煤與瓦斯突出演化過程模擬實驗研究

煤與瓦斯突出演化過程模擬實驗研究一、本文概述本文旨在通過模擬實驗，深入研究煤與瓦斯突出的演化過程。煤與瓦斯突出是煤礦生產(chǎn)中常見的地質(zhì)災害，對礦工的安全生產(chǎn)和煤礦的經(jīng)濟效益產(chǎn)生嚴重影響。因此，深入了解煤與瓦斯突出的演化過程，對于預防和控制這一災害具有重要的理論價值和現(xiàn)實意義。本文將首先介紹煤與瓦斯突出的基本概念和特征，闡述其發(fā)生的條件和機制。然后，將詳細介紹模擬實驗的設計和實施過程，包括實驗設備、材料、方法以及實驗步驟等。接著，將重點分析模擬實驗的結(jié)果，通過數(shù)據(jù)分析和圖像處理等手段，揭示煤與瓦斯突出的演化規(guī)律和特征。本文的創(chuàng)新點在于采用模擬實驗的方法，通過控制實驗條件，模擬煤與瓦斯突出的實際演化過程，從而更加深入地了解其發(fā)生機制和演化規(guī)律。本文還將結(jié)合前人研究成果，對模擬實驗結(jié)果進行驗證和對比，以提高研究的準確性和可靠性。本文旨在通過模擬實驗，深入探究煤與瓦斯突出的演化過程，為煤礦安全生產(chǎn)和災害預防提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。二、煤與瓦斯突出機理分析煤與瓦斯突出是煤礦生產(chǎn)過程中的一種嚴重自然災害，具有突發(fā)性強、破壞力大、難以預測等特點。為了深入了解其發(fā)生機理，眾多學者進行了大量的現(xiàn)場觀測、理論分析和實驗研究。本文將從力學、氣體動力學以及物理化學等多個角度，對煤與瓦斯突出的機理進行深入分析。從力學角度來看，煤與瓦斯突出是在地應力、瓦斯壓力和煤體自身強度三者相互作用的結(jié)果。當?shù)貞Τ^煤體的抗壓強度時，煤體發(fā)生破壞，形成裂縫和破裂面。同時，瓦斯壓力在裂縫中積聚，當瓦斯壓力超過煤體的抗拉強度時，煤體發(fā)生突然破裂，瓦斯瞬間釋放，形成煤與瓦斯突出。從氣體動力學角度來看，煤與瓦斯突出的發(fā)生與瓦斯在煤體中的運移和聚集密切相關(guān)。瓦斯在煤體中的運移受到地應力、煤體孔隙結(jié)構(gòu)、瓦斯壓力和溫度等多種因素的影響。當瓦斯在煤體中聚集到一定程度時，形成高壓瓦斯包，一旦煤體發(fā)生破壞，高壓瓦斯包瞬間釋放，形成煤與瓦斯突出。煤與瓦斯突出的發(fā)生還與煤體的物理化學性質(zhì)有關(guān)。煤體中含有大量的吸附瓦斯，當煤體受到破壞時，吸附瓦斯解吸并釋放到煤體中，增加了瓦斯壓力。煤體中的水分、灰分等雜質(zhì)也會影響煤體的物理力學性質(zhì)，進而影響煤與瓦斯突出的發(fā)生。煤與瓦斯突出的發(fā)生是一個復雜的過程，涉及力學、氣體動力學、物理化學等多個方面。為了有效預防和控制煤與瓦斯突出災害的發(fā)生，需要深入研究其發(fā)生機理，揭示其本質(zhì)規(guī)律，為煤礦安全生產(chǎn)提供科學依據(jù)。三、模擬實驗系統(tǒng)設計為了深入研究煤與瓦斯突出的演化過程，我們設計了一套先進的模擬實驗系統(tǒng)。該系統(tǒng)旨在模擬地下煤層的真實環(huán)境，包括地質(zhì)構(gòu)造、煤體性質(zhì)、瓦斯賦存狀態(tài)以及開采過程等關(guān)鍵因素。通過該系統(tǒng)，我們能夠觀察和分析煤與瓦斯突出的發(fā)生、發(fā)展過程，以及不同因素對該過程的影響。實驗箱體：實驗箱體采用高強度材料制成，內(nèi)部空間根據(jù)實際需求進行定制，以模擬不同規(guī)模和地質(zhì)條件下的煤層。