工作面突出危险预警系统研究报告Word文件下载.docx
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时间
7号支
架处
20号支架处
33号支架处
47号支架处
60号支架处
73号支架处
87号支架处
100号支架处
113号支架处
备注
7月20日
20
25
21
19
27
30
17
18
22
措施后
7月21日
16
23
26
34
42
36
7月23日
29
28
32
6
5
7月26日
31
24
7
4
2刀煤后
7月27日
33
7月28日
37
35
8
7月30日
40
13
8月1日
8月2日
8月3日
8月5日
44
39
8月6日
8月7日
47
8月9日
54
3刀煤后
8月11日
8月12日
8月13日
38
8月16日
43
戊9.10-12160采面风巷里段辐射电磁幅值统计表单位：
测点位置
日期
距工作面
5m处
8m处
距工作面11m处
距工作面14m处
距工作面17m处
距工作面20m处
11
9
12
10
15
14
41
戊9.10-12160采面风巷外段辐射电磁幅值统计表单位：
距风巷口
740m处
737m处
距工作面734m处
距工作面731m处
距工作面728m处
距工作面725m处
45
46
戊9.10-12160采面机巷辐射电磁幅值统计表单位：
49
4、戊9.10-12160采面钻屑量、瓦斯涌出初速度统计分析
戊9.10-12160采面钻屑量统计表单位：
kg/m
2.4
2.6
2.8
1.8
2.0
2.2
3.0
3.2
戊9.10-12160采面瓦斯涌出初速度统计表单位：
L/min
0.29
0.46
0.38
0.37
0.48
0.42
0.32
0.26
0.39
0.49
0.24
0.28
0.36
2.66
0.56
2.28
1.72
0.83
0.47
0.63
0.23
0.43
0.17
0.54
0.55
0.66
0.78
0.71
0.44
0.52
0.25
0.65
0.73
1.74
观察到煤岩动力现象位置执行措施后钻屑量、瓦斯涌出初速度及电磁辐射幅值统计下表所示
煤岩动力现象、瓦斯涌出初速度、电幅度统计表
发生地点
（架）
钻屑量
（kg/m）
瓦斯涌出初速度
（L/min）
电磁辐射幅值
（mv）
动力现象
20、28
3.0、2.8
0.26、0.36
喷孔
30-32
煤炮
7月31日
86-90
喷孔、煤炮
8月4日
35、48
夹钻
18、19
夹钻、煤炮
通过上表可以看出，有煤岩动力现象时钻屑量、瓦斯涌出初速度及电磁辐射幅值均有较大增幅，说明他们均可以作为煤岩动力灾害预测指标。
5、电磁辐射幅值、钻屑量与瓦斯涌出初速度的变化规律分析
根据井下观测数据统计，戊9.10-12160采面电磁辐射幅值、钻屑量与瓦斯涌出初速度预测结果存在一致性。
因此，在采用目前钻屑量与瓦斯涌出初速度监测的同时结合电磁辐射监测，可以实现对戊9.10-12160采面突出与冲击地压的预测预报。
采面33号支架处电磁辐射幅值I、钻屑量S和瓦斯涌出初速度q的变化曲线图
采面87号支架处电磁辐射幅值I、钻屑量S、瓦斯涌出初速度q的变化曲线图
7月27日采面电测辐射幅值I、钻屑量S和瓦斯涌出初速度q的变化曲线图
8月3日采面电测辐射幅值I、钻屑量S和瓦斯涌出初速度q的变化曲线图
6、电磁辐射幅值预警值的确定
电磁辐射幅值预警值用SPSS数据分析软件的回归分析方法，分析结果如下表所示：
自变量：
钻屑量（kg/m），因变量：
电磁辐射幅值（mv）
方程
模型汇总
参数估计值
R方
F
Df1
Df2
Sig
常数
b1
b2
b3
线性
0.619
35.716
1
-25.126
20.112
对数
0.609
34.294
-22.941
52.635
倒数
0.596
32.480
79.891
-136.114
二次
0.626
17.595
2
26.809
-19.243
7.401
三次
17.559
8.357
0.806
0.742
符合
0.620
35.936
4.135
2.046
幂
0.616
35.281
4.435
1.882
S
0.608
34.089
5.175
-4.888
增长
1.420
0.716
指数
Logistic
0.242
0.489
