突出危险性预测过程中低指标突出原因

出规定》中已有说明。
1. 2. 3 钻屑量法
钻屑量被认为是反映地应力大小的一个有效指
标，也受煤层瓦斯压力、煤的结构破坏程度的影响。
一般认为钻屑量比正常量超出较多，如果瓦斯压力
很大就会发生较大的突出。临界值已写入《防治煤
与瓦斯突出规定》，并得到广泛应用。
1. 2. 4 R 值指标法
R 值指标法是在钻孔瓦斯涌出初速度结合钻屑
（ 1）
K = Δp /f
（ 2）
式中，D、K 均为工作面突出危险性的综合指标； H 为
煤层埋藏深度； P 为煤层瓦斯压力，取各个测压钻孔
实测瓦斯压力的最大值； Δp 为软分层煤的瓦斯放散
初速度； f 为软分层煤的坚固性系数。
D、K 综合指标既可以用于区域性预测，也可以
用于工作面预测。
1. 1. 2 瓦斯地质单元法
2012 年第 8 期
中州煤炭
总第 200 期
突出危险性预测过程中低指标突出原因分析
金斯
（ 煤炭科学研究总院 沈阳研究院，辽宁 抚顺 113122）
摘要： 针对煤矿井下突出危险性预测过程中的低指标突出现象，通过系统分析现有突出危险性预测方法，总
结出低指标突出事故的原因： ①主观原因。敏感指标及临界值选取失误、钻孔布置及选取的钻孔参数不合
总第 200 期
作面前方煤与瓦斯突出的危险性，这种预测也称为 日常预测［7-8］。
1. 2. 1 钻屑瓦斯解吸指标法
应用 MD-2 型解吸仪或 ATY 型突出预测仪测
得工作面预测钻孔排出钻屑的瓦斯解吸指标 Δh2 或 K1 ，通过与现场实测数据得出的突出临界值进行 比较，预测工作面突出危险性。该方法在我国已得
这种方法认为瓦斯突出的分布具有条带性、分
区分带的特点，与地质条源自文库有密切的关系，地质因素
控制着分区分带，因而可以用地质因素的区域划分 来预测突出区带，实现突出的区域预测［6］。
1. 2 工作面预测
工作面预测的目的是确定掘进工作面及回采工
2012 年第 8 期
金 斯： 突出危险性预测过程中低指标突出原因分析
·116·
险性进行判断，又称长期预测，目前采用的方法主要 有指标法和瓦斯地质单元法。 1. 1. 1 指标预测法
（ 1） 单项指标法［5］。该方法采用的指标主要有 煤的破坏类型、实际测定的煤层最大瓦斯压力 p、煤 的瓦斯放散初速度 Δp、煤的坚固性系数 f 等。各项 指标临界值要根据实测资料确定，如无实测资料可 参考表 1 中数据。
到了广泛的应用，但由于受操作过程以及其他因素
的影响，所测数值与实际值具有一定误差，极有可能
会出现低指标突出的现象。
1. 2. 2 钻孔瓦斯涌出初速度法
钻孔瓦斯涌出初速法是煤矿井下工作面突出预
测与防突措施检验的一项重要指标，在我国应用十
分广泛，可以有效地反映煤体物理力学性质、煤层瓦
斯和煤层应 力 状 态，其 临 界 值 在《防 治 煤 与 瓦 斯 突
理、管理不善等。②客观原因。单项指标本身局限性、突出主导因素转移、地质构造影响、预测方法存在历史
局限性等。在此基础上，提出了预防低指标突出事故的对策。
关键词： 低指标突出； 突出危险性预测； 煤与瓦斯突出
中图分类号： TD713． 2
文献标志码： B
文章编号： 1003 － 0506（ 2012） 08 － 0116 － 03
表 1 煤层突出危险性单项临界指标值
煤层突出 危险性
破坏类型
瓦斯放散初 速度 Δp
突出危险 Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ ≥10
坚固性 系数 f
≤0. 5
瓦斯压力（ 相对 压力） P / MPa
≥0. 74
（ 2） D、K 综合指标法［5］。综合指标 D、K 的计
算公式为：
D = （ 0. 075H / f － 3） （ P － 0. 74）
1 预测方法
煤与瓦斯突出危险性预测根据预测的范围和时 间分为区域预测和工作面预测。 1. 1 区域预测
区域预测是对矿井、煤层及煤层区域的突出危
收稿日期： 2012 － 06 － 14 作者简介： 金 斯（ 1980—） ，男，黑龙江鸡西人，助理工程师，2003 年毕业于黑龙江科技学院，现从事煤矿安全研究工作。
根据《防治煤与瓦斯突出规定》，工作面突出危 险性预测常用的指标主要包括钻屑量 S、钻屑瓦斯 解吸指标 K1 或 Δh2 、钻孔瓦斯涌出初速度 q 及其衰 减指标 Cq、综合指标 R 等，并且给出了参考临界值。 然而，每一单项指标都是侧重强调一或两个因素的 影响，但是诱发突出的原因有时是不确定的。如果 选择的指标对突出危险敏感性不敏感，即使所测数 值低于突出临界值，仍会发生低指标突出的现象，给 煤矿工人的生命安全带来极大的伤害。因此，研究 低指标突出、分析其发生的原因对煤矿安全生产及 工人生命安全具有极大的现实意义。
量基础上形成的新指标。计算公式为：
R = （ Smax － 1. 8） （ qmax － 0. 74）
（ 3）
其中，Smax 为每个钻孔沿孔长最大的钻屑量； qmax 为
每个钻孔沿孔长最大的瓦斯涌出初速度。
除了以上几种预测方法外，还有钻屑温度法、煤
体温度法、放炮后的瓦斯涌出量监测法、V30 预测指 标法等。近几年，一些地球物理方法如声发射技术、
微震监测技术、电磁辐射监测技术等，也被应用到煤
与瓦斯突出预测中来，被认为是最有前途的预测预
报方法。
2 低指标突出影响因素
低指标突出是指在突出危险性预测过程中或防 突效果检验后，所测得的指标值低于突出临界值，而 在采掘过 程 中 发 生 突 出 事 故 的 现 象［9］。 低 指 标 突 出现象对矿井安全生产影响严重： ①一旦发生低指 标突出，轻则损坏巷道、采煤设备，造成财产损失，重 则造成人员伤亡。②它会使防突工作者对之前的突 出临界值产生怀疑，降低他们对防突工作的信心，盲
目地降低突出临界值会加大防突工作量，大大增加 了采煤成本。因此，应重视低指标突出现象，找出原 因并采取相应措施，减少乃至消除这种现象。
煤与瓦斯突出是煤矿井下采煤过程中发生的一 种极其复杂的动力现象，并且随着开采深度的增加， 其突出次数和强度也在不断增加［1］。目前，普遍认 为煤与瓦斯突出是地应力、瓦斯、煤体物理力学性质 等多种因素综合作用的结果［2-4］。在井下采掘过程 中，煤层瓦斯压力的突然变大伴随软煤层变厚等情 况都有可能引发突出事故的发生。因此，有必要进 行工作面煤与瓦斯突出危险性预测，并对防突措施 效果进行检验。