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防突知识培训教材

 

煤与瓦斯突出有关知识

培训教材

 

新大地公司机电队

2011年4月

前言

今天我给大家讲讲关于煤与瓦斯突出的有关知识,在这里希望与大家共同学习,目的主要在于提高认识,提高大家对煤与瓦斯突出有一个新的认识,首先给大家列举最近几起煤与瓦斯突出的事故。

一、2011年,3月16日1时6分,云南省曲靖市富源县黄泥河镇戛拉煤矿一掘进工作面发生煤与瓦斯突出事故,事故造成9人遇难,2人受轻伤。

二、2011年4月2日13时08分,新疆艾维尔煤矿发生瓦斯突出事故,10名矿工被困井下。

事故发生之后,艾维尔煤矿立即组织了两个救援队,在13时40分第一支救援队就下井进行了救援,勘察相关的情况,14时40分到达了事故地点,发现事故区域能见度很低几乎都看不到,经过呼喊也没有人回应,经过测查瓦斯浓度有20%,氧气仅为8%,这里我简单说一下瓦斯浓度的正常标准低于1%,5%-16%的瓦斯浓度具有爆炸性。

三、2011年4月6日上午,云南省罗平富乐镇阳光煤矿发生瓦斯突出事故,6人遇难,1人重伤。

一句话点评:

安全生产,重于泰山!

我们如何能够安全的生产的,那就要从了解煤与瓦斯突出开始。

目录

第一节基础知识-1-

一、煤与瓦斯突出的概念及基本情况-1-

二、煤与瓦斯突出的危害-3-

三、煤与瓦斯突出的动力学特征和分类-5-

四、煤与瓦斯突出的原因-11-

五、煤与瓦斯突出的一般规律-12-

六、煤与瓦斯突出的特点-13-

七、煤与瓦斯突出的预兆-13-

第二节防治突出措施-14-

一、四位一体综合防突措的含义-14-

二、突出危险性的预测-14-

三、防治突出措施-18-

四、防治突出措施的效果检验-38-

五、安全防护措施-40-

六、合理采掘布署-41-

七、防突管理措施-42-

复习题-44-

 

第一节基础知识

一、煤与瓦斯突出的概念及基本情况

1、概念

在煤矿井下,由于地应力和瓦斯的共同作用,在极短的时间内,破碎的煤(岩)和瓦斯由煤体或岩体内突然地向采掘空间抛出的异常的动力现象,称为煤与瓦斯突出。

注意区分:

普通涌出、特殊涌出(瓦斯喷出、煤与瓦斯突出)。

2、基本情况

根据资料记载,世界上发生煤与瓦斯突出已有170多年的历史,世界上首次突出发生于1834年3月22日法国的鲁阿雷煤田依萨克煤矿,发生在一个急倾斜厚煤层掘进工作面。

据不完全统计,至1990年止,世界上大约有20多个国家和地区发生过40000余次煤与瓦斯突出。

主要发生在中国、俄罗斯、法国、波兰、日本五个国家。

世界上最大的一次煤与瓦斯突出发生在1969年7月13日,原苏联的顿巴斯矿区加加林煤矿,是石门揭穿厚度仅1.03m的煤层时发生的,突出煤量14200t、CH4量25万m3,突出面积约1万m2。

中国是世界上煤与瓦斯突出比较严重的国家之一,从1950年至1990年底,已在250多个矿井发生了16000余次煤与瓦斯突出,约占全世界突出总次数的40%,其中特大型突出有100多次。

煤与瓦斯突出现象在我国最早发生于清朝光绪年间,发生在湖南省白沙煤田浅部小煤窑的煤炮、煤抛出等现象,当时的矿工称之为“打冲”。

有文字记载,我国第一次煤与瓦斯突出发生在1951年4月辽宁省北票煤矿台吉一井。

我国突出较严重的地区有:

中南地区(湖南、江西,埋深仅40m就发生突出,一般在100m左右)、西南地区(四川、重庆、贵州,埋深在100~400m,一般为200m左右)、华北地区(河南、山西,始突深度200~500m,一般为300m左右)、东北地区(辽宁、黑龙江,始突深度100~400m,最大为600m以上)。

