煤与瓦斯突出工作面预测系统的设计
基于GIS的煤与瓦斯突出综合模糊预测系统
Ｉ Ｓ １ ７ｌ一２９ ０ Ｓ Ｎ ６ ０ ＣＮ — １ ４ ＴＤ ４３ ３ ７／
采矿技 术
第 ８卷
第 ５期
２０ ０ ８年 ９月
Ｓ ． ００ ｅｐ ２ ８
Ｍ ｉｉ ｇ Ｔｅ ｈ ｌｇ ｎ ｎ ｃ ｎｏｏ ｙ， Ｖｏ ． Ｎｏ ５ １ ８， ．
形 表示 等方 面其功 能 略显 不足 。ＧＳ正 好 弥补 了此 Ｉ 缺憾 。 因此 ， 探讨 ＧＳ系统 与 专 家 系统 的衔 接 技 术 Ｉ
尤 为重要 。
于篇 幅 ， 本文 仅 以区域 预 测 系 统 说 明模 糊 预 测 系 统
运行 过程 。
煤 与 瓦斯 突 出是 地 应 力 、 瓦斯 压 力 和煤 体结 构
图 １ 系统 总体 结构
２ 系 统 实 现及 预 测 的关 键 技 术
２ １ 综 合模糊 预 测 系统 的关键 技术 ．
工 作面 预测 。通 过综合 因素分 析 ， 置指 标 及权 重 ， 设 对 各工 作 面进行 预测 。 图形显 示 系统 主要包 括 原始
图形显 示 系 统 和 预 测 结 果 显 示 系 统 ， 通 过 调 用 是 Ｇ Ｓ中原始 图形 ， 合预 测 系统 ， 其 进行 预测 并 显 Ｉ 结 对
示结 果 ； 策 建议 系统 包括 无 突 出预防 系统 、 出危 决 突 险建 议 系统及 突 出威 胁建议 系统 。其 功能是 对 预测 结果 提 出相应 的专 家 解决 处 理 方 案 及 方 式 方 法 ， 其
运行 机理 是建 立在 专 家知识 库 的创 建及 处理 上 。辅 助系 统主 要包 括数 据 库 管 理 系 统 ， 帮助 系统 和 视 频
１ 系 统 的 总体 设 计
煤与瓦斯突出预测及效果检验.
③ 对穿层钻孔预抽石门（含立、斜井等）揭煤区域煤层 瓦斯区域防突措施进行检验时，如图16-3所示。
一、煤与瓦斯突出区域性预测及效果检验
区域措施效果检验
④ 对顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施进 行检验时，在煤巷条带每间隔20～30m至少布置1个检验 测试点，且每个检验区域不得少于3个检验测试点。 ⑤ 各检验测试点应布置于所在部位钻孔密度较小、孔 间距较大、预抽时间较短的位置，在地质构造复杂区域 适当增加检验测试点。
一、煤与瓦斯突出区域性预测及效果检验
区域措施效果检验
区域效果检验指标的测算
效果检验指标的测试
（1）对穿层钻孔预抽石门（含立、斜井等）揭煤区域 煤层瓦斯区域防突措施也可以采用钻屑瓦斯解吸指 标进行措施效果检验。 （2）采用实际的直接测定的煤层残余瓦斯压力或残余 瓦斯含量等参数对区域防突措施效果检验时，应当 符合下列要求：
各煤层采用复合指标法预测煤巷掘进（回采）工作面突 出危险性的指标临界值应根据试验考察确定，在确定前可暂 按表16-4的临界值进行预测。
二、煤与瓦斯突出局部预测及效果检验
工作面突出危险性预测
（5）R值指标法
该预测方法同时考虑了工作面的应力状态、物理 力学性质和瓦斯含量，即考虑了决定突出危险的主要 因素。根据每个钻孔的最大钻屑量和最大钻孔瓦斯涌 出初速度按下式计算各孔的R值：
二、煤与瓦斯突出局部预测及效果检验工作面突出危性预测②瓦斯解吸指标K1
其物理意义为：煤样自煤体脱落暴露于大气之中解吸第一 分钟内，每克煤样的瓦斯解吸总量，单位为ml/(g· min1/2)。 钻屑瓦斯解吸指标K1值的测定采用WTC型突出预测仪，其 实物图见图16-7所示：
二、煤与瓦斯突出局部预测及效果检验
煤与瓦斯突出危险性预测方法
2020/3/2
中国平煤神马集团瓦斯研究所
一、突出危险性预测的重要性
合理采掘部署—煤层开采顺序，巷道布置，掘、保、抽、采接替
防
治 煤 与
区域综合防 突技术措施
瓦
斯
突
出
技
术
体
系
局部综合防 突技术措施
2020/3/2
中国平煤神马集团瓦斯研究所
一、突出危险性预测的重要性
2.煤与瓦斯突出的危害性
危及井下作业人员生命安全 破坏矿井正常的生产秩序 破坏井下设备和建筑物，如摧毁支架、推倒矿车、
破坏通风设施 诱发其它灾害事故，如瓦斯煤尘爆炸、瓦斯燃烧矿
井瓦斯涌出量预测 严重影响矿井经济效益
根据煤层瓦斯压力或瓦斯含量进行区域预测的临界值应 当由具有突出危险性鉴定资质的单位进行试验考察确定。 经过考察确定后，可以根据批准的临界值进行区域预测。 反之，则根据表1中提供的参考临界值进行区域预测。
中国平煤神马集团瓦斯研究所
煤与瓦斯突出危险性预测方法
主讲人：陈建忠
2020/3/2
中国平煤神马集团瓦斯研究所
一、突出危险性预测的重要性 二、突出危险性预测的分类 三、区域突出危险性预测方法 四、工作面突出危险性预测方法 五、预测（校检）报告单填写与审批
