撕裂煤体，并将撕裂形成的球盖状煤壳抛向巷道。 （2）围岩的透气性系数。围岩的透气性系数越大，越有利于煤层中瓦斯泄漏，在同样瓦斯压力下，煤层中赋存的瓦斯越小。 （3）构造煤的类型。构造煤是煤与瓦斯突出的必要条件，不同类型构造煤具有不同的突出危险性。 （4）瓦斯放散初速度。煤样放散瓦斯快慢的程度用△P值表示，其大小与煤的微孔隙结构，孔隙表面性质和孔隙大小有关，随构造煤破坏类型的增高，△P值也增高。 （5）软分层煤厚。由下式可以看出，煤体撕裂后形成的球盖状煤壳曲率半径Ri 及煤壳所对的中心角Φi
《防治煤与瓦斯突出的规定》选学试题 一、填空 1、《防治煤与瓦斯突出规定》已经2009年4月30日国家安全生产监督管理总局局长办公会议审议通过，现予公布，自2009年8月1日起施行。 2、采煤工作面浅孔注水湿润煤体措施的确定，孔深不小于4m，向煤体注水压力不得低于 8MPa。当发现水由煤壁或相邻注水钻孔中流出时，即可停止注水。 3、采煤工作面的松动爆破防突措施一般2～3m，孔深不小于5m，炮泥封孔长度不得小于1m。应当适当控制装药量，以免孔口煤壁垮塌。 4、矿企业违反本规定第七条规定，责令停止施工或停产整顿，处150万元以上200万元以下的罚款，对煤矿企业负责人处10万元以上15万元以下的罚款。 5、矿井采掘工作面，当出现喷孔、顶钻等动力现象，明显的突出预兆情况时，应判定为突出危险工作面。 6、突出煤层采掘工作面每班必须设专职瓦斯检查工并随时检查瓦斯；发现有突出预兆时，瓦斯检查工有权停止作业，协助班组长立即组织人员按避灾路线撤出，并报告矿调度室。在突出煤层中，专职爆破工必须固定在同一工作面工作。 7、突出矿井的管理人员和井下工作人员必须接受防突知识的培训，经考试合格后方准上岗作业。 8、突出矿井采掘工作做到不掘突出头、不采突出面。未按要求采取区域综合防突措施的，严禁进行采掘活动。 9、煤矿发生瓦斯动力现象造成生产安全事故，经事故调查认定为突出事故的，该煤层即为突出煤层，该矿井即为突出矿井。 10、石门揭煤工作面的防突措施包括预抽瓦斯、排放钻孔、水力冲孔、金属骨架、煤体固化或其他经试验证明有效的措施。 11、突出矿井是指在矿井的开拓、生产范围内有突出煤层的矿井。 12、突出矿井发生突出的必须立即停产，并立即分析、查找突出原因。在强化实施综合防突措施消除突出隐患后，方可恢复生产。非突出矿井首次发生突出的必须立即停产，按本规定的要求建立防突机构和管理制度，编制矿井防突设计，配备安全装备，完善安全设施和安全生产系统，补充实施区域防突措施，达到本规定要求后，方可恢复生产。 13、突出煤层的采掘作业时，掘进工作面与煤层巷道交叉贯通前，被贯通的煤层巷道必须超过贯通位置，其超前距不得小于5m，并且贯通点周围10m内的巷道应加强支护。在掘进工作面与被贯通巷道距离小于60m的作业期间，被贯通巷道内不得安排作业，并保持正常通风，且在爆破时不得有人。
新《防治煤与瓦斯突出细则》题库 一、选择题 1、鉴定机构应当在接受委托之日起（）个月内完成鉴定工作，并对鉴定结果负责。 A、3 B、4 C、5 D、6 2、新建突出矿井设计生产能力不得低于（）Mt/a ，且不得高于 5.0Mt/a 。 A、 0.3 B、0.6 C、 0.9 D、1.5 3、新建突出矿井第一生产水平开采深度不得超过（）m，生产的突出矿井延深水平开采深度不得超过 1200m。 A、600 B、800 C、900 D、1000 4、正常生产的突出矿井“三量”可采期的开拓煤量可采期不得少于（）年。 A、2 B、3 C、4 D、5 5、正常生产的突出矿井“三量”可采期的准备煤量可采期不得少于（）个月。 A、6 B、10 C、12 D、14 6、正常生产的突出矿井“三量”可采期，2个及以上采煤工作面同时生产的矿井回采煤量可采期不得少于 5 个月，其他矿井不得少于（）个月。 A、2 B、3 C、4 D、5 7、在掘进工作面与被贯通巷道距离小于（）米的作业期间，被贯通巷道内不得安排作业，保持正常通风，并且在掘进工作面爆破时不得有人； A、30 B、50 C、60 D、100 8、在掘进工作面与被贯通巷道在贯通相距（）米以前实施钻孔一次打透，只允许向一个方向掘进； A、30 B、40 C、50 D、60 9、当巷道距离突出煤层的最小法向距离小于（）米时（在地质构造破坏带小于 20m 时），必须先探后掘。
