6第六章 煤与瓦斯突出及预防.docx

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6第六章煤与瓦斯突出及预防

第六章煤（岩石）与瓦斯突出及防治

煤（岩石）与瓦斯突出是在地应力和瓦斯的共同作用下，破碎的煤、岩和瓦斯由煤体或岩体内突然向采掘空间抛出的异常的动力现象。

包括煤的突然倾出、煤的突然压出、煤与瓦斯突出、岩石与瓦斯突出。

突出的碎煤可以充填数百米长的巷道，突出的瓦斯与粉煤流有时带有暴风般的性质，瓦斯可以逆风流运行，充满数千米长的巷道。

因此，煤（岩石）与瓦斯突出是威胁煤矿安全生产的严重自然灾害之一。

1834年法国鲁阿雷煤田依阿克矿井发生了第一次煤与瓦斯突出，至今发生突出的国家有中国、法国、前苏联、波兰、日本、匈牙利、美国、印度、南非等20多个国家和地区，发生突出的总次数在4万次左右。

中国是世界上煤与瓦斯突出最严重的国家之一，据不完全统计，至2005年，发生突出的矿井有300个左右，突出总次数近15000次，占世界突出总数的37％左右，突出强度在千吨以上的特大型突出100多次。

我国最大的一次煤与瓦斯突出，发生在天府矿务局三汇一矿+280m平硐,1975年8月8日揭开K1煤层时，突出煤与岩石12780t，瓦斯量140万m3。

我国的突出主要为煤与甲烷突出，也有少量的岩石与二氧化碳突出（如营城煤矿、和龙煤矿）及岩石与甲烷突出（如北票台吉竖井、阜新东梁和五营煤矿等），突出的岩石是砂岩，也有含砾砂岩及安山岩。

1975年6月13日在吉林营城矿五井发生的我国第一次岩石与二氧化碳突出，突出砂岩1005t，喷出二氧化碳11000m3，逆风流运行420m，发生煤与瓦斯突出的最浅深度为50m。

本章主要介绍以下四方面的内容：

（1）煤与瓦斯突出的机理、规律、分类；

（2）煤与瓦斯突出的预测方法；（3）煤与瓦斯突出的防治技术；（4）岩石与瓦斯突出的预测与防治措施。

第一节煤（岩）与瓦斯突出的规律及分类

《规程》规定，矿井在采掘过程中，只要发生过一次煤与瓦斯突出，该矿井即为突出矿井，发生突出的煤层即为突出煤层。

突出矿井和突出煤层的确定，由煤矿企业提出报告，经国家煤矿安全监察局授权单位鉴定，报省（自治区、直辖市）负责煤炭行业管理部门审批，并报省级煤矿安全监察机构备案。

一、煤（岩）与瓦斯突出的一般规律

大量突出资料的统计分析表明，煤与瓦斯突出具有一般的规律性。

了解这些规律，对制定防治煤与瓦斯突出措施有一定的参考价值。

我国煤与瓦斯突出具有如下一些基本规律。

1、突出发生在一定的采掘深度以后

对每个矿井、煤层都有一个发生突出的最小深度，当少于该深度时不发生突出，该深度简称为始突深度。

不同的地方，煤层的始突深度差别很大，始突深度最浅的矿井是湖南白沙矿务局里王庙煤矿，仅50m。

2、突出危险性随采掘深度增加而增大

在始突深度以下，突出危险性随采掘深度增加而增大。

其主要表现为，随着采掘深度的增加，突出次数和强度增加，原来不突出的煤层也发生了突出。

3、突出危险性随突出煤层厚度、特别是软分层厚度的增大而增大

突出煤层愈厚、特别是软分层厚度的增加而危险性愈大，表现为突出次数多，强度大，开始发生突出的深度浅。

此外，突出煤层的倾角愈大，突出的危险性也愈大。

4、突出多发生在煤层巷道中，石门揭穿时突出煤层的强度最大

统计资料表明，煤层平巷突出次数最多，约占突出总数的45％左右，石门揭穿煤层的突出次数虽然不多，但其强度最大，平均强度586.1t，是总平均强度的6.55倍，且80％以上的特大型突出均发生在石门揭煤时。