2020/3/2
中国平煤神马集团瓦斯研究所
一、突出危险性预测的重要性
2020/3/2
中国平煤神马集团瓦斯研究所
三、区域突出危险性预测
1、区域预测方法
区域预测一般根据煤层瓦斯参数结合瓦斯地质分析的方法
论煤与瓦斯突出危险性预测与防治(wj)
(1)V30（V60）及 Kv指标 (2)瓦斯涌出动态特征法 (3)声发射监测法 (4)电磁辐射监测法 (5)微震监测法
3.工作面突出危险性预测方法
(1)钻孔瓦斯涌出初速度法 沿工作面采掘方向，在煤层内打直径 42mm、长 3.5m 的钻孔，然后用专门的封 孔器封住孔底 0.5m 长的一段钻孔作为测 量室，孔周煤体涌入测量室的瓦斯经由导 气管导出，用流量计读数，则在初始的单 位时间内，从测量室涌出的最大瓦斯量就 是钻孔瓦斯涌出初速度 q，单位为 L/min。
瓦斯 预先抽放
煤层收缩变 形、 地应 力下降、 煤层透气 系数增加 和煤的强 度增高等
削弱或 消除突 出危险
4.煤与瓦斯突出防治措施
煤层注水
使地应力分布均 匀化，地应力和 瓦斯压力梯度都 减小，弹性潜能 降低，其释放的 速度变小 ；降 低了瓦斯放散初 速度，增加了瓦 斯流动阻力
煤层注作面突出危险性预测方法
(2)钻屑量法
打钻时排出钻屑量的多少在某种程度上综合反 映了煤层应力状态、煤的力学性质和瓦斯三个 方面的因素 。在相同的打钻工艺条件下，煤层 应力越大，瓦斯压力越大，煤的强度越小，所 产生的钻屑量就越多，从而间接地反映出突出 危险性也越大。钻屑量的大小通常用单位孔长 排出的钻屑量或钻屑倍率来表示，并以此作为 衡量突出危险性的指标。
3.工作面突出危险性预测方法
瓦斯涌出动态特征法
作业过程中工作面瓦斯涌出的变化反映了 巷道前方存在相当高应力且处于失稳 状态 。 分析工作面风流中的瓦斯浓度，发现突 出之前，瓦斯含量出现了一致的高值， 并认为值变大时，预示突出可能发生。
3.工作面突出危险性预测方法
声发射监测法
煤和岩石内部存在大量的裂隙，煤岩破 坏的根本原因是这些裂隙的扩张、传播 导致的最后贯通。研究表明，裂隙的扩 张和传播都将产生能量辐射，这就是声 发射。声发射技术可以对破裂源进行定 位。
基于GIS的煤与瓦斯突出预测系统的设计
关键 词
Ｇ Ｉ Ｓ ； 煤与 瓦斯 突 出 ； 预 测 系统 ； 应 用
中图分类 号 ： Ｔ Ｄ ７ １ ３ 文献标 识码 ： Ａ 文章 编号 ： １ ６ ７ ２— ０ ６ ５ ２ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ９— ０ ０ ２ ２— ０ ３
煤 与瓦斯 突 出是一 种严 重 的井下 地质 灾害 ， 常 造
杨 坤 ， 宋维宾 ， 毕科柯
（ １ ． 河 南理 工 大 学 能 源科 学 与 工 程 学 院 ， 河南 焦作 ４ ５ ４ ０ ０ ０ ； ２ ． 晋煤 集团 长平矿 ， 山 西 高 平 ０ ４ ８ ４ ０ ０ ）
摘
要
将Ｇ Ｉ Ｓ运 用于煤 与 瓦斯 突 出危 险性 预测 中， 可 以提 高预 测 的 准确性 、 时效性 和 可视 化 程
危 险 区和 突 出威 胁 区 ， 预 测结 果 以 图形 的 形 式 显 示 出来 ， 并且 给 出相 应 的煤 与 瓦斯 突 出防 治 决 策 建
议 。通过在 四川叙 永煤 矿 实际应 用 ， 结果表 明 ： 该 系统预 测结 果 准 确 ， 操 作 简单 ， 可视 化 程 度 高 ， 具 有
之 间的关 系 ； 陈文学 、 聂百胜基于 Ａ Ｓ Ｐ技 术 ， 建 立
煤
与
瓦
了煤 与瓦斯 突 出危 险 性 预测 系统 ； 郝 吉生 、 袁 宗 孚
基 于黑箱 理论 ， 提 出 了模 糊 神经 网络技 术 在煤 与 瓦斯 突 出预 测 中 应 用 方 法 。大 家 或 从 瓦 斯 地 质 角 度 、
或 从煤体 结 构角 度 ， 或把其 它学 科理论 与煤 与瓦 斯突
出特点 相结 合 ， 进 行 煤 与 瓦 斯 突 出 的研 究 ， 但 是 煤 与 瓦斯 突 出既 需要 瓦斯 地质 知识 ， 同时需 要动 态分 析 和 实 时监 控 ， 还 需要 图形 显 示 ， Ｇ Ｉ Ｓ具 有 强 大 的数 据 分
煤与瓦斯突出工作面预测技术发展现状分析
１ ３ 钻 孔 瓦 斯 涌 出初 速 度 法 ．
用该方法 进行 煤巷 掘进 工作 面突 出危 险性 预测 时， 应在距巷道两帮 ０ ５ ． ｍ处 ， 各打 １ 个平行 于巷道掘 进方 向， 直径 ｑ ２ ｍ， ￣ ｍ 深为 ３ ５ ４ 。ｍ的钻孔 。用胶 囊封孔 器进行封孔 ， 封孔后测量室的长度应为 ０５ ．ｍ。钻孔瓦