箱體內(nèi)部設有溫度、壓力等傳感器，實時監(jiān)測實驗過程中的環(huán)境變化。瓦斯供應系統(tǒng)：該系統(tǒng)包括瓦斯儲罐、壓力調(diào)節(jié)器、流量計等設備，用于向?qū)嶒炏潴w提供穩(wěn)定、可控的瓦斯供應。通過調(diào)節(jié)壓力和流量，可以模擬不同瓦斯賦存狀態(tài)下的煤層環(huán)境。加載系統(tǒng)：加載系統(tǒng)用于模擬煤層的開采過程。該系統(tǒng)包括液壓千斤頂、壓力傳感器等設備，可以實現(xiàn)對煤體的均勻加載和應力控制。通過調(diào)整加載速度和加載方式，可以模擬不同的開采速度和開采方式。數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)：該系統(tǒng)負責實時采集實驗過程中的各種數(shù)據(jù)，包括溫度、壓力、瓦斯?jié)舛?、煤體變形量等。采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)過處理后，可以直觀地展示煤與瓦斯突出的演化過程，并為后續(xù)的數(shù)據(jù)分析提供基礎(chǔ)。安全保障系統(tǒng)：為了保障實驗過程的安全，我們設計了一套安全保障系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括氣體泄漏報警裝置、緊急停機按鈕等設備，可以在實驗過程中出現(xiàn)異常情況時及時發(fā)出警報并停止實驗。通過這套模擬實驗系統(tǒng)，我們能夠全面、深入地研究煤與瓦斯突出的演化過程及其影響因素，為預防和控制煤與瓦斯突出提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。四、模擬實驗過程與結(jié)果分析為了深入探究煤與瓦斯突出的演化過程，本研究設計并實施了一系列模擬實驗。實驗過程中，我們精心控制各種影響因素，包括煤體的物理性質(zhì)、瓦斯含量、地應力分布等，以盡可能真實地模擬地下煤層的實際狀況。實驗過程中，我們觀察到煤體在受到逐漸增大的地應力作用時，其內(nèi)部瓦斯壓力也逐漸升高。當瓦斯壓力達到一定程度后，煤體開始出現(xiàn)微小的破裂，瓦斯開始逸出。隨著應力的繼續(xù)增加，煤體破裂范圍逐漸擴大，瓦斯涌出量也迅速增加。當應力達到煤體的極限承載能力時，煤體發(fā)生突然的、大規(guī)模的破壞，大量瓦斯在極短時間內(nèi)從煤體中涌出，形成強烈的煤與瓦斯突出。為了更準確地分析實驗結(jié)果，我們采用了多種手段對實驗數(shù)據(jù)進行處理。通過對比分析不同實驗條件下的突出發(fā)生時間和強度，我們發(fā)現(xiàn)煤體的物理性質(zhì)、瓦斯含量和地應力分布等因素對煤與瓦斯突出的演化過程具有顯著影響。我們還發(fā)現(xiàn)煤體中的微觀破裂和瓦斯流動之間存在著密切的相互作用，這是導致煤與瓦斯突出的重要機制之一。通過對實驗結(jié)果的深入分析，我們得出了一些有意義的結(jié)論。煤與瓦斯突出的演化過程是一個復雜的多因素耦合過程，需要綜合考慮多種因素的影響。煤體中的微觀破裂和瓦斯流動是煤與瓦斯突出的關(guān)鍵機制之一，需要進一步加強研究。實驗結(jié)果為我們提供了寶貴的實驗數(shù)據(jù)和經(jīng)驗，為預防和控制煤與瓦斯突出提供了重要的理論依據(jù)和實踐指導。本研究的模擬實驗過程嚴謹、結(jié)果可信。