5、突出大多数发生在放炮和落煤工序时

统计资料表明，大多数突出发生在爆破时，约占总数的2／3，突出的平均强度最大。

风镐落煤和手镐落煤时发生的突出，一般占突出总次数的12％～16％，南桐矿务局则占50％以上。

近年来随着机械化采煤的发展，机组采煤时的突出已跃居第2位，统配煤矿共发生1005次，占突出总数的16.4％。

放炮后没有立即发生的突出，称为延期突出。

延期的时间由几分钟到十几分钟，它的危害特别大。

6、突出前大多数均有预兆

突出虽是突然发生的，但在突出前大都有预兆出现，可能出现一种预兆，也可能同时出现几种预兆。

常见的有声预兆有：

煤体中出现闷雷声（放炮声）、劈啪声（枪声）、劈裂声、嘈杂声、沙沙声等；常见的无声预兆有：

煤层层理紊乱、煤变软、光泽变暗、煤面轻微颤动、煤面外鼓、片帮、掉碴、煤面温度或气温降低，支架压力增加，瓦斯浓度增大或瓦斯涌出忽大忽小，打钻时顶钻、夹钻、钻孔喷孔等。

掌握或熟悉本矿的突出预兆，对于及时撤出人员、减少伤亡，有重大的意义。

7、突出大都发生在地质构造带

容易发生突出的地质构造带有下列8种类型：

向斜轴部地带；帚状构造收敛端；煤层扭转区；煤层产状变化区；煤包及煤层厚度变化带；煤层分岔处；压性、压扭性断层地带；岩浆岩侵入带。

二、突出现象分类及基本特征

依照我国《防治煤与瓦斯突出细则》中的分类，根据突出的力学性质和显著特点不同，将突出现象分为四类：

煤的突然倾出、煤的突然压出、煤与瓦斯突出、岩石与瓦斯突出。

各类的基本特征如下：

1、煤的突然倾出的基本特征

煤的突然倾出是煤矿中常见的动力现象，主要是由重力引起的，而瓦斯在一定程度上也参与了倾出过程。

这是由于瓦斯的存在进一步降低了煤的机械强度，瓦斯压力促进了重力作用的显现，由于这种关系，煤的突然倾出能引起或转化为煤与瓦斯突出。

煤的突然倾出的基本特征：

（1）倾出的空洞呈孔大腔小，孔洞轴线沿煤层倾斜或铅垂（厚煤层）方向发展。

倾出的空洞具有较规则的几何形状。

如椭圆形、梨形、舌形等。

在上山巷道，空洞常沿煤层倾斜延深，多为梨形；在平巷，空洞多分布在工作面上方及上隅角，多为椭圆形，一般空洞的上部呈自然拱的形状，空洞的中心线与水平面所成的夹角大于煤的自然安息角。