确定危险性 的方 法 ； 动态法 是指通过动 态连续地 监测 能够综合反映含瓦斯 煤体所处应力或变形状 态的某种 指标而确定工作面附近煤层危险性 的方法 。
１ 静 态 不 连 续 接 触 式 预 测
测定钻屑量 １ ， 次 每隔 ２ ｍ取 １ 次煤钻 屑， 测定 瓦斯解 吸指标 Ａｈ 值 ， 然后根据测出的指标预测危险性。 采用钻屑单项指标法进行工作面突 出现象危险性
煤层 突出危险性预测实质上是用煤与瓦斯突出的 前期因子对后期预报对象进行分类预测的问题。长期 以来 ， 国内外许多学者对 煤与 瓦斯突 出工 作面危 险性 预测做 了大量工作 ， 到能够及 时预测局部地 点 即采 做 掘工作面的突出危险性 。根 据突出预测过程及其连续 性， 工作面预测 又可分为静 态不连续 和动态连续 两类
预测方法 。静态法是指从现场工作面含瓦斯煤体 中提
取煤体或瓦斯在某一时刻所处状态 的某种量化指标而
用这一方法预测煤 巷工作面突 出现象危险性 时， 在 应 工作面打 ２个 （ 倾斜 和 急倾斜 层 ） ３个 （ 或 缓倾 斜煤
层 ） 径 为 ４ ｍ 深 为 ６ 以 上 的 钻 孔 。钻 孔 每 打 ｌ 直 ２ ｍ、 ｍ ｍ
基于GIS的煤与瓦斯突出预测系统研究
关键词 Ｇ Ｉ Ｓ 煤 与 瓦斯 突 出 预 测
１ 绪论
措 施 必 须 效率 高成 本低 ， 因 此 防突研 究 的发 展趋 势 必 然 是采 用 高 科 技 手 段 来 预 测 煤 层 的突 出危 险性 和 提 高措 施 的有 效 性 。 突 出危 险 性局 部 预 测 是一 项 系 统 工程 ， 目前 国 内外 在局 部 检 测 和解 危 措 施 方面 的研 究 已近 成 熟 ， 从 防 治煤 与 瓦斯 突 出 方 面 看 ， 这 些 方 法 都 是 有 效 的， 但 就 实 施 而 言 仍 存 在 一 定 的难 度 ， 处 于 一 种 被 动 的低 层 次 治理 状 态 。 目前 国 内外 许 多 专 家 做 过 煤 与 瓦斯 突 出的 区域 预 测 ， 而 在 瓦斯 突 出的局 部 预 测 方 面 做 的工 作 却 很 少 ， 因此 ， 本 论 文 在 这种 情 况 下， 对 瓦 斯 突 出的 局 部 预 测 方 面 做 一 点 工 作 。 这 也 是 今 后 煤 与 瓦 斯 突 出预 测 的发 展 趋 势 。
・ห้องสมุดไป่ตู้
工业科 技 ・
基于 Ｇ Ｉ Ｓ的煤 与 瓦 斯 突 出预 测 系 统研 究
邓万涛
（ 贵州省劳动保护科学技术研究院 ５ ６ ３ ０ ０ ０ ）
摘 要 本 煤与 瓦斯 突 出预测 系统以 Ｇ Ｉ Ｓ 为平 台， 运 用Ｖ Ｂ编程技术 ， 以神经 网络算法为基础 ， 根据
对煤 与瓦斯 突出有重 大影响 的四个参数的分析 ， 建立 了对矿 井工作 面的煤 与瓦斯 突 出预 测， 为以后在 煤
３ ． ２ 系统设 计所 采用 的软件
煤与瓦斯突出防治信息化管理系统构建
煤与瓦斯突出防治信息化管理系统构建摘要：针对当前煤与瓦斯突出防控信息化管理水平不高，所造成的突出风险数据深度解析困难、突出防控效率效果提高空间有限等问题，建立了煤与瓦斯突出防控的信息化管理系统。
该系统主要由突出参数自动上载设备、跨网络数据自动传输技术和专门的网络信息化管理构成，并通过三者有机融合完成了对突出防治信息的井下自动上传、对地面智能分析﹑及移动审批等信息，同时完成了对二个四位一体综合防突技术执行情况的过程管控，还将有力推动基于互联网+技术的煤矿安全管控新模式的形成。
关键词：煤；瓦斯；信息化管理前言：煤与瓦斯突出（以下简称突出）是一种典型的煤岩动力灾害，其一旦发生则会造成严重的人员伤亡与财产损失。
中国在漫长的煤与瓦斯突出防治（以下简称防突）实践中，研究出了两个四位一体综合防突技术体系，这对突破防控工作意义重大，其成为一种务实型科学技术，在互联网大潮中，应积极地探讨建立互联网+两个‘四位一体’防突技术体系的结合方式，利用网络资源优势重塑、完善两个四位一体的实施方式，从而在整合防突科学技术上取得新的重大突破。
一、防突信息化管理系统构建硬件支撑体系借助自动化、信息化的装置科技，为防突数据分析收集、传递和大数据分析服务的智能硬件网络平台；数据信息自动传输技术，利用建立在多网融合下的防突数据信息自行传递、数据共享体系，确保防突数据信息跨互联网高速、平稳、安全传递和移动审批；防突信息化管理，利用电脑、手机客户端的联合操作方法，为客户提供了专业﹑方便快捷的防突分析、检索和信息导出。
（一）硬件支撑体系搭建硬件设备是中国防突信息化的重要基石，利用各种电子设备联动运行﹐以建立硬件支撑体系，主要支持数据采集、传输﹑保存、大数据挖掘等各种功能的完成。
根据使用场合的不同，硬件设施可包括井下设施、地面设备。