整个华南地区突出矿井有181对,占全国突出矿井总数274对的66.3%;其次是华北地区和东北地区,各为67对和21对突出矿井,分别占全国突出矿井总数的24.1%和7.6%;再其次是西北地区,有5对突出矿井,占全国突出矿井总数的2%。

从突出频率和突出强度表现出突出较严重的矿区有:

白沙、涟邵、南桐、天府、松藻、英岗岭、六枝、中梁山、芙蓉、北票、阳泉、鸡西等。

我国最大的一次煤与瓦斯突出发生在1975年8月8日,地点是重庆天府矿务局三汇坝一矿主平硐揭穿煤层,突出煤量12780t、CH4量140万m3。

其次是南桐鱼田堡煤矿,突出煤量为8327t。

芙蓉矿区也是我国煤与瓦斯突出较为严重的矿区,特别是白皎煤矿为我国严重突出矿井之一。

芙蓉矿务局至2005年4月已发生煤与瓦斯突出266次,其中白皎煤矿221次、红卫矿30次、珙泉矿5次、杉木树矿10次。

白皎煤矿首次突出发生在1966年6月,埋深226m,突出煤量10t。

白皎煤矿始突深度175m,发生在1966年12月,地点在二0盘区三甩车场,突出煤量7t。

白皎煤矿最大的一次煤与瓦斯突出发生在1988年8月23日,地点在二0盘区的20102回风材料上山,是揭开四煤层后刷炮诱导突出,煤量2777t、CH4量491513m3。

由于突出孔洞内浮煤氧化产生CO和温度增大,因此未清完就封闭了,导致该上山报废,造成直接经济损失6.8万元。

白皎煤矿因煤与瓦斯突出而发生人员伤亡的事故有3起,一是1982年5月20日,809队掘进的2062机巷违章放炮突出,牺牲2人,突出煤量822t、CH4量10万m3;二是1991年3月23日,806队掘进的157施工上山无防突措施揭煤又违章放炮突出,死亡5人、重伤2人、轻伤3人,突出煤量422t、CH4量25078万m3;三是1993年3月27日,8015队掘进的1582-2切眼开口掘4m放炮突出,死亡11人、伤9人,突出煤量1520t、CH4量11.3万m3,经济损失100多万元。

另外,在1993年7月5日,采煤十三队所采20142工作面推进11m时因邻近的四煤层卸压瓦斯从二煤层底板喷出,造成工作面正在作业的3名工人窒息死亡,喷出瓦斯量72555m3。

红卫矿最大的一次煤与瓦斯突出发生在1995年11月,地点在±0装车石门,突出煤量3100t、CH4量25.21万m3。

该矿因煤与瓦斯突出而发生人员伤亡的事故有2起。

一起是1986年采面放炮突出,死亡3人;二起是2003年10月29日,±0水平东二石门揭穿煤层突出,死亡2人、伤30多人。

二、煤与瓦斯突出的危害

主要表现在四个方面:

1、突出过程在很短的时间内完成,一般几秒到几十秒。

2、突出不是一次完成的,而是间断完成的,具有轮回性。

3、突出的孔洞形状各异,有梨型的,舌形的,分叉形等。

4、在突然喷出大量煤与瓦斯过程中,伴有声响,如近似炮声,刮风声等。

危害性有以下几方面:

1、喷出大量煤与瓦斯,使采掘空间瓦斯浓度升至很高(可达90%以上),造成人员窒息,并给瓦斯爆炸创造条件。

如白皎煤矿的“5、20”、“3、23”、“3、27”突出伤亡事故,共窒息死亡18人、伤14人,突出瓦斯均逆流到进风侧的主要巷道,且瓦斯达到了爆炸浓度范围,非常危险。

2、破坏通风系统,造成风流紊乱或短时逆流。

如:

白皎煤矿的“3、23”、“3、27”突出瓦斯均逆流到东三大巷人车场。

其中“3、27”突出瓦斯逆流达1340m,牛损坏了进风侧的正反向风门和启爆点的压风自救器主管。

又如:

南桐东林煤矿1983年6月20日,东北翼+110m水平十一采区石门揭穿煤层后砌碹前撤支架时发生突出,摧毁风门4道,使上部1609北段工作面通风系统遭到破坏,邻近的十三采区进风被堵断,逆流瓦斯窜入邻近的九采区整个主干系统,矿井总回风流中瓦斯浓度达到16%,北翼风井两道风门被冲开。

现场作业的7人全部被突出的煤埋住,1609北三段4名工人被瓦斯熏倒窒息,矿井北翼的九、十一、十三共三个采区的88名工人被围困。

3、突出的煤(岩)将人员推倒、埋住、堵塞巷道、破坏支架、损坏设备和设施。

如:

白皎煤矿1988年8月23日发生在20102回风材料上山的突出,煤(岩)堵塞二0盘区回风上山近100m,并把材料上山下口的耙斗机往外推进了10多米且掀翻在巷道内,回风上山巷道内敷设的轨道被扭成麻花状。

又如:

南桐东林煤矿1983年6月20日突出,煤(岩)堵塞巷道340m。

三、煤与瓦斯突出的动力学特征和分类

(一)、按动力学特征可分为三类:

突出、压出、倾出。

1、突出

  发动突出的主要作用力是地应力和瓦斯压力的联合作用,实现突出的基本能源是煤体内积蓄 高压瓦斯潜能。

其基本特征如下:

(1)、突出的煤向外抛出距离较远,具有明显分选现象。

(2)、抛出的煤堆积角小于煤的自然安息角。

(3)、抛出的煤破碎程度较高,含有大量的块煤和手捻无粒感的煤粉。

(4)、有明显的动力效应,破坏支架,推倒矿车,破坏和抛出安装在巷道内的设备、设施。

(5)、有大量的瓦斯涌出,瓦斯涌出量远远大于突出煤的瓦斯含量,有时会使风流逆转。

(6)、突出孔洞呈口小腔大的梨形、舌形、倒瓶口形以及其它分岔形等。

2、压出

发动和实现压出的作用力是地应力,压出的基本能源是煤体内积蓄的弹性变形能。

其基本特征:

(1)、压出有两种形式,即煤的整体位移和煤有一定距离的抛出,但位移 和抛出的距离都较小。

(2)、压出后在煤层与顶板之间的裂隙中,常常留有细煤粉,整体位移的煤体上有大量的裂隙。

(3)、压出的煤呈块状,无分选现象。

(4)、巷道中瓦斯涌出增大,造成短时风流中瓦斯浓度超限。

(5)、压出可能无孔洞或呈口大腔小的楔形孔洞。

3、倾出

发动倾出的主要作力是地应力,实现倾出的主要作用力是失稳煤的自重力。

其基本特征:

 

(1)、倾出的煤就地按自然安息角堆积,并无分选现象。

 

(2)、倾出的孔洞呈口大腔小,孔洞轴线沿煤层倾斜或铅垂方向发展。

 (3)、无明显的动力效应。

 (4)、倾出常发生在煤质松软的急倾斜煤层中。

 (5)、巷道内瓦斯涌出明显增加。

第一类为突出,发生突出的力量是地应力和瓦斯压力的合力,其基本能源是煤中所积聚的瓦斯能;第二类为压出,实现压出的主要力量是地应力,其基本能源是煤中所积聚的弹性能;第三类为倾出,造成倾出的主要力量是地应力,其基本能源是煤的重力位能。

