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摘 要： 随着煤矿开采深度的不断增大，我国煤炭安全生产面临的突出威胁不断增强，煤与瓦斯突出灾害治理工作的挑战也不断增多。本文针对我国含煤地层“三高一低”的赋存特点，从煤与瓦斯突出机理、模拟试验、预测技术、治理技术、存在问题及未来展望等层面分析了突出灾害治理的现状及其特点，以期全面把握突出灾害治理工作。
关键词： 煤与瓦斯突出；灾害治理；机理研究；突出防治
【中图分类号】 TD713 【文献标识码】 A 【文章编号】 2236-1879（2018）08-0223-02
煤炭是并且在今后相当长的一段时期内仍将是占据我国绝对支配地位的主要能源。然而，我国大多煤层赋存条件复杂，灾害繁多，事故频发，尤其是瓦斯突出事故带来的人员伤亡和财产损失甚为严重，突发性灾害的威胁加重，成为了当前急需探索的岩石力学科研难题。
1煤与瓦斯突出机理研究现状
国外对突出机理的研究起步较早，提出了瓦斯主导作用、地应力主导作用、化学本质作用、综合作用等四类假说[1]。我国从上世纪60年代开始根据现场资料及实验研究对突出机理进行探讨[2，3]，主要代表成果有：于不凡提出了突出是某一应力集中点發动而后向四周不均匀扩散发展的中心扩张学说；李萍丰提出了突出本质是在突出中心形成的煤粒、瓦斯二相流体受压积蓄能量释放、冲出阻碍区的二相流体假说；周世宁、何学秋提出了突出是含瓦斯煤受采动影响后地应力与孔隙瓦斯气体耦合的一种流变过程的流变假说.
2煤与瓦斯突出模拟试验研究现状
模拟试验是研究突出机理的快速有效方法。邓全封等[4]开展了我国首次突出模拟试验，得到了突出最小瓦斯压力与煤体强度的关系；周世宁、何学秋[5]进行了煤样流变特性试验；蒋承林、俞启香[6]开展了一维突出模拟试验，验证了球壳失稳假说；孟祥跃、丁雁生等[7]进行了一系列不同压力的突出模拟试验，得到了煤体破坏规律；蒋承林、郭立稳[8]用混凝土阻挡，模拟了延期突出；张建国、魏风清[9]模拟了不同瓦斯压力下的突出，给出了型煤突出强度预测公式；蔡成功[10]模拟研究了煤体强度、应力、以及突出强度关系；张春华[11]开展了石门揭煤突出模拟试验；欧建春[12]进行了突出三维模拟试验，得到不同强度煤样的突出演化规律；尹光志、许江等[13]开展了煤体不同含水率、粒径、瓦斯压力、加载等条件下的突出模拟试验，研究了突出孔洞形状、容积及煤体强度、应力、瓦斯压力等因素之间的关系。
3煤与瓦斯突出预测技术研究现状
突出预测可为防突措施提供科学依据，保障安全并减少工程量，分为区域预测和局部预测两类。①区域预测主要有指标预测法和地质预测方法两类。王佑安[14]认为突出危险煤层瓦斯含量均大于10 m3/ t；俞启香[15]提出了煤层突出的最小瓦斯压力估算公式；贾炳、倪小明[16]认为临界瓦斯压力与软煤所占比例关系有较好的规律性；刘咸卫等[17]认为构造煤的发育程度和厚度控制了突出的危险性；胡广青等[18]认为构造煤发育部位是瓦斯突出的易发地带；刘明举等[19]研究了突出区域预测构造软煤厚度指标并探讨了临界值确定方法。杨陆武等[20]提出了瓦斯地质单元法；河南理工大学提出了以构造软煤厚度和瓦斯含量作为主要指标的突出区域预测方法[21]。②局部预测分为静态不连续和动态连续两类方法。静态不连续预测是以某一时刻煤体或瓦斯的某种量化指标而确定危险性的方法，代表性的有煤科总院抚顺分院提出的DK综合指标法及改进前苏联的R指标法和钻孔瓦斯涌出初速度法、钻屑瓦斯解吸指标法，在我国被广泛应用。动态法是指动态连续地监测能够综合反映突出的某种指标而确定工作面附近煤层危险性的方法。常见的主要有声发射监测、瓦斯涌出动态指标监测、电磁辐射监测等 [22]，但因准确性较差，目前都还处于试验研究阶段。