1、井下设备该装置为太阳煤五矿公司原有瓦斯突出参数测定仪的提升版，工作方式和原装置一样，但在数据处理信息化、数据上传的智能化和装置的便携性方面，优点更加明显。
基于PIC单片机的煤与瓦斯突出检测系统的设计
关键词 ： 煤与瓦斯突 出；电磁辐射 ；单片机 中圈分类号 ： Ｔ Ｄ７ ６ ； Ｔ Ｐ ８ ９ 文献标识码 ：Ａ
Ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ Ｊ ． １ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ９ －０ １ ３ ４ ． ２ ０ １ ８ ． ０ ４ （Ｉ － ） ． １ ６
由于 井 下 环境 错 综 复 杂 ， 当煤 与 瓦 斯 突 出发 生 时 ，煤 层 内 的瓦 斯 会 在 极其 短 暂 的时 间 内从 煤
与 瓦斯 突 出现 象 。 电磁 辐 射 法 具 有操 作 简单 、动 态连 续 监 测 、可 靠 性 高 等 优 点 。本 文 采 用 电磁 辐 射 法 ，结 合Ｐ Ｉ Ｃ 单 片 机设 计 了一 种煤 与 瓦斯 突 出监
然煤 与瓦 斯 突 出是 安 全 监 测 领域 的热 点 ，但 其 监 测方 法 大 多停 留在 静 态 接 触 式 监 测法 ， 即通 过 钻 孔 上 的排 粉 量 、瓦 斯 喷 出 速 度及 压 力 、煤 层 的坚 固性 系数 等 来 预 测 煤 与 瓦 斯 突 出发 生 的概 率 。这
部分 来 自工 频 电压 、电 源 的 开关 火 花 等 电气 噪
收稿日期：２ ０ １ ２ －１ ０ － ０ ２ 作者简介：窦新宇 （ １ ９ ８ ４一），男 ，河北唐 山人 ，讲 师，硕士，主要从事智能控制及故障诊断的工作 。
［ ４ ８ １ 第３ ５ 卷
第４ 期
２ ０ １ ３ — ０ ４ （ 上）
ｍ ｉ ｃｒ ｏｃｏｍ ｐｕｔ ｅｒ
窦新 字
ＤＯ Ｕ Ｘｉ ｎ ． ｙ ｕ
（ 唐 山学院 ，唐 山 ０ ６ ３ ０ ２ ０ ）
摘 要 ：针对当前常用的接触式煤与瓦斯突出监测方 式需要专业设备且操作复杂 、可靠性较低等难题 ， 根 据煤与瓦斯突 出时伴有 电磁辐射信号产 生 ，并存 在相应关 系的现象 ，设 计出一种基 于单片 机 的非接触式煤 与瓦斯突 出监测系统 的方案 ，同时提供了系统 硬件及软件 的实现方法 。充分 利用 了单片机分 时复用的功 能 ，实现 了实时数据采 集处理与接 口的人机 交互任务 。克服了接 触 式监测系统 的问题 ，提 高了系统的 可靠性及运行 效率 ，实现 了在线实 时、非接触 式的煤与
煤与瓦斯突出预警系统软件设计与应用
煤矿开采的煤与瓦斯突出预测与防范
煤与瓦斯突出通常发生在构造复杂、地应力集中的区域，具有突发性 、破坏性强、灾害后果严重等特点。
发生原因与机理
发生原因
煤与瓦斯突出的发生与地应力、瓦斯 压力、煤的物理力学性质、地质构造 等多种因素有关。
机理
在地应力和瓦斯压力的共同作用下， 煤体局部发生破坏，形成空洞或裂隙 ，当空洞或裂隙周围的煤体支撑不住 时，就会发生突出。
详细描述
地质雷达技术具有高精度和高分辨率的特点，能够探测到地下较小的异常体，如裂隙、断层等，这些异常体可能 是煤与瓦斯突出的前兆。通过对地质雷达数据的分析，可以判断出煤与瓦斯突出的危险区域和等级。
瓦斯压力测定
总结词
瓦斯压力测定是通过在煤层中设置压力 传感器，实时监测煤层中的瓦斯压力变 化，从而预测煤与瓦斯突出的可能性。
应急救援队伍建设
01
建立专业救援队伍
02
定期演练与培训
建立具备专业素质和技能的应急救援队伍，负责煤与瓦斯突出事故的 应急处置工作。
定期组织应急救援队伍进行演练和培训，提高队伍的应急处置能力。
应急演练与培训
定期组织演练
定期组织全矿人员进行煤与瓦斯突出 事故的模拟演练，提高员工应对突发 事件的能力。
详细描述
微震活动是煤层中应力状态和瓦斯流动的反 映，当微震活动异常增加时，可能表明煤与 瓦斯突出的危险性增加。微震监测技术具有 高敏感性和高分辨率的特点，能够及时发现 煤与瓦斯突出的征兆，为防范措施提供依据 。
其他预测方法
总结词
除了上述几种预测方法外，还有许多其他预测煤与瓦斯突出的方法，如数值模拟、地球 化学分析等。
培训教育
加强员工的安全培训教育，普及煤与 瓦斯突出的基本知识和应急处置技能 。
煤与瓦斯突出工作面突出危险预警技术的研究与实施
２ 。这 Ｌ Ｆ ７ ） ｊ 断层列 采仃 ・ 条Ｉ 定影 响 ； 特别是 Ｆ ６ 、 ｌ“Ｆ ６ 这 ｌ Ｆ ６ 、 Ｉ・ 条断层则采面同采影响较大
陔工作 面推 算 乩斯 力 １ ＭＰ ． ． ａ 乩斯 龠 １ｍ 、 ６ ８
２ 工 作 面瓦 斯 治理 措 施