尽管这三类动力现象统称为煤与瓦斯突出,但因发生的基本能源不同,其危害程度也不同。

倾出的煤体是不同的碎块状,按重力方向堆积在原来位置的下方,堆积角基本为自然安息角,有时伴随着一定量的瓦斯涌出,极少有瓦斯逆流现象。

压出的煤体是不同大小的碎块,有抛掷迹象,堆积方向为原来的对面,堆积角小于自然安息角,有时是整体位移的。

压出时有大量瓦斯涌出,有时从裂缝喷出瓦斯,同样极少有瓦斯逆流现象,压出时可能推走设备,摧毁支架。

与倾出、压出相比,突出的危害性最大,突出的煤体因高压气体的破坏作用,有时会出现大量的极细的微尘,突出物被瓦斯流搬运至远处,有时像几吨重的石块也会搬移数百米,颗粒带有一定的分选性,堆积角远小于自然安息角,突出时伴随大量瓦斯喷出,与突出物重量相比,由于突出产生的异常瓦斯涌出量每吨煤可达几十甚至数百立方米。

涌出的大量瓦斯会造成几一米至数千米甚至全矿井瓦斯逆流,能严重破坏矿井通风系统和设施。

从以上三种动力现象的基本能源和基本特征分析可以看出,倾出和压出对巷道设施、通风系统的破坏性不大,突出物的堆积距离也不远,一般只能发生埋人伤人事故。

特别是在急倾斜掘进上山巷道时,因躲避空间狭窄,人员行动不便,很容易发生砸人事故。

而突出时有明显的动力效应和大量的瓦斯气体涌出及产生大量煤尘,不仅发生埋人伤人事故,更容易破坏矿井通风系统,使人窒息并引起瓦斯、煤尘爆炸,造成更为严重的事故。

 

(二)、按突出强度(煤、岩量)可分为五类:

1、小型突出,T<50t;

2、中型突出,50≤T<100t;

3、次大型突出,100≤T<500t;

4、大型突出,500≤T<1000t;

5、特大型突出,T≥1000t。

(三)、突出矿井危险等级划分

我国是世界上煤与瓦斯突出最严重的国家之一,对于突出矿井的管理有着严格的要求。

我国有250多对突出矿井,危险程度差别较大,若采用统一的管理方法,防突工作势必带有一定的盲目性。

因此,有必要对突出矿井按照危险程度进行分级,以便实行分级管理。

突出矿井危险等级划分方法

突出矿井危险等级划分为较弱、中等、严重(即Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级)三级。

Ⅲ级突出矿井为严重突出矿井,满足下列条件之一者为严重突出矿井:

(1)最大突出强度大于1000t/次;

(2)近十年突出总次数大于100次;

(3)最大突出强度大于400t/次且近十年突出总次数大于10次。

Ⅰ突出矿井为较弱突出矿井,凡同时具备下列条件者为较弱突出矿井:

(1)最大突出强度小于100t/次;

(2)近十年突出总次数小于20次。

Ⅱ级突出矿井为中等突出危险矿井,凡不符合上述Ⅲ级和Ⅰ级的突出矿井皆为中等突出危险矿井。

按上述分级方法,对所统计的117对突出矿井最终划分结果如下:

严重突出矿井:

天府三汇一矿、磨心坡矿、三汇三矿,沈阳红菱、西马矿,

南桐鱼田堡矿、一井、二井、东林、砚石台,芙蓉白皎矿,

白沙红卫矿坦家冲井、里王庙井、街洞矿富合并、正源吁井

白沙马田矿艾和山井、桐子山井,桂阳县三五矿,六枝化处矿、大用矿、本岗矿、四角田矿、六枝矿,涟邵红山殿矿彭家冲井、蛇形山井、冷水江矿化溪井,北票冠山、台吉、三宝,娄底地局资江矿、大建矿南平井,松藻石壕矿、松藻二井、同华矿、打通二矿、打通一矿,衡阳市局芋子田井、常宁县红旗矿,淮南潘二、谢二矿,隆回县大园矿、斜岭矿、双江桥矿,中梁山北井、南井,焦作演马庄矿、焦西矿、中马村矿、九里山矿,乐平沿沟矿,涟邵地局金竹山矿士朱井、利民矿平峒井、斗笠山矿观山井,舒兰营城,邵阳县金华山矿、红石矿、牛轭塘矿,鸡西滴道矿,英岗岭建山矿、枫林矿,下花园一、二斜井,阳泉三矿、一矿,郴州地局嘉禾张家井、永兴红星矿红卫井,平顶山八矿,林东桐梓,萍乡青山矿,邵阳市局肖家冲矿、新乐矿、九公桥矿高毕井。