4煤与瓦斯突出治理技术研究现状
突出矿井瓦斯治理理念先后经历了“局部防突措施为主、先抽后采、抽采达标和区域防突措施先行”四个阶段。2008年，为有效遏制突出事故，国家在颁布的《防治煤与瓦斯突出规定》中明确提出 “区域防突措施先行”的原则，防突工作进入区域防突措施先行的阶段，即先由安全区域向不安全区域施工开采保护层、预抽煤层瓦斯等大范围消突工程，再进行其他采掘活动[24]。
5存在问题与展望
煤与瓦斯突出灾害是困扰岩石力学界的难题，将在相当长的时间内困扰着人们，突出灾害防治技术亟须开展更为深入的研究。
（1）煤与瓦斯突出机理尚处于很不成熟的假说阶段，开展能真正地反映现场三维应力状态的模拟试验来进行研究成为今后机理试验研究的努力方向。
（2）现有的预测方法多以数据测试、资料统计分析和现场经验为基础，准确率偏低。
参考文献
[1] B.B.霍多特著，宋士钊，王佑安.煤与瓦斯突出[M].中国工业出版社，1966.
[2] 于不凡，王佑安.煤矿瓦斯灾害防治及利用技术手册，（修订版）[M].煤炭工业出版社，2005.
[3] 周世宁，林柏泉.煤矿瓦斯动力灾害防治理论及控制技术[M].科学出版社，2007.
[4] 邓全封，栾永祥，王佑安.煤与瓦斯突出模拟试验[J].煤矿安全，1989（11）：5-10.
[5] 周世宁，何学秋.煤和瓦斯突出机理的流变假说[J].中国矿业大学学报，1990（2）：1-8.
[6] 蒋承林，俞启香.煤与瓦斯突出机理的球壳失稳假说[J].煤矿安全，1995（2）：17-25.
[7] 孟祥跃，丁雁生，陈力，等.煤与瓦斯突出的二维模拟实验研究[J].煤炭学报，1996， 21（1）：57-62.
[8] 蒋承林，郭立稳.延期突出的机理与模拟试验[J].煤炭学报，1999（4）：373-378. [9] 张建国，魏风清.含瓦斯煤的突出模擬试验[J].矿业安全与环保，2002，29（1）：7-9.
[10] 蔡成功.煤与瓦斯突出三维模拟实验研究[J]. 煤炭学报， 2004， 29（1）：66-69.
[11] 张春华.石门揭突出煤层围岩力学特性模拟试验研究[D].安徽理工大学，2010.
[12] 欧建春.煤与瓦斯突出演化过程模拟实验研究[D].中国矿业大学，2012.
[13] 许江，陶云奇，尹光志，等.煤与瓦斯突出模拟试验台的研制与应用[J].岩石力学与工程学报， 2008， 27（11）：2354-2362.
[14] 王佑安.煤与瓦斯突出危险性预测方法[J].煤矿安全，1984，15（4）：1-7.
[15] 俞启香，程远平.矿井瓦斯防治[M].中国矿业大学出版社，2012.
[16] 贾炳，倪小明.不同煤体结构组合的煤与瓦斯突出临界瓦斯压力[J].煤炭科学技术，2012， 40（11）：69-72.
[17] 刘咸卫，曹运兴，刘瑞，等.正断层两盘的瓦斯突出分布特征及其地质成因浅析[J].煤炭学报， 2000， 25（6）：571-575.
[18] 胡广青，姜波，陈飞，等.不同类型构造煤特性及其对瓦斯突出的控制研究[J].煤炭科学技术， 2012， 40（2）：111-115.
[19] 刘明举，龙威成，刘彦伟.构造煤对突出的控制作用及其临界值的探讨[J].煤矿安全，2006， 37（10）：45-46.