２１ 掘 进期 间 瓦 斯 治理 措 施 机 巷 段 ２ ０米 ， 巷 段 ２ ０米 ， 眼 １５米 为 实 体煤 ， 它 为 １ 风 ６ 切 ８ 其 沿空送巷。 为确保安全栅进 ． 风巷实体煤掘进时 ． 风巷抽排巷向风巷 从 施工穿层抽放钻孔 ，外进行穿层钻孑 松动爆破 切眼掘进期间利用 Ｌ Ｚ Ｙ １０ Ｄ ～ ２０钻机枷置 区域顺层抽放￣ｉＬ控 制到切眼轮廓线外 １ ． １ ． ４ ５米 保帮２ ０超前距进行抛进 、 ２２ ． 域 瓦斯 治理 措 施 采取机 、 风巷顺层 Ｋ￣ｉＬｌ放 、 ，／－ ｌ ｌ － ． ｈ 高位 巾问巷穿层钻孔仙放 、 工作 面 抽排 ｉＬ．ｆ￣ － 、ｔｔ后注水 、 市巷抽 放等综合 治理措施 ｆ ｈｌ 岛ｆ
钻等情况 ３３２ 切眼 以外 ２ ７ ３ ０米之间 １３米的范甩 内． ．． ３～８ ４ 机巷煤层 孑 在施 Ｌ 工至 ６ ０米左右时 ． 出现严 重的喷 顶铺等现象 ． Ｌ Ｌ、 钻 施工困难 ． 风巷 煤 层 钻 在 施 工 至 ５ Ｌ ０米 以后 ． ０ 喷 孔 严 重 ， 此 采 面 里 段 １３米 央 、 ４ Ｋ 、４米 宽 的 范 冈 内 应 预警 为 瓦斯 常 区 ７ ３３３ 切 眼 以外 ４ 米 垒停 采线 之 ＩＪ ２ ．． ９１ １ ５ ８水 的 范 圈 内 ． 巷 煤 层 钻孔 ＿ ｊ 机 在施工 全 ５ ０米左右时， 出现严 重的喷孔 、 顶钻等现象 ，ｌ Ｌ ￣ Ｔ 施工困难． ｉ 风巷煤层钻孑 在施 工全 ４ Ｌ Ｏ米 以后 ，央钻 、喷孔严 重，因此采面外段 ５ ８米 长 、０米 宽 的范 围 内应 预 警 为 瓦斯 异 常 区 ２ ９ ３ 邻近工作面瓦斯 常情况分析 ， ４ 戊 １ １０采 面处 ： ２６ 戊 ｌ ４ ２Ｉ０采 面和 戊 厂１ １０采 面之 问 ， ．２ ８ 上 下 阳 个 工 作 面 均 已 同采 ，已 同 采 工 作 面 的 瓦斯 情 况 列 预 警 戊 ～ １ １０采面瓦斯 异常 Ｉ ２６ 域存着非常 匝要的作用， ３ ． 戊 １１０采 面 风 巷 在 捌 进 期 间 发 生 过 一 次 炮 后 动 力现 象 ， ．１ ４ ２８ 倾 出煤 量 １ ｔ涌出 瓦斯互 ２ ２米 ３ 根 突出影响 的范 阿 ， ．， ６ ｝３ ， 习 该突 出点 卜径 ３ Ｏ米 的 范 围 内 应 预 警 为 瓦 斯 异 常 区 ， 陔 异常 域 倚 １戊 … … ： １ １０采 面 切 眼 以外 的 ２ 米 处 ２６ １ １ ３４２ 处 于 戊 １１０采 面 上 部 的戊 ． ２ （采 面 机 巷 发 生 过 一 ．． ２６ 厂１ １ 】 ４ 次 高 注水 造成的 瓦斯 动力脱象 ． 突出煤量 ６ Ｉ涌出 ｂ￣ｒ １０ ４． Ｌ ｕ ７０ 水 ３根抛突出影响的范围 ． ． 该突 出点 径 ３ ０米 的 范 闭 内 应 预 警 为 轧 斯 异 常 ． 该肄 常 区域 位 于 戊 。 ２ ６ １ ｌＯ采 面 切 眼 以外 的 ４５米 处 ７
工作面防突预测图管理制度
工作面防突预测图管理制度为了进一步加强赵固二矿采掘工作面防突预测图管理，明确各部门的工作职责，规范防突预测图的资料报送、绘制、现场管理等工作，现根据《防治煤与瓦斯突出细则》中防突预测图的编制要求，特制订以下管理制度：一、防突预测图编制内容1、工作面防突预测图以采掘工程平面图为底图并参考矿井瓦斯地质图，按1:1000（或1:2000）比例绘制。
2、绘制范围为采煤工作面已圈定范围、煤巷掘进工作面预计月推进度前方100m及巷道两侧各30m、石门（井筒）距所揭煤层顶(底)板法距30m及石门（井筒）两侧各30m范围。
3、图中应标明煤层底板等高线、瓦斯压力等值线、瓦斯含量等值线、岩浆侵入范围及厚度、断层走向线、褶曲轴线、煤层厚度以及工作面推进方向和预计月推进度、已施工的地质探查孔、防突措施孔、效果检验孔、抽采达标范围、保护层的有效保护范围、留设煤（岩）柱的影响范围、应力集中区等内容。
4、图中须填绘的瓦斯参数包括实测的原始瓦斯压力、原始瓦斯含量、瓦斯吸附常数a、b值、煤的坚固性系数f值、瓦斯突出（动力现象）相关参数（含突出点编号、突出煤量、突出瓦斯量、突出时间）以及预测敏感指标的最大值（每30-50m标定一组数据）和每个评价单元效果检验的最大值。
二、防突预测图分工及日常管理1、分工根据工作面防突预测图需要绘制内容，将各生产职能科室和相关区队工作分工如下：（1）技术科负责提供或绘制工作面推进方向和预计月推进度、应力集中区等内容。
（2）地测科负责提供或绘制煤层底板等高线、岩浆侵入范围及厚度、断层走向线、褶曲轴线、煤层厚度、已施工的地质探查孔、留设煤（岩）柱的影响范围等内容。
（3）通风队负责提供或绘制须填绘的瓦斯参数中的煤的坚固性系数f值、预测敏感指标的最大值（每30-50m标定一组数据）等区域验证及工作面防突措施效果检验相关数据。