中等突出矿井:

涟邵金竹山矿、红山殿矿鲤鱼塘井、咸沙坝井,天府刘家沟、杨柳坝,鹤岗新一、南山,抚顺老虎台、龙凤矿,芙蓉矿区芙蓉矿、巡场矿,盘江老屋基矿、火烧铺斜井、土城,松藻逢春矿、松藻一井,包头五当沟矿、白狐沟矿、河滩沟矿,白沙地局街洞矿大路下井,焦作朱村矿、小马村矿、李封矿、马村矿田间并、位村,沈阳彩屯,靖远魏家地矿,涟邵地局芦茅江矿三井,双峰县秋湖矿、松木冲矿,阜新王营,英岗岭桥头、东村、伍家、桥二、桥一,石嘴山一矿,郴州地局郴县华塘矿召力井、宜章山门水矿青松井,鹤壁四矿、六矿,娄底地局马鞍山矿,淮北芦岭矿、海孜矿,六枝地宗矿、凉水井矿,嘉禾县焦冲元矿黑土凹井、铁炉下矿草塘井,平顶山十二矿、十矿,丰城建新矿、尚一矿、坪湖矿、八一矿,临武县水东矿天堂坪井,开滦马家沟矿、赵各庄矿,水城汪家寨平峒、老鹰山矿,攀枝花沿江,韩城桑树坪斜井、下峪口矿,涟源市新坪矿,石炭井三矿,下花园四并,萍乡巨源矿,邵阳县邵阳矿背里冲井,乐平仙槎矿,淮南新庄孜矿、潘三矿、谢一矿,林东南山,义马宜洛李沟矿,华蓥山李子垭矿,鸡西大通沟矿,邵阳市局宋家塘矿、短陂桥故。

较弱突出矿井:

石炭井乌兰矿,白沙红卫矿龙家山井、白山坪矿白山坪井,

南桐红岩,娄底地局大建矿红星井,六枝苦竹林,淮南潘一矿,新邵县大花塘矿,峰峰薛村矿,水城那罗寨、小河矿井

焦作韩王矿、冯营,资兴地局嘉禾矿浦溪井,焦作市方庄煤矿,邵阳市局九公桥矿枫江溪井、新邵县两市塘矿,英岗岭栗背山,涟邵牛马司矿水井头井、斗米山井,冷水江市涟溪矿,芙蓉珙泉,七台河新兴,韩城燎源,白沙地局南阳矿南阳庙井,平顶山五矿,株洲市局桃水矿泉塘冲井,嘉禾县袁家矿罗卜安井,八宝山庙良井。

属Ⅲ级突出矿井有71对,占40%;属Ⅱ级突出矿井有77对,占44%,;属Ⅰ级突出矿井有29对,占16%。

四、煤与瓦斯突出的原因

理论分析和实验室模拟试验均表明,煤和瓦斯突出是地应力、瓦斯和煤的物理力学性质三个因素综合作用的结果,即突出的本质决定于地压、瓦斯压力和煤层性质的某种形式的配合。

此外,突出还与生产技术条件有关。

突出的发生发展过程中,地应力在突出的发生阶段起决定作用,瓦斯梯度及瓦斯压缩能也参与发动突出,在突出发生后,瓦斯还起到破坏煤体、抛出碎煤并使之粉化、运移的作用。

显然,煤的强度越大,抵抗突出的能力也越大,越不容易发生突出。

有利于突出的条件是:

煤岩体内应力高且煤体强度低、煤层瓦斯含量大,由于采掘作用改变了煤体的应力状态,使应力重新分布,破坏了原来的平衡状态,在应力及瓦斯压力梯度作用下发生突出。

采用成型煤样的模拟突出实验表明,发生突出存在最小瓦斯压力,且这一最小瓦斯压力随着煤型抗压强度的增加而线性增加;而当煤样抗压强度相同时,最小瓦斯压力随轴向应力增加而减小。