通過深入分析實驗結(jié)果，我們對煤與瓦斯突出的演化過程有了更深入的認識和理解，為后續(xù)的研究和實踐提供了重要的參考和借鑒。五、煤與瓦斯突出演化過程模擬分析為了深入理解煤與瓦斯突出的演化過程，本研究設計并實施了一系列模擬實驗。這些實驗旨在模擬煤體在瓦斯壓力作用下的變形、破裂及突出過程，從而揭示其內(nèi)在機制和影響因素。實驗采用相似材料模擬煤體，通過精確控制瓦斯壓力和煤體應力條件，觀察煤體的變形和破裂過程。實驗過程中，利用高速攝像機和壓力傳感器記錄煤體破裂瞬間的動態(tài)行為以及瓦斯壓力的變化。實驗結(jié)果顯示，煤與瓦斯突出的演化過程可分為三個階段：孕育階段、發(fā)動階段和終止階段。在孕育階段，瓦斯壓力逐漸積累，煤體發(fā)生微破裂；進入發(fā)動階段，瓦斯壓力達到臨界值，煤體破裂加劇，瓦斯迅速釋放；至終止階段，瓦斯釋放速率降低，煤體破裂趨于穩(wěn)定。分析實驗數(shù)據(jù)，我們發(fā)現(xiàn)瓦斯壓力、煤體應力及煤體性質(zhì)是影響煤與瓦斯突出演化過程的關(guān)鍵因素。瓦斯壓力越高，煤體破裂越劇烈；煤體應力水平對突出過程有重要影響，應力集中區(qū)域更易發(fā)生突出；煤體的物理力學性質(zhì)，如彈性模量、泊松比等，也會影響突出的發(fā)生和發(fā)展。本研究通過模擬實驗，揭示了煤與瓦斯突出的演化過程及其內(nèi)在機制。實驗結(jié)果表明，瓦斯壓力、煤體應力和煤體性質(zhì)是影響煤與瓦斯突出的關(guān)鍵因素。這些發(fā)現(xiàn)對于預防和控制煤與瓦斯突出具有重要的理論和實踐意義。未來研究可進一步探討不同地質(zhì)和開采條件下煤與瓦斯突出的演化規(guī)律，為煤礦安全生產(chǎn)提供更有力的支撐。六、結(jié)論與展望本研究通過模擬實驗，深入探討了煤與瓦斯突出的演化過程，為理解瓦斯突出機理和預防瓦斯突出災害提供了重要的實驗依據(jù)。實驗結(jié)果表明，煤與瓦斯突出的演化過程受到多種因素的影響，包括煤體的物理性質(zhì)、瓦斯壓力、地質(zhì)構(gòu)造等。這些因素相互作用，共同決定了瓦斯突出的發(fā)生和發(fā)展。在實驗過程中，我們觀察到瓦斯突出的演化過程呈現(xiàn)出明顯的階段性特征。從煤體破裂到瓦斯噴出，再到突出波的傳播，每個階段都伴隨著能量的釋放和傳遞。這些能量的變化和傳遞規(guī)律，對于揭示瓦斯突出的本質(zhì)和預防瓦斯突出災害具有重要的指導意義。展望未來，我們將繼續(xù)深化對煤與瓦斯突出演化過程的研究，探索更多的影響因素和機制。我們也將嘗試將實驗結(jié)果應用于實際生產(chǎn)中，為瓦斯突出的預防和治理提供更加科學、有效的方法。我們相信，隨著研究的不斷深入和實踐的不斷積累，我們一定能夠更好地理解瓦斯突出的本質(zhì)，為煤礦安全生產(chǎn)提供更加堅實的保障。八、致謝在完成《煤與瓦斯突出演化過程模擬實驗研究》這篇論文的過程中，我得到了許多人的幫助和支持，沒有他們的協(xié)助，我無法完成這項研究。我要向我的導師表示最深的感謝。導師以其深厚的學術(shù)造詣、嚴謹?shù)目蒲袘B(tài)度、敏銳的洞察力，對我進行了精心的指導，為我提供了寶貴的學術(shù)建議。他的言傳身教，使我在學術(shù)道路上受益匪淺。同時，我要感謝實驗室的同學們，他們在實驗設計、數(shù)據(jù)收集和處理過程中提供了無私的幫助。他們的陪伴和鼓勵使我在面對困難和挑戰(zhàn)時，始終保持了積極的心態(tài)和堅定的信心。我還要感謝提供實驗設備和場地的工作人員，他們的辛勤工作為實驗的順利進行提供了堅實的保障。