（2）倾出的煤就地按自然安息角堆积，无分选现象。

倾出的煤主要是碎煤，有时也能见到少量的煤粉。

煤的抛出距离和堆积情况取决于煤量的多少、空洞的大小和倾角。

煤的抛出距离一般不超过50m；倾出的煤的堆积坡面角，一般近于自然安息角，沿倾斜发生大强度倾出时，堆积坡面角可能小于自然安息角。

（3）在多数情况下，无明显的动力效应。

倾出的煤量由数吨到数百吨，但多数情况不超过100t。

倾出有时可以推倒空车、折断木支架等。

（4）巷道中的瓦斯或二氧化碳的涌出量明显增加。

倾出时的瓦斯涌出量取决于煤层瓦斯含量、煤的破碎程度、倾出煤量等，每吨倾出煤的瓦斯涌出量少于或近于煤层瓦斯含量。

瓦斯流一般不逆风运行，在正常通风条件下，一般经0．5～1h便能降至正常浓度。

（5）倾出常发生在煤质松软的急倾斜煤层中。

如在前苏联顿巴斯煤田的急倾斜煤层中，煤的突然倾出占突出总数的50%以上。

（6）在倾出前经常出现的预兆是：

煤硬度降低，煤开裂，工作面掉渣，支架压力增加等。

有时煤体中也出现劈裂声、闷雷声等。

2、煤的突然压出的基本特征

煤的突然压出是由构造应力或采掘形成的集中应力引起的,瓦斯只起次要作用，伴随着突然压出，回风流中瓦斯浓度增高。

按表现形式不同，煤的突然压出又可分为煤的突然移动和煤的突然挤出两类。

第一类：

煤的突然移动

煤的突然移动常见于煤巷掘进中，表现为煤体的整体移动，煤体虽保持某种程度的完整外形，而实际已被压坏并布满裂缝，甚至还有部分煤体被压碎成块状。

有时也表现为巷道底板整体向上鼓起。

它的主要特点是不抛出煤和不形成空洞。

煤的突然移动是构造应力的水平挤压作用造成的，其特征为：

（1）工作面煤体整体移动，或底板煤体向上鼓起0.2～0.4m，有时达lm，不形成空洞。

（2）煤不抛出，无分选现象。

（3）强度一般在10～20t以下，个别达50t以上。

（4）瓦斯涌出量小于煤层瓦斯含量，通常不引起巷道瓦斯超限。

（5）动力效应较小，支柱一般不被破坏，只是嵌入压出的煤体中，底板鼓起时，可把矿车、钻机抬起。

（6）煤的突然移动前的预兆是：

支柱压力增加，掉煤渣，煤体内出现劈裂声、雷声等。

第二类：

煤的突然挤出

煤的突然挤出多发生在倾斜和缓倾斜煤层的采煤工作面，它是在构造应力大，煤层中有软分层、有平行工作面的解理裂缝，在直接顶板上有弹性岩石（砂岩、石灰岩）和放顶不好、悬顶过大等条件下，煤层受到采动应力作用使工作面边缘煤体被压碎而发生的，瓦斯随着煤的突然挤出而加剧涌出。