[20] 杨陆武，彭立世，曹运兴.应用瓦斯地质单元法预测煤与瓦斯突出[J].中国地质灾害与防治学报， 1997（3）：21-26.
[21] 河南理工大学.煤与瓦斯突出区域预测瓦斯地质方法及示范应用[R].焦作：河南理工大学， 2006： 55- 57.
[22] 何学秋，刘明举.含瓦斯煤岩灾害动力学，含瓦斯煤岩破坏电磁动力学[M].中国矿业大学出版社， 1995.
[23] 国务院安全生产委员会办公室.关于进一步加强煤矿瓦斯治理工作的指导意见（安委办（2008）17号）[S]. 2008.
[24] 程远平，俞启香.中国煤矿区域性瓦斯治理技术的发展[J].采矿与安全工程学报，2007， 24（4）：5-5.
作者简介：宣德全（1986-），男，河南浚县人，硕士，工程师，主从事煤矿安全技术管理工作。
关键词： 煤与瓦斯突出；灾害治理；机理研究；突出防治
【中图分类号】 TD713 【文献标识码】 A 【文章编号】 2236-1879（2018）08-0223-02
煤炭是并且在今后相当长的一段时期内仍将是占据我国绝对支配地位的主要能源。然而，我国大多煤层赋存条件复杂，灾害繁多，事故频发，尤其是瓦斯突出事故带来的人员伤亡和财产损失甚为严重，突发性灾害的威胁加重，成为了当前急需探索的岩石力学科研难题。
1煤与瓦斯突出机理研究现状
国外对突出机理的研究起步较早，提出了瓦斯主导作用、地应力主导作用、化学本质作用、综合作用等四类假说[1]。我国从上世纪60年代开始根据现场资料及实验研究对突出机理进行探讨[2，3]，主要代表成果有：于不凡提出了突出是某一应力集中点發动而后向四周不均匀扩散发展的中心扩张学说；李萍丰提出了突出本质是在突出中心形成的煤粒、瓦斯二相流体受压积蓄能量释放、冲出阻碍区的二相流体假说；周世宁、何学秋提出了突出是含瓦斯煤受采动影响后地应力与孔隙瓦斯气体耦合的一种流变过程的流变假说.
2煤与瓦斯突出模拟试验研究现状
模拟试验是研究突出机理的快速有效方法。邓全封等[4]开展了我国首次突出模拟试验，得到了突出最小瓦斯压力与煤体强度的关系；周世宁、何学秋[5]进行了煤样流变特性试验；蒋承林、俞启香[6]开展了一维突出模拟试验，验证了球壳失稳假说；孟祥跃、丁雁生等[7]进行了一系列不同压力的突出模拟试验，得到了煤体破坏规律；蒋承林、郭立稳[8]用混凝土阻挡，模拟了延期突出；张建国、魏风清[9]模拟了不同瓦斯压力下的突出，给出了型煤突出强度预测公式；蔡成功[10]模拟研究了煤体强度、应力、以及突出强度关系；张春华[11]开展了石门揭煤突出模拟试验；欧建春[12]进行了突出三维模拟试验，得到不同强度煤样的突出演化规律；尹光志、许江等[13]开展了煤体不同含水率、粒径、瓦斯压力、加载等条件下的突出模拟试验，研究了突出孔洞形状、容积及煤体强度、应力、瓦斯压力等因素之间的关系。
3煤与瓦斯突出预测技术研究现状
突出预测可为防突措施提供科学依据，保障安全并减少工程量，分为区域预测和局部预测两类。①区域预测主要有指标预测法和地质预测方法两类。王佑安[14]认为突出危险煤层瓦斯含量均大于10 m3/ t；俞启香[15]提出了煤层突出的最小瓦斯压力估算公式；贾炳、倪小明[16]认为临界瓦斯压力与软煤所占比例关系有较好的规律性；刘咸卫等[17]认为构造煤的发育程度和厚度控制了突出的危险性；胡广青等[18]认为构造煤发育部位是瓦斯突出的易发地带；刘明举等[19]研究了突出区域预测构造软煤厚度指标并探讨了临界值确定方法。杨陆武等[20]提出了瓦斯地质单元法；河南理工大学提出了以构造软煤厚度和瓦斯含量作为主要指标的突出区域预测方法[21]。②局部预测分为静态不连续和动态连续两类方法。静态不连续预测是以某一时刻煤体或瓦斯的某种量化指标而确定危险性的方法，代表性的有煤科总院抚顺分院提出的DK综合指标法及改进前苏联的R指标法和钻孔瓦斯涌出初速度法、钻屑瓦斯解吸指标法，在我国被广泛应用。动态法是指动态连续地监测能够综合反映突出的某种指标而确定工作面附近煤层危险性的方法。常见的主要有声发射监测、瓦斯涌出动态指标监测、电磁辐射监测等 [22]，但因准确性较差，目前都还处于试验研究阶段。