同時，感謝參與實驗的志愿者們，他們的付出使這項研究得以順利進行。我要感謝我的家人和朋友，他們在我求學過程中給予了我無微不至的關(guān)懷和支持。他們的鼓勵和理解，使我在面對壓力和困難時，始終保持了堅定的信念和毅力。在此，我再次向所有幫助和支持過我的人表示衷心的感謝。他們的支持和幫助是我完成這項研究的重要動力，也是我未來學術(shù)道路上最寶貴的財富。參考資料：煤與瓦斯突出是煤礦生產(chǎn)中的主要安全威脅之一，其演化過程涉及眾多復雜因素。為了提高煤礦安全系數(shù)，本文通過模擬實驗的方法，研究了煤與瓦斯突出的演化過程。實驗采用長焰煤和瓦斯氣作為研究對象。實驗設備包括高壓反應釜、溫度控制器、氣體流量計、熱分析儀和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。將長焰煤置于高壓反應釜中，控制溫度為800°C，壓力為10MPa。通過氣體流量計向反應釜中通入瓦斯氣，控制流量為200mL/min。在煤與瓦斯氣反應過程中，利用熱分析儀記錄反應溫度的變化，同時通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)獲取反應壓力和氣體流量的數(shù)據(jù)。實驗過程中，記錄煤與瓦斯突出的時間、反應溫度、壓力和氣體流量等參數(shù)。通過對比不同條件下的實驗數(shù)據(jù)，分析煤與瓦斯突出的演化規(guī)律。實驗結(jié)果表明，隨著反應時間的推移，煤與瓦斯突出的過程中反應溫度逐漸升高，壓力迅速增大，氣體流量先增加后降低。在反應時間為10min時，反應溫度達到最高值，為900°C，壓力達到最大值15MPa，氣體流量最低。煤與瓦斯突出過程中存在明顯的物理化學反應，如煤裂解、甲烷重整等。這些反應導致了反應溫度的升高和壓力的增大。瓦斯流量在反應初期增加，可能是由于煤表面吸附的瓦斯解吸所致。隨著反應的進行，煤表面活性基團數(shù)量增加，與瓦斯發(fā)生反應，導致瓦斯流量降低。高溫高壓條件下，煤與瓦斯之間的反應速率加快，導致突出的時間縮短。實驗結(jié)果表明，反應條件對煤與瓦斯突出的演化過程具有顯著影響。本文通過模擬實驗的方法研究了煤與瓦斯突出的演化過程，得出了相關(guān)結(jié)論。然而，實驗仍存在一定局限性：實驗過程中未考慮到其他氣體的影響，如二氧化碳、氧氣等；實驗過程中未對煤的結(jié)構(gòu)和組成進行深入分析。研究不同氣體組分對煤與瓦斯突出演化過程的影響，以更準確地預測煤礦安全生產(chǎn)中的突出風險。對煤的結(jié)構(gòu)和組成進行深入研究，探討其對煤與瓦斯突出演化過程的影響機制。結(jié)合先進的數(shù)值模擬方法，實現(xiàn)對煤與瓦斯突出過程的精細化研究，提高模擬結(jié)果的準確性和可靠性。本文通過模擬實驗的方法研究了煤與瓦斯突出的演化過程，得出了一些有益的結(jié)論。然而，由于實驗的局限性和不足之處，需要進一步開展相關(guān)研究工作以更好地理解煤與瓦斯突出的演化機制，為提高煤礦安全生產(chǎn)水平提供科學依據(jù)。煤與瓦斯突出是一種復雜的礦山災害，其發(fā)生和發(fā)展涉及到多種因素和力學作用。在煤與瓦斯突出的過程中，力學作用機理是一個重要的研究領(lǐng)域，它對于深入了解突出機理、預測和預防突出災害具有重要的意義。煤與瓦斯突出是指在地應力、瓦斯壓力和溫度等多種因素的共同作用下，煤層中的煤塊和瓦斯突然向采掘空間釋放的現(xiàn)象。突出災害具有突發(fā)性、破壞性、災難性等特點，嚴重威脅礦山安全生產(chǎn)。