其特征为：

（1）压出空洞沿弧形条带分布，中间最宽达1～3m，有时达6m；长度一般为7～30m，有时达60m。

空洞分布在软分层中，空洞高度可达到软分层的全厚，并向上下两个方向逐渐减少，其剖面是唇形。

（2）抛出的煤为小块及大块，煤粉很少，无分选现象。

（3）压出的煤可抛出1～3m，个别情况下在4m以上，堆积坡度比自然安息角小。

（4）压出的煤量一般为数十吨，目前最大压出强度为375t。

（5）压出后短时间内瓦斯浓度可达10％以上。

但在正常通风条件下，很快能恢复正常。

在大强度突然挤出时，大量瓦斯涌出可以延续较长时间，每吨挤出煤的瓦斯涌出量小于煤层瓦斯含量。

（6）动力效应抛出的煤，一般可将工作面支架打断、折断，在突然挤出和老顶冒落时，有时出现冲击气浪，有时还发生顶板裂开。

（7）挤出前的预兆有：

软煤分层厚度增加，支架压力增加，工作面掉煤渣，煤体中出现劈裂声、闷雷声等。

3、煤与瓦斯突出的基本特征

煤与瓦斯突出是在地应力、煤和瓦斯的共同参与下发生的，其特征如下：

（1）突出空洞的形状为口小腹大的梨形或椭圆形，有时呈很复杂的奇异的外形。

空洞中心线与水平面之夹角可以小于或大于自然安息角，但很少为水平方向的，空洞的位置大部分位于巷道上方及上隅角，但也有位于巷道下隅角的。

（2）突出的煤向外抛出距离较远，具有分选现象。

即在靠近突出空洞和巷道下部为块煤，其次为碎煤，离突出空洞较远处和煤堆上部是粉煤，有时粉煤能被抛出很远。

（3）煤的抛出距离取决于突出强度，可以由数米到百米。

突出的煤可以堆满全断面，造成巷道堵塞。

煤的堆积坡度通常小于自然安息角。

（4）抛出的煤破碎程度较高，含有大量的煤块和手捻无粒感的煤粉。

煤与瓦斯突出的煤量，可以由数吨到上万吨。

（5）有大量的瓦斯涌出，瓦斯涌出量远远超出突出煤的煤瓦斯的含量。

瓦斯突出时喷出的瓦斯量，取决于煤层瓦斯含量和突出的煤量等。

特大型煤与瓦斯突出时，短时间能涌出数十万至数百万立方米的瓦斯，吨煤瓦斯涌出量高达100～800m3，超过煤层瓦斯含量5～30倍。

瓦斯一般顺风流运行，而在特大型煤与瓦斯突出时，瓦斯——粉煤流呈暴风形式，瓦斯可逆风流运行并充满数千米长的巷道。

例如，南桐矿务局直属一井1406采区大巷的特大型突出，涌出瓦斯360万m3，瓦斯逆风流经1612m长的巷道冲至进风副井井口。

同时，沿回风道将鱼塘角通风机两扇防爆门冲开（通风机仍运转），且使前来关闭防爆门的地面工人窒息。

（6）煤与瓦斯突出有明显的动力效应。

常表现为推翻矿车，搬动巨石，破坏支架，造成冲击气浪以及声响等。

（7）突出前常有预兆。

预兆可分为有声预兆和无声预兆。

4、岩石与瓦斯突出的基本特征

岩石与瓦斯突出的基本特征详见本章第八节。

各类突出动力现象特征对比见表6-1。

表6-1各类突出动力现象特征对比表

突出

类型

成因

空洞特征

喷出煤特征

突出

强度（t）

喷出瓦斯

动力效应

位置

形状

倾角

粒度

分选性

距离

（m）

堆积

坡度

吨煤瓦斯量

运行

方向

煤的突然倾出

以煤的重力为主，瓦斯在一定程度上参与作用

平巷上隅角；上山沿仰斜延伸

较规则（椭圆形、梨形等）

大于自然安息角

碎煤，少量粉煤

无

一般在空洞下；小于50m

大于或等于自

然安息角

数吨至数百吨，一般不大100t

小于或近于瓦斯含量

顺流

不大，可折断支柱

煤的突然压出

突然移动

由构造应力或采掘集中应力引起

掘进巷道前方

整体位移无空洞

大块

无

不抛出

多数为

10～20t，个别50t

小于瓦斯含量通常

不超限

顺流

不大，能折断支

柱

突然挤出

回采

工作

面前

方弧

形条

带

长7～30m，最宽1×3m

小块及大块

无

一般1～3m