A、5 B、8 C、10 D、 15 10、在应力集中范围布置采掘工作面，2个采煤工作面之间的距离不得小于（）米。 A、50 B、80 C、100 D、150 11、在应力集中范围布置采掘工作面，采煤工作面与掘进工作面的距离不得小于（）米。 A、30 B、50 C、80 D、100 12、在应力集中范围布置采掘工作面，2 个同向掘进工作面之间的距离不得小于（）米。 A、30 B、50 C、60 D、80 13、在应力集中范围布置采掘工作面，2 个相向掘进工作面之间的距离不得小于（）米。 A、30 B、50 C、60 D、80 14、开采有瓦斯喷出、有突出危险的煤层，或者在距离突出煤层最小法向距离小于 10m 的区域掘进施工时，严禁（）个工作面之间串联通风。 A、2 B、3 C、4 15、突出矿井采煤工作面的进风巷内甲烷传感器应当安设在距工作面（）米以内的位置。 A、5 B、10 C、15 D、20 16、施工防突措施钻孔时，在钻机回风侧（）米范围内应当设置甲烷传感器，并具备超限报警断电功能。 A、5 B、8 C、10 D、20 17、施工防突措施钻孔时，煤层瓦斯压力达到或者超过（）MPa 的区域，以及施工钻孔时出现喷孔、顶钻等动力现象的，应当采取防止瓦斯超限和喷孔顶钻伤人等措施或者使用远程操控钻机施工。 A、0.74 B、1.0 C、 2 D、3 18、施工防突措施钻孔时，顺层钻孔直径超过（）时，必须制定专门的防止钻孔施工期间发生突出的安全措施。 A、50mm B、75mm C、90mm D、120mm
煤与瓦斯突出机理简述 【摘要】煤与瓦斯突出是当前世界上至今仍未充分认识和较好解决的难题，严重地影响煤矿的生产与安全。煤与瓦斯突出机理是煤与瓦斯研究的重要方法，掌握煤与瓦斯突出机理发生的过程特征以及突出发生的影响因素，对于煤矿煤与瓦斯的治理具有重要作用。 【关键词】煤与瓦斯；现象；空隙；煤体；突出 1.煤与瓦斯概述 煤与瓦斯突出是当前世界上至今仍未能充分认识和很好解决的难题，严重地影响煤矿的生产与安全。自1843年3月22法国鲁阿雷煤田伊萨克煤矿，在急倾斜厚煤层平巷掘进是发生世界上第一次煤与瓦斯突出以来，据不完全统计到目前为止世界共有20多个国家发生过煤与瓦斯突出。煤与瓦斯突出是指在压力作用下，破碎的煤与瓦斯由煤体内突然向采掘空间大量喷出，是另一种类型的瓦斯特殊涌出的现象，它具有极大的破坏性。每次突出前都有预兆出现，但出现预兆的时间和种类是不同的，熟悉和掌握预兆，对于及时撤出人员、减少伤亡具有重要的意义。煤与瓦斯突出给煤矿的生产安全，特别是井下人员的生命财产安全造成了极其严重的威胁。为了防止这类灾害事故的发生，保障煤矿井下安全生产，世界上各主要产煤国均投入了大量的人力、物力研究煤与瓦斯突出机理，以便为突出危险性预测和防突措施的制定与实施提供科学依据。但是，迄今为止，人们对于突出过程中煤岩体破坏与发展机制的认识还停留在定性与假说性阶段，对于突出过程中哪些因素起主要作用以及与其它因素间的作用机理还把握不准，故而只能对某些突出现象给予解释，还不能形成统一完整的理论体系。 2.煤与瓦斯突出假说 目前认为的突出机理概括起来主要有两方面，一个是单一因素作用假说，一个是综合作用假说。单因素假说又分好几多种，包括瓦斯主导作用假说，地压主导作用假说，化学本质作用假说。其中以瓦斯为主导作用的假说：瓦斯包说，煤孔隙结构不均匀说，粉煤带说，突出波说，裂缝堵塞说，地质破坏带说，闭合空隙说，瓦斯膨胀说，瓦斯解吸说等等假说。以地压为主要作用的假说包括：岩石变形潜能说，应力叠加说，顶板位移不均匀说，集中应力说，塑形变形说，振动波动说，放炮突出说等等假说。化学本质作用假说包括：瓦斯水化物说，地球化学说，硝基化合物说。 这些假说都是从单一方面看突出，都有一定的局限性和片面性。目前我过大多数研究者认为，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，但对各种因素在突出中所起的作用却各说纷纭。 3.突出发生过程特征