根据上表的曲线回归分析，三次曲线和二次曲线拟合效果最好，其次为S型曲线、增长曲线和logistic曲线，如果钻屑量取5.0kg/m，则电磁辐射幅值用上述曲线回归结果依次为121mv、116mv、92mv、148mv、148mv、149mv。
因此，初步确定电磁辐射幅值的预警值为92mv。
二、戊9.10-12160采面机巷和风巷巷道变形观测
1、观测内容：
巷道两帮位移、顶底板移近量、顶底板移近速度等。
2、测点布置：
采用十字布点法布置监测断面，在顶底板中部垂直方向和两帮水平方向钻Φ28mm，深400mm的孔，将Φ29mm、长400mm的木桩打入孔中。
顶板和靠老塘侧煤帮的木桩端部安设弯型测钉，底板和靠综采面实体煤帮的木桩端部安设平头测钉。
第一个测点布置在里风巷距切眼70m处，第二个测点布置在里风巷距切眼85m处，第三个测点布置在里风巷距切眼315m处（监测12140采空区影响段），第四个测点布置在里风巷离切眼330m处（监测12140采空区影响段）。
3、风巷巷道变形观测统计数据。
风巷变形观测统计表单位：
cm
距切眼70m处（1号）
距切眼85m处（2号）
距切眼315m处（3号）
距切眼330m处（4号）
巷宽
巷高
413
271
398
270
395
250
370
249
394
369
248
412
269
.398
368
397
247
268
246
393
245
396
367
267
411
366
266
244
265
365
410
392
364
264
409
263
243
261
408
391
363
风巷变形曲线如下所示：
风巷1号测点巷道变形曲线图
风巷2号测点巷道变形曲线图
风巷3号测点巷道变形曲线图
风巷4号测点巷道变形曲线图
经计算风巷实体煤段两帮移近量平均6.0cm，移近速度0.222cm/d，顶底板移近量平均7.5cm，移近速度0.278cm/d；
风巷采空区段两帮移近量平均5.0cm，移近速度0.185cm/d，顶底板移近量7.0cm，移近速度0.259cm/d。
风巷变形速度处于较合理范围，证明回采过程中应力变化较平缓，观察期内无冲击地压骤然显现特征。
三、戊9.10-12160采面矿压分析
依据井下支架测力计统计数据，统计了10号架、30号架、60号架、90号架、120号架观察期内支架支撑力变化情况。
支架支撑力在观察期内呈现周期性变化，工作面应力随采空区增大呈增大趋势。
根据工作面顶板应力变化规律，推断基本顶初次来压步距32m。
四、项目结论及效果观察
通过对戊9.10-12160采面电磁辐射监测，电磁辐射幅值变化规律基本与钻屑量、瓦斯涌出初速度一致，证明其可以作为井下煤岩动力灾害预测预报的一种手段。
由此我们对戊9.10-12160采面的目前的施工状况及技术措施的制定情况做出一个安全性评价：
1.工作面电磁辐射幅值在执行防突措施前后有较大变化，整体呈下降趋势，证明采面执行防突措施有效，起到了释放冲击与突出能量的作用。
2.根据统计回归分析，确定电磁辐射幅值的临界值为92mv。
井下1个月实际观测值最大为54mv，均不超过临界值。
3.风巷在观察期内变形速度处于较合理范围，表明回采过程中应力变化较平缓，观察期内无冲击地压显现特征。
4.支架支撑力在观察期内呈现周期性变化，工作面应力随采空区增加呈增大趋势。
由此我们给出采面回采的建议：
1.防突措施的浅孔抽放、注水、松动爆破起到了能量释放与卸压作用，可以有效预防突出与冲击灾害，应继续落实。
2.随着工作面的推进，采空区范围不断扩大，应力集中程度进一步提高，特别是周期来压时工作面冒顶、片帮加剧，需要继续加强预测预报与灾害治理。
3.根据支架支撑力变化情况及施工地点实际情况分析，存在支架切顶不够现象，易造成应力集中，应加强工作面支护管理。
4.根据工作面应力分布情况显示，采面上部压力较大，卸压钻孔应向上调整2°
-3°
，使终孔可以控制到压力集中区域内，预防采面瓦斯事故的发生。
5.工作面回采值距戊9.10-12140采空区20m范围时，由于应力集中度高，巷道维护困难，煤岩动力灾害诱发的可能性进一步增大，在加强预测预报的同时，应将措施孔有现有的两排增加到三排，松动爆破孔由原来的8个增加到12个。
防突措施根据建议做
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