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煤与瓦斯突出的机理研究
煤与瓦斯突出是煤矿井下最为常见和危险的突出事故之一。在我国，从上世纪五六十年代以来，煤与瓦斯突出不仅引起严重的人员伤亡，而且造成了大量财产损失。因此，对于煤与瓦斯突出的机理及其控制方法的研究具有重要意义。
煤与瓦斯突出是指在煤层中瓦斯压力突然升高，瓦斯及煤屑向矿壁或洞底排出，并伴随着巨大的响声和压力波等现象的一种危险现象。煤与瓦斯突出是多种因素综合作用的结果，主要包括煤层地质条件、瓦斯分布特征、采掘工艺和机械条件等。
在煤层地质条件方面，煤层的成因、厚度、倾角、岩性等对煤与瓦斯突出的危险程度有着重要影响。例如，在成因上，形成于古生代的古老煤层因为仍然有较高的温度和压力，煤层中的气体分布比较均匀，因此煤与瓦斯突出的危险性较小。相对而言，形成于中新生代的较年轻的煤层，煤炭中的气体分布不均，因此煤与瓦斯突出的危险性较大。
在瓦斯分布特征方面，瓦斯的存在是煤与瓦斯突出的决定因素之一。瓦斯的分布不仅与煤层的地质条件相关，更与采掘工艺和机械条件有关。例如，在采掘工艺上，采用开放式采掘方法和强力运输机械导致了瓦斯的积聚和堆积，增加了煤与瓦斯突出的危险性。
在采掘工艺和机械条件方面，机械设备的使用和维护在煤与瓦斯突出的预防中起着至关重要的作用。例如，在掘进过程中，爆破使用不当或在煤层松散带使用不当，容易造成煤屑、瓦斯和烟尘的混合，增加了煤与瓦斯突出的危险性。此外，车间排风系统的设计也是煤与瓦斯突出的控制因素之一。
在控制煤与瓦斯突出的方法上，煤矿可以采用预喷水、通风降温和瓦斯抽放等方法。例如，在冰川沟煤矿，采用预喷水与通风联合控制的方法，在未发生煤与瓦斯突出的情况下，使煤层内瓦斯分压平稳，确保煤与瓦斯突出的安全性。此外，在采掘过程中，煤矿还可以采用动态检测、远程控制和机电协同等技术手段，以确保煤与瓦斯突出的安全性。
总之，煤与瓦斯突出的机理研究对煤矿安全生产具有重要意义。在实践中，通过探索煤层地质条件、瓦斯分布特征和采掘工艺等关键因素，煤矿可以采取有效的控制措施，确保煤与瓦斯突出的安全性，保护采矿工人的生命财产安全。