In the schedule of the activity, the time and the progress of the completion of the project content are described in detail to make the progress consistent with the plan.煤与瓦斯突出的预测及防治措施正式版
煤与瓦斯突出的预测及防治措施正式 版 下载提示：此解决方案资料适用于工作或活动的进度安排中，详细说明各阶段的时间和项目内容完成的进度，而完成上述需要实施方案的人员对整体有全方位的认识和评估能力，尽力让实施的时间进度与方案所计划的时间吻合。文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用。 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CO2突出、岩石与CO2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
防治煤与瓦斯突出规定 第一章总则 第一条为了加强煤与瓦斯突出的防治工作，有效预防煤矿突出事故，保障煤矿职工生命安全，根据《安全生产法》、《矿山安全法》、《国务院关于预防煤矿生产安全事故的特别规定》等法律、行政法规，制定本规定。 第二条煤矿企业（矿井）、有关单位的煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出（以下简称突出）的防治工作，适用本规定。 现行煤矿安全规程、规范、标准、规定等有关突出防治的内容与本规定不一致的，依照本规定执行。 第三条本规定所称突出煤层，是指在矿井井田范围内发生过突出的煤层或者经鉴定有突出危险的煤层。 本规定所称突出矿井，是指在矿井的开拓、生产范围内有突出煤层的矿井。 第四条有突出矿井的煤矿企业主要负责人及突出矿井的矿长是本单位防突工作的第一责任人。 有突出矿井的煤矿企业、突出矿井应当设置防突机构，建立健全防突管理制度和各级岗位责任制。 第五条有突出矿井的煤矿企业、突出矿井应当根据突出矿井的
实际状况和条件，制定区域综合防突措施和局部综合防突措施。 区域综合防突措施包括下列内容： （一）区域突出危险性预测； （二）区域防突措施； （三）区域措施效果检验； （四）区域验证。 局部综合防突措施包括下列内容： （一）工作面突出危险性预测； （二）工作面防突措施； （三）工作面措施效果检验； （四）安全防护措施。 第六条放突工作坚持区域防突措施先行、局部防突措施补充的原则。突出矿井防突工作坚持区域防突措施先行、局部防突措施补充的原则。突出矿井采掘工作做到不掘突出头、不采突出面。未按要求采取区域综合防突措施的，严禁进行采掘活动。 区域防突工作应当做到多措并举、可保必保、应抽尽抽、效果达标。 第七条突出矿井发生突出的必须立即停产，并立即分析、查找突出原因；在强化实施综合防突措施、消除突出隐患后，方可恢复生产。 非突出矿井首次发生突出的必须立即停产，按本规定的要求建立防突机构和管理制度，编制矿井防突设计，配备安全装备，完善安全设施和安全生产系统，补充实施区域防突措施，达到本规定要求后，
第六节煤与瓦斯突出及事故预防知识 一、煤与瓦斯突出的征兆及常见发生地点 1．煤与瓦斯突出的危害 煤与瓦斯突出是指煤矿地下采掘过程中，由于地应力和瓦斯的共同作用，在很短时间(数分钟)内，破碎的煤(岩)和瓦斯(甲烷、二氧化碳)由煤体或岩体向采掘工作空间突然喷出的异常动力现象。它表现出来的危害主要包括： (1)煤与瓦斯突出使采掘工作面及巷道在突然间充满大量的高浓度瓦斯，造成人员窒息，遇火会发生瓦斯爆炸。 (2)突出造成一定的动力效应，可以摧毁支架，破坏设施、设备。 (3)瞬间突出的瓦斯、碎煤(岩)流能破坏通风系统，造成风流紊乱或短时逆转。 (4)突出的煤炭使巷道堵塞，生产系统受到破坏，巷道通风阻力增大，甚至造成矿井停产。 2．煤与瓦斯突出的征兆 1)有声征兆 (1)煤层中有煤炮声，煤层变形发出劈裂声、鞭炮声、机枪声、闷雷声或远处的雷鸣声，声音由远到近，由大到小，间隔时间的长短也不一致。 (2)支架折断声。发生突出前，因顶板压力突然增大，支架出现嘎嘎响，发出劈裂折断声。 (3)煤层或岩层的破裂声。有时煤层内出现破裂，引起煤壁震动、开裂响声等。 2)无声征兆 (1)煤层构造方面表现为煤层层理紊乱，煤变软、暗淡无光、变干燥、无光泽、易粉碎。