（4）防突科负责提供或绘制瓦斯压力等值线、瓦斯含量等值线、已施工的防突措施孔、效果检验孔、抽采达标范围、保护层的有效保护范围以及相关瓦斯参数中。
防治煤与瓦斯突出设计[1]
![防治煤与瓦斯突出设计[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/d39a9637b0717fd5360cdcfe.png)
登封市兴峪煤业有限公司防治煤与瓦斯突出设计编制：卜连营登封市兴峪煤业有限公司防治煤与瓦斯突出设计为了贯彻执行“安全第一，预防为主”的安全生产方针，坚持瓦斯治理“十二字”方针，认真贯彻执行《煤矿安全规程》、《防治煤与瓦斯突出细则》，根据我矿目前井下21101工作面上、下副巷实际掘进中实测瓦斯情况，该区域必须严格按煤与瓦斯突出要求进行管理，采用“四位一体”防突措施即突出危险性预测、防治突出措施、防治突出措施的效果检验和安全防护措施，具体内容如下：一、煤层突出危险性预测预测煤层突出危险性。
煤层突出危险性的指标用瓦斯解吸指标△h2、瓦斯放散初速度指标（ΔP）、钻销量三个指标。
由于上述各突出危险预测指标的临界没有矿井实测资料，参考《防治煤与瓦斯突出细则》中给出的参考临界值，见表1。
只有全部单项指标达到或超过表1中临界值时，方可将其预测为突出煤层。
煤的破坏类型分五类，见表2。
表1 预测煤层突出危险性单项指标法临界值经实际工作面预测指标对照，瓦斯放散初速度最大数值ΔP为15Pa，瓦斯解析指标△h2最大值达到400，钻销量为2.4Kg，综合分析二1煤层为突出煤层。
二、区域突出危险性预测突出煤层中的区域预测方法采用瓦斯地质统计法和综合指标法。
1、瓦斯地质统计法瓦斯地质统计法的实质是根据已开采区域突出点分布与地质构造的关系，结合未开采区域的地质构造条件将未开采区域划分出突出危险区域和突出威胁区域。
要求确切掌握已开采区域突出点分布和煤层赋存、地质构造条件的关系。
应用瓦斯地质统计法有如下三个技术要点：①在上水平发生过突出的区域，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构造的关系，确定突出点距离构造两侧的最远距离线，并结合地质部门提供的下水平或下部采区的构造分布，按照上水平构造线两侧的最远距离线推测下水平或下部采区的突出危险区（如图1）。
③未划定的其它区域为突出威胁区。
图1 用瓦斯地质统计法向下推测下水平或下部采区突出危险区示意图3、综合指标法采用综合指标法对煤层进行区域预测时，需要进行如下测试工作:①向突出煤层至少打两个测压钻孔，测定煤层原始瓦斯压力P；②测压钻孔施工过程中，每米采取一个煤样，测定煤的坚固性系数f；③将两测压孔所测的坚固性系数最小值平均,作为煤层平均坚固性系数；④将坚固性系数最小值的两个煤样混合，测定煤的瓦斯放散初速度ΔP。
最新矿井防治煤与瓦斯突出设计
第一节编制设计的依据和矿井基本概况一、编制设计的依据1、《中华人民共和国安全生产法》，2002年6月29日九届全国人大二十八次常委会通过，2002年11月1日施行；2、《煤矿开采方案设计》；3、《煤矿安全规程》（2010版）；4、《防治煤与瓦斯突出规定》（2010年）；5、《矿井瓦斯抽放管理规范》（1997年）；6、《煤矿瓦斯抽放技术规范》MT/T692—1997 ；7、煤矿实际资料：采掘工程平面图、可采煤层煤质化验报告、矿界范围、水、电资料等；二、设计指导思想1、以《煤矿安全规程》（2010）和《防治煤与瓦斯突出规定》（2010）中的规定为方案设计原则。
2、根据矿井地质条件和矿界范围，结合该矿实测资料，考虑实用、易实施、有效。
三、矿井概况1.交通位置情况2.井田开发情况3.水源及电源4.保护层的选择5.井田开拓方式6.煤层开采顺序7.采煤方法8.支护形式9.矿区地层10.构造及断层11.可采煤层与煤质12.瓦斯涌出量13.煤尘爆炸性14.煤层自燃倾向性15.煤与瓦斯突出情况16.矿井主要通风机和反风设施《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。
丰龙10103工作面煤与瓦斯突出危险性预测
根据矿井的实 际情况 ， １ ０ １ ０ ３采 煤 工 作 面 采 用 被 动 式
测压 。
为了准确测定煤层原始瓦斯 压力 ， 选 择 穿 层 测 压 钻 孔
ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ａ ｔ １ ０ １ ０ ３ ｍｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ｆ ａ ｃ ｅ ，ｗｈｉ ｃ ｈ ｃ ａ ｎ ａ ｃ ｈ ｉ ｅ ｖ ｅ ｔ ｈｅ ｓ ａ ｆ ｅ ｔ ｙ ｓ ｔ ｏ ｐｉ ｎ ｇ ａ ｎｄ ｇ ｏ ｏ ｄ ｅ ｃ ｏ ｎ ｏ ｍｉ ｃ ａ ｎ ｄ ｓ ｏ ｃ ｉ ａ ｌ ｂ ｅ ｎｅ —