小于自然安息角

一般数

十吨，大者可达300t以上

小于瓦斯含量，短时间超限

顺流

煤和瓦

斯突出

发生在地应力和瓦斯共同参与下，构造应力是发动的动力

各式各样，大部分在上方及上隅角

中小腹大，梨形、椭圆形

大于或小于自然安息角

碎煤、粉煤

有

数米至数百米，粉煤可达千米以上

可堵塞全断面，堆积坡度小于自然安息角

数吨至数千吨

为瓦斯含量的数倍至数百倍

一般顺流，特大型突出逆流

很大，可推翻矿车、支架

岩石和瓦斯突出

同上，由放炮引起

巷道上方及上隅角

不规则椭圆及

角锥形

几乎与巷道垂直

多数为粉状，少数为块装

有

数米至数十米

同上

数吨至上千吨

远大于瓦斯含量

同上

三、突出强度及分类

突出强度是指矿井发生突出时，一次突出的煤量与瓦斯量。

但由于突出的瓦斯量难于准确计算，故一般以突出煤量作为突出强度的主要指标。

按突出的强度，将煤与瓦斯突出划分为四类：

1、小型突出：

突出的煤量<100t。

2、中型突出：

突出的煤量在100t（含100t）至500t。

3、大型突出：

突出的煤量在500t（含500t）至1000t。

4、特大型突出：

突出的煤量≥1000t。

第二节煤与瓦斯突出机理

煤与瓦斯突出机理，是指煤与瓦斯突出发生的原因、条件及其发生、发展过程。

关于突出机理，迄今尚未得到根本解决，大部分是根据现场统计资料及实验室研究提出的各种假说。

一、煤与瓦斯突出假说

煤与瓦斯突出假说主要包括瓦斯为主导作用的假说、地压为主导作用的假说、化学本质假说和综合作用假说。

综合作用假说：

认为地应力、瓦斯及煤结构性能是导致煤与瓦斯突出的三个主要因素。

国内外大多数学者拥护综合作用假说，其基本论点是：

（1）煤与瓦斯突出是地应力、高压瓦斯及煤结构性能等三个因素作用的结果，除了地压和瓦斯压力外，在煤中不存在任何其它导致突出的能源；

（2）地压破碎煤体是造成突出的首要因素，而瓦斯则起抛出煤体和搬运煤体的作用，从突出的总能量来看，瓦斯是完成突出的主要能源；

（3）煤的强度是形成突出的重要参数，只有当煤的强度很低、煤与围岩摩擦力不大时，地压造成的变形能才能使煤体破碎。

二、煤与瓦斯突出发生的条件及发展过程

从以上假说可知：

煤与瓦斯突出是在地应力、包含在煤中的瓦斯及煤结构力学性质综合作用下产生的动力现象。

在突出过程中，地应力、瓦斯压力是发动与发展突出的动力，煤的结构及力学性质是阻碍突出发生的因素。

因此，在研究突出发生条件及发展过程时，必须首先研究地应力、瓦斯与煤结构条件。

（一）煤与瓦斯突出发生的条件

1、地应力条件

一般说来，地应力在突出中的作用有三个方面：

（1）围岩或煤层的弹性变形潜能作功，使煤体产生突然破坏和位移；

（2）地应力场对瓦斯压力场起控制作用，围岩中高的地应力决定了煤层的高瓦斯压力，从而促进了瓦斯压力梯度在破坏煤体中的作用；

（3）煤层透气性也取决于地应力状态，当地应力增加时，煤层透气性按负指数规律降低。

因此，围岩中增高的地应力，也决定了煤层的低透气性，使巷道前方的煤体不易排放瓦斯，而造成较高的瓦斯压力梯度。

煤体一旦破坏，又有较高的瓦斯放散能力，这对突出是十分有利的。

从上述分析可以得出：

（1）具有较高的地应力是发生煤与瓦斯突出的第一个必要条件。

当应力状态突然改变时，围岩或煤层才能释放足够的弹性变形潜能，使煤体产生突然破坏而激发突出。

（2）发生突出的充要条件是煤层和围岩具有较高的地应力和瓦斯压力，并且在接近工作面地带煤层的应力状态发生突然变化，从而使得潜能有可能突然释放。

应力状态的突然变化的主要原因有：

巷道进入地质破坏区；石门揭开煤层时；工作面迅速推进时，如放炮、打钻等；巷道从硬煤带进入软煤带；煤层突然加载，如巷道顶板下沉等；煤层突然卸压，如悬臂梁的突然断裂；煤的冒落等。