煤層在地殼中受到多種應力的作用，包括自重應力、構(gòu)造應力和溫度應力等。在采掘過程中，由于采掘空間的擴大和卸載，煤層應力狀態(tài)發(fā)生變化，當應力達到一定程度時，煤與瓦斯突出就可能發(fā)生。瓦斯壓力是影響突出的重要因素之一。隨著煤層中瓦斯含量的增加，瓦斯壓力增大，突出的危險性也會相應增加。在采掘過程中，當煤層中的瓦斯壓力超過煤體的強度極限時，煤體會發(fā)生破壞，形成突出。煤體的力學性質(zhì)直接影響突出的發(fā)生和發(fā)展。煤體的強度、彈塑性、破裂性和滲透性等性質(zhì)都與突出的發(fā)生密切相關(guān)。在采掘過程中，當煤體受到的應力超過其強度極限時，煤體會發(fā)生破裂和垮落，形成突出。地溫梯度是影響煤層溫度和溫度應力的主要因素。隨著地溫的升高，煤層溫度和溫度應力也會相應增加。在采掘過程中，溫度應力的變化可能導致煤體變形和破裂，從而引發(fā)突出。目前，對于煤與瓦斯突出過程的力學作用機理的研究仍有許多不足之處，需要進一步深化和完善。未來的研究可以從以下幾個方面展開：深入研究煤體破裂和垮落的動力學機制，揭示突出災害發(fā)生的內(nèi)在規(guī)律；加強現(xiàn)場監(jiān)測和數(shù)據(jù)分析，為突出預測和預防提供科學依據(jù)和技術(shù)支持。煤與瓦斯突出過程的力學作用機理是一個復雜而重要的研究領(lǐng)域。通過深入研究突出的力學作用機理，可以更加深入地了解突出災害發(fā)生的內(nèi)在規(guī)律，為突出預測和預防提供更加科學和可靠的理論和技術(shù)支持。摘要：本文主要探討了瓦斯煤THM耦合模型及煤與瓦斯突出模擬研究的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。通過綜述相關(guān)文獻并結(jié)合實驗研究，本文發(fā)現(xiàn)瓦斯煤THM耦合模型能夠有效描述煤與瓦斯突出過程中的力學行為，同時煤與瓦斯突出模擬研究對于預測和防止突發(fā)性事故具有重要意義。本文還提出了未來研究方向，為相關(guān)領(lǐng)域的研究提供參考。引言：煤與瓦斯突出是一種常見的礦山災害，嚴重威脅著礦工的生命安全和生產(chǎn)安全。為了有效預測和防止煤與瓦斯突出事故的發(fā)生，許多學者從不同的角度開展了深入研究。其中，瓦斯煤THM耦合模型作為描述煤與瓦斯突出過程中力學行為的理論模型，得到了廣泛應用。本文將重點瓦斯煤THM耦合模型及煤與瓦斯突出模擬研究，闡述其研究現(xiàn)狀、存在的問題以及未來發(fā)展趨勢。文獻綜述：在過去的研究中，瓦斯煤THM耦合模型得到了不斷完善和發(fā)展。該模型以彈塑性力學為基礎(chǔ)，考慮了瓦斯、水和溫度等影響因素，能夠較為準確地描述煤與瓦斯突出過程中的力學行為。許多學者還針對煤與瓦斯突出的數(shù)值模擬方法開展了研究，提出了多種模擬軟件和算法。這些軟件和算法通過對煤與瓦斯突出的物理過程進行數(shù)值計算和分析，能夠較為準確地預測煤與瓦斯突出事故的發(fā)生以及其影響范圍。研究方法：本文采用文獻綜述和實驗研究相結(jié)合的方法，對瓦斯煤THM耦合模型及煤與瓦斯突出模擬研究進行了深入探討。在實驗研究方面，本文選取了具有代表性的煤礦進行實地調(diào)查，并通過采集相關(guān)數(shù)據(jù)，對瓦斯煤THM耦合模型進行了驗證和分析。結(jié)果與討論：通過實驗研究，本文發(fā)現(xiàn)瓦斯煤THM耦合模型能夠較為準確地描述煤與瓦斯突出過程中的力學行為。同時，煤與瓦斯突出模擬研究在預測和預防突發(fā)性事故方面具有重要意義。