Page 66 - 矿山地质灾害与环境治理

第二章 常见矿山地质灾害

第五节 瓦斯突出

煤是中国经济建设不可缺少的主要能源之一，在中国一次性能源中占 65% 以上，而
且煤炭资源将依旧在相当长的时间内在中国一次性能源结构中占主要的不可或缺的地位。
随着经济建设的飞速发展，煤炭消费量越来越多，且随着浅部资源的逐步枯竭，中国的金

属矿煤矿开采深度越来越大，因此，防止煤炭开采中重大事故的发生，成了目前亟待解决
的问题，而在众多煤矿转入深部开采的重大事故中，瓦斯事故占 70% 以上。

一、瓦斯突出概述

1834 年 3 月 22 日，法国鲁阿雷煤田伊萨克矿平巷掘进时发生有记载以来世界上第一

次煤与瓦斯突出。到目前为止，世界 19 个主要产煤国家发生突出次数在 4 万次左右。
世界第一大突出发生在 1969 年 7 月 13 日原苏联顿巴斯的加加林矿，共突出煤（岩）
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14000t，瓦斯 25 万 m 。
新中国成立至今，中国先后大约有 140 个国有重点煤矿（约 180 个井口）发生过突出。
中国最大的一次突出发生在 1975 年 8 月 8 日天府矿务局三汇一矿，突出煤（岩）12780t，
3
瓦斯 140 万 m 。
（一）瓦斯与瓦斯突出的概念
瓦斯是古代植物在堆积成煤的初期，纤维素和有机质经厌氧菌的作用分解而成。在高
温、高压的环境中，在成煤的同时，由于物理化学作用，继续生成瓦斯。其后随着沉积物

埋藏深度增加，在漫长的地质年代中，由于煤层经受高温、高压的作用，进入煤的碳化变
质阶段，煤中挥发分减少，固定碳增加，此时又生成大量瓦斯，保存在煤层或岩层的孔隙

和裂隙内瓦斯在煤体或围岩中是以游离状态和吸着状态存在的。
瓦斯的主要成分是烷烃，其中甲烷占绝大多数，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷，此外，
一般还含有硫化氢、二氧化碳、氮和水汽，以及微量的惰性气体，如氮和氩等，在标准状

况下，甲烷至丁烷以气体状态存在，戊烷以上为液体，瓦斯对空气的相对密度是 0.554，
3
在标准状态下瓦斯的密度为 0.716 kg/m ，瓦斯的渗透能力是空气的 1.6 倍，难溶于水，不
助燃也不能维持呼吸，达到一定浓度时，能使人缺氧而窒息，并能发生燃烧或爆炸。
瓦斯突出，是指随着煤矿开采深度的增加、瓦斯含量的增加，在地应力和瓦斯释放的
应力作用下，使软弱煤层突破抵抗线，瞬间释放大量瓦斯和煤而造成的一种地质灾害，简

而言之，瓦斯突出就是在煤矿井下生产过程中，煤层和岩层内的大量瓦斯向采掘空间突然
喷射出来的物理现象。喷出的瓦斯成分主要是留气（CH4），还有二氧化碳。夹有煤块的
瓦斯突出称为煤与瓦斯突出；夹带岩石的，称为岩与瓦斯突出。

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