煤和瓦斯突出機理的現(xiàn)場考察及實驗研究

1、俞啟香俞啟香 教授、博士生導師教授、博士生導師一、B.鮑勃洛夫?qū)γ合锿怀鲞^程的考察二、中梁山煤礦對石門揭煤突出過程的考察三三、我們在實驗室對突出的實驗研究四、煤巷施工防突鉆孔引發(fā)突出事故實例一、一、B.B.鮑勃洛夫?qū)γ合锿怀鲞^程的考察鮑勃洛夫?qū)γ合锿怀鲞^程的考察一、.B.鮑勃洛夫?qū)γ合锿怀鲞^程的考察一、一、.B.B.鮑勃洛夫?qū)γ合锿怀鲞^程的考察鮑勃洛夫?qū)γ合锿怀鲞^程的考察 地應(yīng)力首先破壞煤體，產(chǎn)生裂紋；煤體內(nèi)的瓦斯地應(yīng)力首先破壞煤體，產(chǎn)生裂紋；煤體內(nèi)的瓦斯向裂紋釋放，并使裂紋擴展，將煤體撕裂，形成一向裂紋釋放，并使裂紋擴展，將煤體撕裂，形成一個個球蓋狀煤殼；然后這些煤殼在瓦斯壓力推動下個個球蓋

2、狀煤殼；然后這些煤殼在瓦斯壓力推動下失穩(wěn)破壞并拋出，促使地應(yīng)力峰移向煤體深部，繼失穩(wěn)破壞并拋出，促使地應(yīng)力峰移向煤體深部，繼續(xù)破壞煤體，形成連續(xù)的突出現(xiàn)象。續(xù)破壞煤體，形成連續(xù)的突出現(xiàn)象。從能量的角度來看，突出過程中由地應(yīng)力引起的彈從能量的角度來看，突出過程中由地應(yīng)力引起的彈性潛能主要消耗于煤體的破壞，真正決定煤體能否突性潛能主要消耗于煤體的破壞，真正決定煤體能否突出的是煤體破壞后最初釋放出來的瓦斯膨脹能，我們出的是煤體破壞后最初釋放出來的瓦斯膨脹能，我們稱其為初始釋放瓦斯膨脹能。稱其為初始釋放瓦斯膨脹能。突出突出模擬模擬試驗試驗系統(tǒng)系統(tǒng)驗證驗證1 1：突出實況突出實況驗證驗證1 1： 在突在

3、突出孔洞出孔洞中發(fā)現(xiàn)中發(fā)現(xiàn)了球蓋了球蓋狀的煤狀的煤殼殼驗證驗證2 2：通過增通過增加模擬加模擬巷道中巷道中的大氣的大氣壓力，壓力，防止煤防止煤殼失穩(wěn)，殼失穩(wěn)，抑制突抑制突出出驗證驗證3 3：模擬延期模擬延期突出現(xiàn)象突出現(xiàn)象驗證4：用初始釋放瓦斯膨脹能和軟煤厚度指標準確地預測了46次突出模擬的試驗結(jié)果。局部瓦斯治理技術(shù)局部瓦斯治理技術(shù)（二）傳統(tǒng)技術(shù)途徑（二）傳統(tǒng)技術(shù)途徑突出煤層突出煤層防突工程防突工程煤層巷道煤層巷道重大危險源重大危險源突出突出預測預測防突防突措施措施效果效果檢驗檢驗安全安全防護防護問題：問題：礦礦工工時刻時刻都都在突出在突出煤層煤層突出危險環(huán)境突出危險環(huán)境中作業(yè)，中作業(yè)，任一工

4、程工藝環(huán)節(jié)任一工程工藝環(huán)節(jié)都可能都可能發(fā)生突出甚至是特大突出發(fā)生突出甚至是特大突出事故事故，并波及鄰區(qū)乃至礦，并波及鄰區(qū)乃至礦井安全，造成人員傷亡井安全，造成人員傷亡。四、煤巷施工防突鉆孔引發(fā)突出事故實例四、煤巷施工防突鉆孔引發(fā)突出事故實例四、煤巷施工防突鉆孔引發(fā)突出事故實例四、煤巷施工防突鉆孔引發(fā)突出事故實例從安全區(qū)域先向突出從安全區(qū)域先向突出煤層的危險區(qū)域施工防突工程煤層的危險區(qū)域施工防突工程區(qū)域性消突指標達標區(qū)域性消突指標達標確認消除突出危險確認消除突出危險在無突出危險區(qū)域中在無突出危險區(qū)域中驗證確無危險，保障開掘采安全驗證確無危險，保障開掘采安全區(qū)域防突措施先行區(qū)域防突措施先行區(qū)域性瓦斯治理