当轴向应力和煤样抗压强度相同时,瓦斯压力越大,突出的强度也越大。

由此可以证明把应力和瓦斯压力作为突出的动力,把煤的强度作为突出时的阻力的观点是正确的。

统计资料也表明了上述结论的正确性,即突出危险性随深度的增加而增大。

地应力包括自重应力、地质构造应力、采动集中应力。

地应力在突出过程中的主要作用有两个方面:

一是使煤体产生位移和突然破碎,煤由静态变为动态;二是影响煤体内部结构,控制瓦斯的流动。

地应力随着煤层埋藏深度的增加而增大,因此煤层开采到一定深度时才发生突出。

煤层瓦斯压力是指煤层中瓦斯所具有的气体压力,由游离瓦斯形成。

煤层瓦斯压力也是随着煤层埋深的增加而增大,根据有关资料,煤层埋藏深度(垂深)每增加8~14m,瓦斯压力就增大0.1Mpa左右。

瓦斯压力参与突出的发动和发展,它不断把突出后破碎的煤炭及时地运走,使突出孔壁始终保持着一个较高的地应力梯度和瓦斯压力梯度,导致突出孔壁的破碎过程可以连续不断地向煤体深部延伸。

煤体结构对突出的发动和发展起着决定性的影响。

如煤层和煤分层的强度以及裂隙特性既决定着煤受力时煤层破坏速度、范围、破坏过程所耗功的大小。

五、煤与瓦斯突出的一般规律

根据突出资料分析可概括为:

1、开采深度增加,突出的危险性增大。

2、突出多发生于地质构造区。

3、突出的气体主要是沼气,少数情况下突出CO2。

4、煤体破坏程度越严重、煤的强度越小,突出危险性越大;煤层的厚度、倾角越大或其变化越大,突出危险性越大。

5、采掘工作面应力集中区容易发生突出。

6、突出发生于外力冲击作用下。

7、围岩的透气性越差,煤层的瓦斯含量超高,其突出危险性越大。

8、在发生煤与瓦斯突出前大多有预兆。

六、煤与瓦斯突出的特点

1、石门揭煤的突出强度最大,以揭开煤层的突出次数最多。

2、煤层平巷与石门突出相比,压出和倾出类型所占比例较大,突出平均强度显著降低。

但是,在一定条件下,煤巷突出仍较频繁,甚至发生强度较大的突出。

3、上山掘进发生倾出较多,在急倾斜煤层更为显著。

4、下山突出的平均强度与平巷差不多。

5、回采工作面的突出次数在缓倾斜或近水平煤层比倾斜煤层明显增多。

七、煤与瓦斯突出的预兆

突出前的预兆主要从三个方面表出来:

地压显现方面:

出现煤炮声、支架断裂声、煤岩开裂、自行剥落、掉碴、底鼓、煤壁颤动、钻孔变形、垮孔、顶钻、夹钻、钻机负荷增大等。

瓦斯涌出方面:

出现瓦斯涌出异常、瓦斯浓度忽大忽小、煤尘增大、气温和气味异常、打钻时喷瓦斯(喷孔)、出现哨声、风声和蜂鸣声等。

煤层结构与构造方面:

出现煤层层理紊乱,煤体干燥、松软、强度不均,煤的色泽暗淡,煤厚与倾角变化,出现挤压褶曲、波状隆起、断层等。

将以上预兆概括起来可分为有声预兆和无声预兆。

有声预兆:

地压活动剧烈、顶板来压发出的掉碴声和支架、煤岩断裂声;煤层中产生震动和冲击伴随的声响听到煤炮声、闷雷声、机枪声、风声、哨声等。

无声预兆:

工作面遇到地质变化,煤层厚度不一,尤其是煤层中的软分层增厚;瓦斯涌出量增大或忽在忽小;工作面气温变冷;煤层层理紊乱,硬度降低,光泽暗淡,煤体干燥,煤尘飞扬;煤体碎片从煤壁弹出;打钻时严重顶钻、夹钻、喷孔等。