4煤与瓦斯突出治理技术研究现状
突出矿井瓦斯治理理念先后经历了“局部防突措施为主、先抽后采、抽采达标和区域防突措施先行”四个阶段。2008年，为有效遏制突出事故，国家在颁布的《防治煤与瓦斯突出规定》中明确提出 “区域防突措施先行”的原则，防突工作进入区域防突措施先行的阶段，即先由安全区域向不安全区域施工开采保护层、预抽煤层瓦斯等大范围消突工程，再进行其他采掘活动[24]。
5存在问题与展望
煤与瓦斯突出灾害是困扰岩石力学界的难题，将在相当长的时间内困扰着人们，突出灾害防治技术亟须开展更为深入的研究。
（1）煤与瓦斯突出机理尚处于很不成熟的假说阶段，开展能真正地反映现场三维应力状态的模拟试验来进行研究成为今后机理试验研究的努力方向。
（2）现有的预测方法多以数据测试、资料统计分析和现场经验为基础，准确率偏低。
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[8] 蒋承林，郭立稳.延期突出的机理与模拟试验[J].煤炭学报，1999（4）：373-378. [9] 张建国，魏风清.含瓦斯煤的突出模擬试验[J].矿业安全与环保，2002，29（1）：7-9.
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[11] 张春华.石门揭突出煤层围岩力学特性模拟试验研究[D].安徽理工大学，2010.
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[13] 许江，陶云奇，尹光志，等.煤与瓦斯突出模拟试验台的研制与应用[J].岩石力学与工程学报， 2008， 27（11）：2354-2362.
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[15] 俞启香，程远平.矿井瓦斯防治[M].中国矿业大学出版社，2012.
[16] 贾炳，倪小明.不同煤体结构组合的煤与瓦斯突出临界瓦斯压力[J].煤炭科学技术，2012， 40（11）：69-72.
[17] 刘咸卫，曹运兴，刘瑞，等.正断层两盘的瓦斯突出分布特征及其地质成因浅析[J].煤炭学报， 2000， 25（6）：571-575.
[18] 胡广青，姜波，陈飞，等.不同类型构造煤特性及其对瓦斯突出的控制研究[J].煤炭科学技术， 2012， 40（2）：111-115.
[19] 刘明举，龙威成，刘彦伟.构造煤对突出的控制作用及其临界值的探讨[J].煤矿安全，2006， 37（10）：45-46.
[20] 杨陆武，彭立世，曹运兴.应用瓦斯地质单元法预测煤与瓦斯突出[J].中国地质灾害与防治学报， 1997（3）：21-26.
[21] 河南理工大学.煤与瓦斯突出区域预测瓦斯地质方法及示范应用[R].焦作：河南理工大学， 2006： 55- 57.
[22] 何学秋，刘明举.含瓦斯煤岩灾害动力学，含瓦斯煤岩破坏电磁动力学[M].中国矿业大学出版社， 1995.
[23] 国务院安全生产委员会办公室.关于进一步加强煤矿瓦斯治理工作的指导意见（安委办（2008）17号）[S]. 2008.
[24] 程远平，俞启香.中国煤矿区域性瓦斯治理技术的发展[J].采矿与安全工程学报，2007， 24（4）：5-5.
作者简介：宣德全（1986-），男，河南浚县人，硕士，工程师，主从事煤矿安全技术管理工作。