Page 68 - 矿山地质灾害与环境治理

第二章 常见矿山地质灾害

有大量的瓦斯涌出，瓦斯涌出量远远超过突出煤的瓦斯含量，有时会使风流逆转。突

出孔洞呈口小腔大的梨形、倒瓶形以及其他分岔形等。
3. 瓦斯突出的预兆
瓦斯突出的预兆分为无声预兆和有声预兆两类。

无声预兆是指煤层结构发生变化，层理紊乱，煤层由硬变软、由薄变厚，倾角由小变
大，煤由湿变干，光泽暗淡，煤层顶板和底板出现断裂，煤岩产生严重破坏等，其次，工
作面煤体和支架压力增大，煤壁外鼓，产生掉渣、煤块进出等现象。再次，瓦斯含量增大

或忽小忽大，煤尘增多。
有声预兆是指出现煤爆声、闷雷声、深部岩石或煤层的破裂声以及支柱折断声等。
（三）瓦斯突出的强度及分类

1. 煤（岩）与瓦斯突出强度
煤（岩）与瓦斯突出的强度常用一次突出的煤量或岩石量表示。100t 以下的为一般突

出，100 ～ 500t 的为严重突出，500 ～ 1000t 的为大突出，1000t 以上的为特大突出。
2. 瓦斯突出分类
突出。在地压和瓦斯联合作用下产生，瓦斯参与煤岩的破碎和运搬过程。抛出的煤有

明显的气流运搬特征；煤的堆积角度小于煤堆的安息角，粒度分布呈分选现象。突出最为
常见，占总数的 50% 以上。

压出。主要由地压造成，涌出瓦斯和粉煤都较少。
倾出。煤岩倾出后，形成孔洞的轴线与水平交角大于 45°，煤的堆积角度与煤堆的
安息角相接近。

二、瓦斯突出的危害

（一）爆炸

瓦斯爆炸就其本质来说，是一定浓度的甲烷和空气中的氧气在一定温度作用下产生的
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激烈氧化反应。CH 4 燃烧热为 8540 ～ 9 500 kcal/m ，1m 约相当于 1.5 kg 烟煤。（1cal=4.186
8J）瓦斯爆炸的条件是：一定浓度的瓦斯、高温火源的存在和充足的氧气。
1. 瓦斯浓度
瓦斯爆炸的浓度范围是 5% ～ 16%，把这个在空气中瓦斯遇火后能引起爆炸的浓度

范围称为瓦斯爆炸界限。5% 是爆炸下限，当瓦斯浓度低于 5% 时，遇火不爆炸，但能在
火焰外围形成燃烧层；当瓦斯浓度为 9.5% 时，其爆炸威力最大（氧和瓦斯完全反应）；
16% 是爆炸上限，当瓦斯浓度在 16% 以上时，失去爆炸性，但在空气中遇火仍会燃烧。

瓦斯爆炸界限并不是固定不变的，它还受温度、压力以及煤尘、其他可燃性气体、惰性气
体的混入等因素的影响。

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