表２ １ ０ １ ０ ３工 作 面 测 压钻 孔 设 计 参 数
１ 突 出危 险 性 预 测 方 案
采 用 井 下 实 测 煤 层 瓦 斯 压 力 结 合 瓦 斯 地 质 分 析 的 方 法 进 行 突 出危 险 性 预 测 。 １ ） 确 定 出煤 层 瓦 斯 风 化 带 范 围～ 煤 层 瓦 斯 风 化 带 无
江
西
煤
炭
科
技
２ ０ １ ４年 １ 期
Ｎ０．１ ２ ０１ ４
Ｊ Ｉ ＡＮＧＸＩ Ｃ０ＡＬ Ｓ ＣＩ ＥＮＣＥ ＆ ＴＥＣＨＮ０Ｌ０ＧＹ
丰龙 １ ０ １ ０ ３ 工作面煤与瓦斯突 出危险性预测
舒 君
（ 丰 龙 矿 业 有 限责 任 公 司 ， 江西 丰城 ３ ３ １ １ ０ ０ ）
Ｓ ｈ ｕ Ｗｅ ｉ ｊ ｕ ｎ
（ Ｆｅ ｎ ｇ ｌ ｏ ｎ ｇ Ｍｉ ｎ ｉ ｎ ｇ Ｉ ｎｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｙ Ｃｏ ．， Ｌｔ ｄ，Ｆｅ ｎ ｇ ｃ ｈ ｅ ｎ ｇ，Ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ｘ ｉ ，３ ３ １ １ ０ ０ ）
科技成果——KJ918矿用煤与瓦斯突出预测参数监测系统
科技成果——KJ918矿用煤与瓦斯突出预测参数监测系统技术开发单位西安西科测控设备有限责任公司适用范围该系统适用于煤与瓦斯突出危险的煤矿，可实时、连续预测煤与瓦斯突出危险性。
成果简介1、解决了煤与瓦斯突出预警中地应力无法实时监测的难题，可实现矿井煤与瓦斯突出事故实时跟踪预警；2、能够应用于不同的突出矿井；3、建立了三级实时预警分析机制，可实现防突专业人员进行远程实时分析与控制。
关键技术1、系统可以实时监测工作面的地应力信号和瓦斯浓度、瓦斯涌出量等指标，通过计算机自动寻找突出危险判据，分析工作面是否处于突出危险区段以及工作面的危险程度，达到了实时跟踪分析煤与瓦斯突出危险性的目的；2、采用微震传感器、红外瓦斯传感器、风速传感器实时监测分析地应力、瓦斯浓度、瓦斯涌出量变化情况，和原防突预警系统相比较，系统智能化程度得到提高，减少了大量数据、图纸的重复录入、填绘；3、系统通过对同一时空的地应力、瓦斯涌出量的变化，将预测结果与现场施工工艺相结合，达到了通过预警系统指导突出煤层掘进工作面合理作业的目的；4、在贵州水城矿业（集团）汪家寨煤矿P41104里运巷试用，天指标预测准确率为83.3%，班指标分析预测准确率为81.5%，小时指标分析预测准确率为79.3%，短时指标分析预测准确率为75.2%，综合预测准确率为78.3%。
应用情况2015年2月至8月，在贵州水矿股份公司汪家寨煤矿的P41104里运巷掘进工作面，开展井下KJ918矿用煤与瓦斯突出预测参数监控系统技术研究与工程施工，对KJ918煤与瓦斯突出预测参数监控系统进行试用，经过近六个月的试用，试用效果较好。
2017年在水矿城矿业股份有限公司的中岭煤矿、那罗煤矿进行了推广应用。
我国是世界上发生煤与瓦斯突出事故最严重、危害性最大的国家，发生突出总次数占世界各国总突出次数的三分之一以上。
因此，解决煤与瓦斯突出实时跟踪预警难题，对提升我国突出矿井的管理水平，提高社会、经济和环境效益意义重大。
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层还要 负 责获得 用 户 录入 的数 据 ， 成 对 录入 数 完
据的合法性校验后 ， 将录人数据传送给业务逻辑层。
１ ２ 业 务逻辑 层 ．
业 务 逻 辑 层 位 于 用 户 界 面 层 和 数 据 访 问层 之
呈现在用户面前。用于显示数据 ， 实现在客户浏览 器 中显示 的用户 界面 。该层 要 以适 当的形式 显示 由 业 务逻 辑层 动态传 送 的数 据 信 息 ， 这个 功 能 通 过使
用 相应 的 Ｈ ＭＬ标 记 和 Ｃ Ｓ模 式 来 实 现 。同 时 ， Ｔ Ｓ 这
一
随强大 的 冲击力 ， 能摧毁 巷道 设施 、 坏通 风系统 甚 破 至使风 向逆转 ， 能造成 瓦斯 窒息 、 炸和煤 流埋 人 可 爆 等 事故 。对井 下安 全 生 产 造成 严 重 威 胁 ， 发 展 煤 是 炭 安全生 产 的重大 障碍 Ｊ 。因此 研 究 一 套先 进 的 、 较 为实用 的 ， 对煤 与瓦斯 突 出 的预 测 管理 系统 ， 针 对
煤与瓦斯突出是煤矿井下采掘工作过程中发生