第二节防治突出措施

一、四位一体综合防突措的含义

1、突出危险性的预测,

2、防治突出措施,

3、防治突出措施的效果检验,

4、安全防护措施。

二、突出危险性的预测

(一)、预测的方式

1、煤层突出危险性的预测

在地质勘探时期和新井建设、矿井生产时期进行煤层突出危险性的预测。

预测后分为突出煤层和非突出煤层。

2、突出煤层区域性预测

突出煤层要进行区域性预测。

预测后分为突出危险区、突出威胁区、无突出危险区。

3、工作面预测

在突出危险区内要进行工作面预测。

预测后划分为突出危险工作面和无突出危险工作面。

(二)、预测方法

1、煤层突出危险性预测

预测指标有:

煤的破坏类型、瓦斯放散初速度(ΔP)、煤的坚固性系数(f)、煤层瓦斯压力(P)。

其判断煤层突出危险性的临界值可参考下表。

煤层突出危险性

煤的破坏

类型

瓦斯放散初速度ΔP

煤的坚固性系数f

煤层瓦斯压力

P(MPa)

突出危险

Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ

10

0.5

0.74

2、区域突出危险性预测

突出煤层中进行区域突出危险性预测可采用瓦斯地质统计法和综合指标法。

(1)瓦斯地质统计法划分突出危险区一般应符合下列要求:

1)在上水平发生过一次突出的区域,下水平的垂直对应区域应预测为突出危险区:

2)根据上水平突出点分布与地质构造的关系,确定突出点距构造线两侧距离线,并结合地质部门提供的下水平或下部采区的地质构造分布,按照上水平构造线两侧的最远距离向下推测下水平或下部采区的突出危险区域。

3)未划定的其它区域为突出威胁区。

(2)综合指标法

D=(0.0075H/f-3)(P-0.74)

K=ΔP/f

综合指标D、K临界值可参考下表。

综合指标D

综合指标K

无烟煤

其它煤种

0.25

20

15

3、工作面突出危险性预测

(1)单一指标预测方法

1)钻孔瓦斯涌出初速度法(q、Zj)

q=4~5L/min,Zj=0.55。

2)R值指标法

R=(Smax-1.8)(qmax-4),临界值Rm=6。

3)钻屑指标法(S或K1或Δh2)

S=6kg/m,K1=0.5mL/(q·min1/2),Δh2=200Pa。

4)V30或Q30指标法

V30=9.0m3/t。

5)钻屑温度指标法(ΔT)

ΔT=3.0℃。

6)KZ综合指标法

KZ=K1max/f0.7=2.1。

(2)多指标预测方法

1)钻孔法

即工作面前方施工直径42mm的钻孔,测试钻屑量S值和钻孔瓦斯涌出初速度q值,还可以测试钻屑瓦斯解吸指标K1值。

    白皎煤矿的临界值:

    二煤层  S=4.0 Kg/m, q=4.0 l/min·m;

    四煤层  S=6.0 Kg/m, q=5.0 l/min·m;

    石门揭煤 S=4.0 Kg/m,  q=3.0 l/min·m。

2)煤煤体结构观测法

此种方法主要用于突出威胁区内工作面突出危险性预测。

测试指标有:

K值(ΔP/f)、Ⅱ类煤厚度M2、Ⅲ类煤厚度M3。

临界值:

K=30、M2=0.5m、M2=0.3m。

当以上指标达到或大于临界值时应立即实施钻孔法预测。

3)多参数综合分析法

测试指标有S值、q值、K1max/f0.7、V30、煤厚M、M2、M3。

观测的动力现象有:

采掘作业过程中的突出预兆、打钻时的喷孔、顶钻、夹钻。

将以上指标及各项因素进行综合分析判断采掘工作面突出危险性的变化。

(三)、预测预报的意义和分类管理原则

1、意义

(1)通过预测区分煤层、区域、采掘工作面的突出危险性,以便区别对待采取不同的技术和管理措施。

(2)提高防突工作的准确性,减少盲目性,在安全生产前提下,降低消耗,节约人

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