煤與瓦斯突出發生的條件

煤與瓦斯突出是地應力、煤中的瓦斯以及煤的結構和力學性質綜合作用的動力現象。突出過程中，地應力、瓦斯壓力是發動與發展煤與瓦斯突出的動力，煤的結構、力學性質則是突出發生的阻礙因素。它們存在于一個共同體當中，有其內在聯系，但不同因素對突出的作用不同，不同的突出其主要作用的因素也不一樣。
(1) 發生突出的地應力條件
地應力包括自重應力、構造應力和采動應力。地應力對突出主要有三方面的作用：
1）圍巖或煤體的彈性變形潛能使煤體發生突然破壞和位移；
2）地應力控制瓦斯壓力場，促進瓦斯煤體；
3）圍巖中應力增加決定了煤層的低透氣性，造成瓦斯壓力梯度增高，煤體一旦破壞對突出有利。可見，煤層與圍巖具有較高的地應力，并在近工作面地帶煤層的應力狀態發生突然變化，使潛能有可能突然釋放，是發生煤與瓦斯突出的一個充分和必要條件。
(2)瓦斯在突出中的作用
存在于煤裂隙和煤孔隙中的瓦斯對煤體有三方面的作用：
（1）全面壓縮煤的骨架，促使煤體產生潛能；
（2）吸附在微孔表面的瓦斯分子對微孔起楔子作用，降低煤的強度；
（3）瓦斯壓力可降低地應力的作用。
瓦斯的解吸使煤的破碎和移動進一步加強，并由瓦斯流不斷的把碎煤拋出，使突出孔洞壁始終保持著一個較大的地應力梯度和瓦斯壓力梯度，使煤的破碎不斷向深處發展。因此，有足夠的瓦斯流把破碎煤體拋出，并且突出孔道暢通，使孔洞壁形成較大地應力梯度和瓦斯壓力梯度，有利于煤體破碎向深部發展。
所以，瓦斯的作用稱為突出發生的第二個必要和充分條件。
(3) 發生突出的煤體結構條件
煤體結構破壞程度影響煤層的力學性質和對瓦斯的儲集能力，因而不同的煤體結構類型具有不同的突出危險性。
前蘇聯科學院地質研究所基于對煤中原生和次生節理的變化、微裂隙間距、斷口和光澤特征，將煤體結構分為五種類型(Ⅰ層狀、弱裂隙未破壞，Ⅱ碎塊狀破壞煤，Ⅲ透鏡狀強烈破壞煤，Ⅳ粒狀粉碎煤，Ⅴ粉狀煤)，并認為Ⅲ、Ⅵ、Ⅴ類破壞類型的煤體結構分層是發生煤與瓦斯突出的必要條件。中國礦業學院瓦斯組在此分類基礎上，把煤體結構的破壞程度分為甲、乙、丙三類。焦作工學院從瓦斯地質角度出發，根據煤體宏觀和微觀結構特征，將煤體結構劃分為四種類型，煤炭工業部頒發的《防治煤與瓦斯突出細則》以前蘇聯五類劃分為基礎，提出了煤體結構破壞類型劃分的新標準。
關鍵詞：瓦斯條件