然而，目前瓦斯煤THM耦合模型仍存在一些不足之處，例如未能充分考慮地應力等因素的影響，有待進一步改進和完善。煤與瓦斯突出模擬研究在算法和軟件的開發(fā)方面仍存在較大的提升空間，需要更加高效和精確的數(shù)值計算方法來提高模擬的準確性和效率。本文對瓦斯煤THM耦合模型及煤與瓦斯突出模擬研究進行了綜述和實驗研究，發(fā)現(xiàn)該領(lǐng)域在理論研究和實踐應用方面均取得了一定的成果。然而，仍存在一些問題和不足，需要進一步改進和完善。未來研究方向應包括：（1）充分考慮地應力等因素的影響，完善瓦斯煤THM耦合模型；（2）加強煤與瓦斯突出模擬研究算法和軟件的開發(fā)，提高模擬準確性和效率；（3）結(jié)合其他技術(shù)手段，如人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等，實現(xiàn)煤與瓦斯突出的智能預測和預警。煤與瓦斯突出是一種類型的瓦斯特殊涌出的現(xiàn)象，即在壓力作用下，破碎的煤與瓦斯由煤體內(nèi)突然向采掘空間大量噴出的現(xiàn)象。煤與瓦斯突出是煤礦井下生產(chǎn)的一種強大的自然災害，他嚴重威脅著煤礦的安全生產(chǎn)，具有極大的破壞性。每次突出前都有預兆出現(xiàn)，但出現(xiàn)預兆的種類和時間是不同的，熟悉和掌握預兆，對于及時撤出人員、減少傷亡具有重要的意義。在地應力和瓦斯的共同作用下，破碎的煤、巖和瓦斯由煤體或巖體內(nèi)突然向采掘空間拋出的異常的動力現(xiàn)象。（4）有明顯的動力效應，破壞支架，推倒礦車，破壞和拋出安裝在巷道內(nèi)的設施。（5）有大量的瓦斯涌出，瓦斯涌出量遠遠超過突出煤的瓦斯含量，有時會使風流逆轉(zhuǎn)。在地應力和瓦斯壓力的共同作用下，破碎的煤（巖）和瓦斯（甲烷）從煤體內(nèi)突然噴出到采掘空間的動力現(xiàn)象叫煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出。其特征有：④突出有明顯的動力效應，如破壞支架、推倒礦車、摧毀風門、破壞設備、搬運煤（巖）等。⑤突出時，拌隨有大量瓦斯涌出，使回風流瓦斯較長時間超限，有時還會發(fā)生逆流；其波及范圍視其突出強度和礦井通風能力可達一個或幾個采區(qū)乃至全礦井。⑥突出后的孔洞形狀呈口小腔大的梨形、舌型、倒瓶型及其它型狀；多數(shù)位于巷道的上方或上偶角。采掘工作面在地應力的作用下，煤體受到破壞后，其自重力超過煤層的凝聚力和與圍巖的摩擦力，加之瓦斯在一定程度上參與作用，使破碎而松散的煤炭突然向采掘空間傾出，并拌隨涌出大量瓦斯的現(xiàn)象叫煤的突然傾出。其特征有：①傾出的煤就地按自然安息角堆積，不顯示氣體搬運特征，無分選現(xiàn)象。②傾出后的孔洞形狀多為口大腔小，孔洞軸線沿煤層傾斜或鉛垂（厚煤層）方向發(fā)展。⑤巷道瓦斯（二氧化碳）涌出量明顯增加，但時間短，一般不出現(xiàn)瓦斯逆流現(xiàn)象。在地應力，尤其是采掘集中應力的作用下，采掘工作面的煤體被拋出或發(fā)生位移，并拌隨大量瓦斯涌出的現(xiàn)象叫煤的突然壓出。其特征有：①壓出有兩種形式，即煤的整體位移或煤有一定距離的拋出，但位移和拋出的距離都較小。②壓出后，在煤層與頂板之間的裂隙中，常留有細煤粉，整體位移的煤體上有大量的裂隙。煤與瓦斯突出規(guī)模有很大的差別，瓦斯突出的規(guī)模常用突出強度來表述。突出強度時指每次突出中拋出的煤（巖）量（t）和涌出的瓦斯量（m3），因瓦斯量計量困難，通常突出的煤（巖）量作為劃分依據(jù)。