(2)煤层受挤压褶曲、倾角变大、变陡，煤层突然增厚或变薄，煤层破坏严重并常常伴随断层出现等。 (3)矿压显现方面表现为压力增大，使支架变形、断裂，煤壁外鼓、片帮、掉碴，顶底板出现凸起，炮眼变形，打钻时垮孔、顶钻、夹钻杆、钻机过负荷等。 (4)其他方面的征兆有瓦斯涌出异常、忽大忽小，煤尘增大，空气气味异常、闷人，气温异常，打钻喷瓦斯、喷煤粉等。 上述突出征兆并非每次突出时都会出现，很可能只出现其中的一种或几种。 3．突出常见发生地点 (1)突出多数发生在采煤、掘进工作面，其中大多数发生在掘进工作面。 (2)突出多发生在上山掘进头、煤层平巷及石门揭开煤层时，特别是石门揭开煤层时，突出强度最大，次数最多。 (3)突出多发生在地质构造变化的地区。 (4)突出多发生在外力冲击作用下，如爆破、打钻、破煤等都容易诱导突出。 (5)突出多发生在煤层由薄变厚的地区。 (6)围岩致密而干燥的厚煤层容易发生突出。 (7)采掘工作形成的应力集中地带容易发生突出。 二、预防煤与瓦斯突出的主要措施及管理规定 1．预防煤与瓦斯突出的主要措施 1)区域性防突措施 1
煤与瓦斯突出机理 煤与瓦斯突出系指煤矿中这样一种煤体动力现象，即在极短时间内，由煤体向巷道(包括采场)中突然喷出巨量的瓦斯和粉碎的煤，并在煤体中形成某种特殊形状的空洞，喷出的粉煤被瓦斯流所携带运动，并造成一定的动力效应(推倒矿车，巨石，破坏支架等)，大突出时粉煤可以充填数百米巷道，而喷出的瓦斯-粉煤流有时带有暴风般的性质，逆风流充满数千米长的巷道。 因此，煤与瓦斯突出是威胁煤矿安全生产的最严重的自然灾害。自从1834年法国发生世界上第一次煤和瓦斯突出以来，40多个产煤国家发生了突出。我国的瓦斯突出极为严重，至今为止，已发生突出万次以上。今年1--8月全国发生较大以上的突出31起，死亡182人，其中有14起发生在非突出矿井，占45.2%。对云南来说，近年随着煤炭开采的向地下深部延伸和开发力度的加大，煤与瓦斯突出也随之加剧。东源集团的羊场煤矿，田坝煤矿，恩洪煤矿均是突出矿井，恩洪突出还很严重。云南在建的最大规模井工煤矿---白龙山煤矿也已经发生瓦斯突出。因此瓦斯突出灾害的严重性云南已经凸现。研究和掌握治理技术已经很迫切。 煤与瓦斯突出一般是在工作面放炮或采掘等诱导因素出现后随即发生的。这样的突出称之为正常突出。还有一种突出是在工作面放炮或采掘等诱导因素出现后延迟一定时间才发生，称之为延期突出。延期突出由于延期时间有长有短，难以确定，不好预防。今年羊场曾经发生过一次延期突出。那么，煤与瓦斯突出的机理是如何的呢?讨论瓦斯抽放和突出治理的资料很多，但对突出机理进行详细描述的资料却很少，因此了解这方面知识对于研究和治理突出显得很有必要。
人类对煤与瓦斯突出机理的研究已经近200年了，对突出机理的假说不下40种，尽管各有差别，但归纳起来有六类，主要的仍然是三大类：瓦斯主导学说；地压主导学说；综合作用假说。本文介绍有代表性的几种假说。 (一)瓦斯主导学说 该类学说认为，瓦斯是突出的主要原因和能源，而地压和煤的物理力学性能则是为突出创造了有力条件。该类学说主要包括以下假说： 1)“瓦斯包”说(前苏联贝可夫提出) 突出的原因在于煤层中存在“瓦斯包”。该瓦斯包中的瓦斯压力比邻近区域要高得多，且包围“瓦斯包”的煤体透气性极小，使高压瓦斯得以保存。当工作面接近这一“瓦斯包”时，高压瓦斯破坏了煤壁，瓦斯携带破碎煤猛烈喷出，发生瓦斯突出。 2)突出波说(前苏联赫利斯特尔维切提出) 突出是煤层中所含潜能的显现，每吨煤中所含瓦斯的潜能要比煤层储蓄的弹性变形能大10倍左右。在煤强度低的区域，煤层中的瓦斯压力大于煤的极限破坏强度，在采掘工作面接近这些区域时，在瓦斯压力作用下，可产生连续破坏煤体的“突出波”。(1)煤层中存在高压瓦斯含量地带，吸附瓦斯引起了煤体膨胀，增加了煤层应力，且在这样的煤层中透气系数接近于零。当巷道接近这一区域时，使应力急剧降低，造成煤的破坏和突出。(前苏联尼靠林提出) (2)突出是由于含有高压瓦斯的煤层，煤结构不均匀。透气性低的硬煤包围着透气性高的软煤，当巷道工作面接近硬煤与软煤边界时，