2、瓦斯条件

以游离状态和吸附状态存在于煤裂隙和孔隙中的瓦斯，对煤体有三方面的作用：

（1）全面压缩煤的骨架，促使煤体中产生潜能；

（2）吸附在煤微孔表面的瓦斯分子，对微孔起楔子作用，因而降低煤的强度；

（3）具有很大的瓦斯压力梯度，从而造成作用于压力降低方向的力。

因此，无论游离瓦斯还是吸附瓦斯，都参与突出的发展。

突出时，依靠潜能的释放，使煤体破碎并发生移动，瓦斯的解吸使破碎和移动进一步加强。

并由瓦斯流不断地把碎煤抛出，使突出空洞壁始终保持着一个较大的地应力梯度和瓦斯压力梯度，致使煤的破碎不断向深部发展。

因此，突出过程的继续发展或终止，在某种程度上将决定于突出通道是否畅通，即碎煤被瓦斯搬走的程度。

煤与瓦斯突出发展的另一个充要条件是有足够的瓦斯流把碎煤抛出，并且突出孔道要畅通，以便在空洞壁形成较大的地应力梯度和瓦斯压力梯度，从而使煤的破碎向深部扩展。

3、煤的结构和力学性质条件

一般来说，煤愈硬、裂隙愈小，所需的破坏功愈大，要求的地应力和瓦斯压力愈高；反之亦然。

因此，在地应力和瓦斯压力为一定值时，软煤分层容易被破坏，突出往往只沿软煤分层发展。

尽管在软煤分层中，虽裂隙丛生，但裂隙的连通性差，因而煤体透气性差，易于在软煤分层引起大的瓦斯压力梯度，又促进了突出的发生。

同时，根据断裂力学的观点，煤层中薄弱地点，如裂隙交汇处、裂隙端部等是最易引起应力集中，所以煤体的破坏将从这里开始，而后再沿整个软煤分层发展。

（二）突出的发展过程

煤与瓦斯突出的全过程，一般可划分成三个阶段：

即发动、发展和停止阶段。

１、第一阶段:

突出的发动阶段

由于外力作用下，如爆破、钻进等，使煤体应力状态突然改变，岩石和煤的弹性潜能迅速释放。

这时，可先听到煤体或岩体中的破裂声，观察到煤层发生压缩变形，孔隙和裂隙中瓦斯压力急剧升高（可高达10MPa）。

当瓦斯压力梯度及释放的岩石和煤的弹性潜能足够大时，即可破坏煤体，激发突出。

当其释放的能量不足，或者煤较硬时，煤体只发生局部破坏，而不能破碎到突出的那种粉煤状态，突出就暂时不会发生，但煤体进入不稳定平衡状态。

这时，外部表现为煤面外鼓、掉煤渣、煤挤出、支架压力增大、瓦斯忽大忽小、煤中出现劈裂声及闷雷声，即通常所说的突出预兆。

此时如停止工作，减少外力对煤体的影响，或加固煤体等，则可使得突出危险程度减少或免于突出发生。

相反，如有外力作用的促进，补给部分能量，则破坏煤体的不稳定平衡状态，即能激发突出。

２、第二阶段:

突出的发展阶段

依靠释放的弹性能和游离瓦斯的膨胀能使煤体破碎，并由瓦斯流把碎煤抛出。

此时可观察到煤体的膨胀变形以及瓦斯压力的降低，并由瓦斯流把碎煤抛出。

随着碎煤被抛出，在突出空洞壁始终保持着一个较大的地应力梯度和瓦斯压力梯度，从而使煤的破碎过程由突出发动中心向周围发展。

因此，煤与瓦斯突出得以发展的充要条件是：

有足够的瓦斯流把碎煤抛出，保持孔道畅通，以便使空洞壁形成足够大的地应力梯度和瓦斯压力梯度，使煤的破碎不断向突出发动中心周围扩展。

煤体的裂隙及弱面不但是应力集中的地点，也是易造成大的瓦斯压力梯度的地点。

因此，突出最易沿着裂隙及弱面发展，并把裂隙及弱面两侧的煤体破碎和抛出。

随着煤的破碎和抛出，瓦斯压力降低，吸附瓦斯解吸，而大量解吸瓦斯的膨胀加剧了这一过程，又促进煤进一步破碎。

如此反复进行，直到煤被破碎为粉煤并形成粉煤瓦斯流。

这种粉煤瓦斯流具有很大的能量，可以把煤抛出数十至数百米，能逆风流运动或沿揭露的巷道运动，以致推翻矿车、钻机、搬运岩石等，造成一定的动力效应。

3、第三阶段:

突出停止阶段。

当出现下列任一情况时，突出即告停止：

（1）激发突出的能量业已耗尽；

（2）继续放出的能量不足以粉碎煤；

（3）突出孔道受阻碍，不能继续在突出空洞壁建立大的地应力梯度和瓦斯压力等。

突出停止后，碎煤及粉煤沉降，其中的瓦斯继续解吸并涌向巷道。

同时，由于煤的喷出，在煤体中形成某种特殊形状的空洞。

空洞壁与洞口间的瓦斯压力梯度，虽然不能把煤抛出，但可以使空洞周围参与突出的煤体继续破碎，加剧瓦斯放散，这就是突出以后相当长一段时间内还存在瓦斯大量涌出的原因。

突出过程中，煤体变形变化的延续时间为0.1～64s，一般只有几秒。

瓦斯压力延续时间一般只有2～7s。

因此，煤与瓦斯突出的全过程，一般只延续几十秒，少数达1～2.5min。

突出后，突出空洞周围的煤体由于受到残余弹性潜能及瓦斯膨胀能的作用，继续破坏并发生变形，使空洞压缩、体积变小，甚至堆满碎煤，直到空洞壁建立了新的应力平衡。

第三节煤与瓦斯突出预测

《规程》第176条规定：

在开采突出煤层时，必须采取突出危险性预测、防治突出的措施、防治突出措施的效果检验、安全防护措施等综合防治突出措施。

进行煤与瓦斯突出预测，不仅能指导防突措施的科学运用，减少防突措施工程量，且由于对工作面突出危险性进行不间断地检查，还能保证突出煤层作业人员的人身安全。

因此，突出预测具有重大的实际意义。

一、煤与瓦斯突出预测分类和突出危险性划分

（一）煤与瓦斯突出预测分类

我国突出预测分为两类：

1、区域性预测。

区域性预测是指确定井田、煤层和煤层区域的突出危险性。

区域性预测的依据是查明突出区域性特征，即各区域的突出主要因素与突出危险性之间的联系。

2、工作面预测。

工作面预测也称日常预测，其任务是确定工作面附近煤体的突出危险性。

即该工作面继续向前推进时，有无突出危险。

工作面预测是依据突出的三个主要因素在工作面前方的分布状态及其随工作面推进的变化。

（二）突出危险性划分

1、根据地质勘探、新建矿井、矿井生产时期的预测结果，将煤层的突出危险性划分为突出煤层和非突出煤层两类。

2、根据突出煤层区域性预测结果，将突出危险性划分为三个区：

（1）突出危险区。

在突出危险区内进行采掘作业时，必须采取综合防治突出措施。

（2）突出威胁区。

在突出威胁区，根据煤层突出危险程度，采掘工作面每推进30～100m，应用工作面预测方法连续进行不少于两次的区域性预测验证，其中任何一次验证为有突出危险时，该区域应划为突出危险区。

（3）无突出危险区。

在无突出危险区内进行采掘作业时，可不采取防治突出措施。

3、根据采掘工作面预测的结果，将工作面突出危险性划分为两类：

（1）突出危险工作面。

当预测为突出危险工作面时，应采取防治突出措施，只有经措施效果检验证实措施有效后，方可在采取安全防护措施的情况下进行采掘作业。

（2）无突出危险工作面。

当预测为无突出危险工作面时，每预测循环应留有不少于2m的预测超前距。

在无突出危险工作面进行采掘时，可不采取防治突出措施，但必须采取安全防护措施。

二、煤与瓦斯突出区域性预测

区域性预测的方法主要有单项指标法、综合指标D与K法、分级预测法、小块段预测法、瓦期地质统计法等,或其它经试验证实有效的方法预测其突出危险性。

（一）单项指标法

采用煤的结构破坏类型、煤的瓦斯放散初速度指标△P、煤的坚固性系数f值、煤层瓦斯压力P作为预测指标。

各种指标的突出危险临界值应根据实测资料确定。

无实测资料可参考表6-2所列数据。

只有全部指标达到或超过其临界值时方可划为突出煤层。

表6-2预测突出危险性单项指标

煤层突出危险性

破坏类型

瓦斯放散初速度指标△P

煤的坚固性系数f

煤层瓦斯压力P（MPa）

突出危险

Ⅲ、Ⅳ、V

≥10

≤O.5

≥0.74

无突出危险

I、Ⅱ

＜10

＞0.5

＜0.74

（二）综合指标D与K法

煤炭科学研究总院抚顺分院对北票矿务局、红卫矿等10多个矿井生产水平突出层中的突出危险区进行研究，提出用综合指标D和K来预测煤层的突出危险性，其临界值参照表6-3所列数值。

表6-3判断突出危险性