一般分為四種：（1）突出與地質(zhì)構(gòu)造的關(guān)系,突出多發(fā)生在地質(zhì)構(gòu)造帶內(nèi)，如斷層、褶曲和火成巖侵入?yún)^(qū)附近。（2）突出與瓦斯的關(guān)系,煤層中的瓦斯壓力與含量是突出的重要因素之一。一般說來，瓦斯壓力和瓦斯含量越大，突出的危險性越大。但突出與煤層的瓦斯含量和瓦斯壓力之間，沒有固定的關(guān)系。瓦斯壓力低、含量小的煤層可以發(fā)生突出；反之，瓦斯壓力高，含量大的煤層也可能不突出，因為突出是多種因素綜合作用的結(jié)果。（3）突出與地壓的關(guān)系,地壓愈大，突出的危險性愈大。當深度增加時，突出的次數(shù)和強度都可能增加；在集中壓力區(qū)內(nèi)突出的危險性增加。（4）突出與煤層構(gòu)造的關(guān)系,煤層構(gòu)造主要指煤的破壞類型和煤的強度。一般情況下煤的破壞類型愈高強度愈小，突出的危險性愈大。故突出多發(fā)生在軟煤層或軟分層中。（5）突出與圍巖性質(zhì)的關(guān)系,若煤層頂?shù)装鍨閳杂捕旅艿膸r層且厚度較大時，其集中應力較大，瓦斯不易排放，故突出危險性愈大；反之則小。若頂?shù)装逯芯哂腥菀罪L化和遇水變軟的巖層時，將減少突出危險性。（6）突出與水文地質(zhì)的關(guān)系,實踐表明，煤層比較濕潤，礦井涌水量較大，則突出危險性較?。环粗畡t大，這是由于地下水流動，可帶走瓦斯，溶解某些礦物，給瓦斯流動創(chuàng)造了條件。（7）突出具有延期性突出的延期性變化就是震動放炮后沒有誘導突出而相隔一段時間后才發(fā)生突出。其延遲時間從幾分鐘到幾小時。煤與瓦斯突出是煤礦井下生產(chǎn)的一種強大的自然災害，他嚴重威脅著煤礦的安全生產(chǎn)。由于煤與瓦斯突出能在一瞬間向采掘工作面空間噴出巨量煤與瓦斯流，不僅嚴重地摧毀巷道設施，毀壞通風系統(tǒng)，而且使附近區(qū)域的井全部充滿瓦斯與煤粉，造成瓦斯窒息或煤流埋人，甚至會造成煤塵和瓦斯爆炸等嚴重后果。絕大多數(shù)的煤與瓦斯突出在突出發(fā)生前都有預兆，沒有預兆的突出是極少數(shù)的。突出的預兆可分為有聲預兆和無聲預兆。①響煤炮。由于各礦區(qū)、各采掘工作面的地質(zhì)條件、采掘方法、瓦斯及煤質(zhì)特征的不同，所以預兆聲音的大小、間隔時間、在煤體深處發(fā)出的響聲種類也不同。有的像炒豆似的噼噼啪啪聲，有的像鞭炮聲，有的像機關(guān)槍連射聲，有的似跑車一樣的悶雷、嘈雜、沙沙聲、嗡嗡聲以及氣體穿過含水裂縫時的吱吱聲等。②其他聲音預兆。發(fā)生突出前，因壓力突然增大，支架會出現(xiàn)嘎嘎響、劈裂折斷聲，煤巖壁會開裂，打鉆時會噴煤、噴瓦斯等。①煤層結(jié)構(gòu)構(gòu)造方面表現(xiàn)為：煤層層理紊亂，煤變軟、變暗淡、無光澤，煤層干燥和煤塵增大，煤層受擠壓褶曲變粉碎，厚度變大、傾角變陡。②地壓顯現(xiàn)方面表現(xiàn)為：壓力增大，使支架變形，煤壁外鼓、片幫、掉渣，頂?shù)装宄霈F(xiàn)凸起臺階、斷層、波狀鼓起，手扶煤壁感到震動和沖擊，炮眼變形裝不進藥，打眼時垮孔、頂夾鉆等。③其他方面的預兆有：瓦斯涌出異常、忽大忽小，煤塵增大，空氣氣味異常、悶人，有時變熱下井人員必須隨身攜帶隔離式自救器，熟悉工作地點的避災路線。突出預兆并非每次突出時都同時出現(xiàn)，而是出現(xiàn)一種或幾種。當發(fā)現(xiàn)有突出的預兆時，現(xiàn)場人員要立即按避災路線撤離。撤離中快速打開隔離式自救器并佩戴好