煤与瓦斯突出是指在地应力和瓦斯压力的共同作用下,煤炭及其围岩内的瓦斯以极快的速度突然喷出地表的现象。这一现象的机理非常复杂,涉及多个方面,以下是一些主要的机理:
1. 地应力作用:
煤层在地质历史中经历了长期的压缩和变形,形成了较高的地应力。
当地应力达到一定程度时,它会对煤层产生压缩作用,使得煤体内部的瓦斯压力增大。
2. 瓦斯压力:
煤层中通常含有一定量的瓦斯,瓦斯压力是导致突出的一个重要因素。
瓦斯压力的增加会使得煤体结构变得不稳定,容易发生突出。
3. 煤体结构:
煤层的结构对瓦斯突出的发生也有重要影响。
煤层中存在许多裂隙和孔隙,这些是瓦斯储存和运移的通道。
当煤体结构受到破坏时,瓦斯会迅速从裂隙和孔隙中释放出来,增加瓦斯压力。
4. 温度和湿度:
温度和湿度也会影响煤层的瓦斯突出。
温度升高会使瓦斯压力增大,湿度增加则会使煤体结构变得更加松散,容易发生突出。
5. 地质构造:
地质构造对瓦斯突出的发生也有影响。
例如,断层、褶皱等地质构造的存在会改变地应力和瓦斯压力的分布,从而增加突出的风险。
6. 开采活动:
开采活动会改变煤层的应力状态和瓦斯压力分布,从而诱发瓦斯突出。
例如,爆破、钻探等作业会释放大量的瓦斯,增加瓦斯压力。
煤与瓦斯突出的机理是多方面的,包括地应力、瓦斯压力、煤体结构、温度和湿度、地质构造以及开采活动等因素的综合作用。为了预防和控制瓦斯突出,需要综合考虑这些因素,采取相应的措施。