的一 种极其 复杂 的 矿 井 瓦斯 动 力 现 象 ， 能在 极 短 它 的时 间 内由煤体 内部 向巷道 或采 场空 间抛 出大 量煤
炭 ， 喷 出大量 瓦斯 ， 并 充塞巷 道 。喷 出煤 与瓦斯 时伴
表示层 是放 在 Ａ Ｐ Ｓ Ｘ页面 中， 于最 外层 ， 接 位 直
关键词 ： 与 瓦斯 突 出； Ｓ ． Ｅ ； Ｄ ． Ｅ 煤 Ａ ＰＮ ＴＡ Ｏ Ｎ Ｔ
中图分 类号 ：Ｄ １ ． Ｔ ７２ ５
文 献标识 码 ： Ｂ
文章 编 号 ：６ １ ７ ９ ２ １ ） ３— ０ ７— ３ １ ７ — ４ Ｘ（ ０ ０ ０ ０ ５ ０
１ １ 表 示 层 ．
０ 引言
逻 辑控 制功 能 。利 用 ． Ｅ Ｎ Ｔ提供 的 Ｃ 语言 开发 处理 各类业 务 的类库 来实 现业 务逻辑 层 的构建 。
１ ３ 数据 访 问层 ．
Ａ Ｐ Ｎ Ｔ技 术 和 Ｓ Ｌ数 据 库 ， 发 了基 于 Ｂ Ｓ体 Ｓ． Ｅ Ｑ 开 ／ 系结构 的煤 与瓦斯 突 出工作 面预 测 系统 。
作者简介 ： 周
颖 （９３ ） 女， １８一 ， 陕西 西安人 ， 西安科技 大学在 读硕
士研究生 ， 主要从事安全评 价与 瓦斯预警方向的研究 。
５ ８
陕
西 煤
炭
２１ ００年
开发 、 护 的难 度 和更 新 升 级 的成 本 由于 系统 运 行 维 在服务器端 ， 安全性大大提高 ］ 。
间， 是整个分层模 型的中间层 ， 也是整个分层模型中 最为重 要 的一层 。这 一层 为用户 界 面层 提供 功能 调 用， 同时它又调用数据访问层所提供的功 能来实现 数据库的访问。该层要根据整个 系统的设计 ， 构造 工 程 中关 键 的几个 对 象 ， 而 实 现工 程 中 的大部 分 从
．
险 等级使 预测 信息 更 加 准 确 ； 生 成 报 表 。软件 系 ④ 统 可 以把 各个 阶段 的 预 测 报告 单 生 成 报表 ， 行 打 进
Ｎ Ｔ三层之 间 的相互 关系 可用 图
数据访 问层
印， 于阶段性 的比较和整改。系统的主要功能结 便 构见 图 ２所 示 。
摘
要： 随着计 算机 与 网络 技 术的发展 ， 需要 对现有 的一 些煤矿 安 全预测 管理 系统进 一 步更新 和完
善 。 由此采 用 Ｂ Ｓ体 系结构 ， 用 Ａ Ｐ Ｎ Ｔ和 Ａ Ｏ Ｎ Ｔ技 术 构建 了煤与 瓦斯 突 出工作 面预 测 系 ／ 利 Ｓ． Ｅ Ｄ ．Ｅ
统， 并对 系统的 主要 功能 、 系统 的设计 、 实现 技 术和 实现过 程进行 了阐述 。
数 据 访 问层 是 整 个分 层 体 系 的最底 层 ， 主要 用 来 实现 与数 据库 的交 互 ， 即完 成 数 据库 中数 据 的查
面层 ， 使用 Ｃ 程序设计语言实现三层体系结构中的 业务逻辑层设计 ， 利用 Ａ Ｏ Ｎ Ｔ数据库访问技术 Ｄ ．Ｅ 实现对后台数据库的访问 ， 构成数据访问层 。 ］
＿ ｂ。ｐｏ ｆ ｝ｔｎ 。 Ａ１ ｕｕ ＿。 ｓｓ １。一 ｊｆａ ｎ【ｋ ｅＤ。 ｓａ ｔ Ａ ｐｉ ＢＪ 。卜 ｌ ｏ ｉ ｃ
ｌ
Ｎ Ｔ ｓ ｅｍ ｙ Ｅ Ａ ｓ ｂｌ
ｌ
图 １ ．Ｅ Ｎ Ｔ三层架构框 图
图 ２ 系统 的功能结构
这种 系 统结 构 的 设计 ， 得 用户 对 数 据库 的访 使 问和应 用程 序 的执行 均在 Ｗｅ 务器 端完 成 ， ｂ服 用户 端无需 安装任 何专 门软 件 ， 需 通过 浏 览 器便 可访 只 问 Ｗｅ ｂ服务 器并 运行 其程序 圳。
第３ 期
周
颖
张 娇
周立云 等 煤 与瓦斯 突出工作 面预测 系统 的设计
５ ７
煤 与瓦 斯 突 出工 作 面 预 测 系 统 的设 计
周 颖 张 ， 娇 周 立 云 王晨 阳 ， ，
（． １ 西安科技 大学 能源学 院 ， 陕西 西安 ７ ０ ５ ；． １０ ４ ２ 中铁二 十局集 团公 司 安质部 ， 陕西 西安 ７ ０ １ ） １０ ６
１ 系统 体 系 结构
本 系统 总体采 用 Ｂ Ｓ体 系 结构 ， ／ 系统 基 于 微 软 最新 的 Ａ Ｐ Ｎ Ｔ技术 的三层 架 构 开 发 ０ ， 设计 Ｓ． Ｅ 其 Ｊ
思想 是利 用 Ａ Ｐ Ｎ Ｔ的 Ｃ ｄ Ｓ ．Ｅ ｏｅ—Ｂ ｈｎ 术 实 现界 ｅｉｄ技 面 和程序 代码分 离 。 由 Ａ Ｐ ＳＸ页 面文 件组 成 用 户界
收稿 日期 ：０ ９—１ ２ ２０ ０— １
询、 插入、 删除和修改等操作。系统利用． Ｅ Ｎ Ｔ提供
的 Ａ Ｏ Ｎ Ｔ创 建数 据访 问层 。数 据 访 问层 为业 务 Ｄ ．Ｅ
逻辑层提供服务 ， 根据业务逻辑层的要求从数据库 中提取数据或者修改数据库中的数据。 系统采用基于 Ａ Ｐ Ｎ Ｔ技术的三层设计模式 Ｓ． Ｅ 可以提高代码可重用性和整个程序的鲁棒性 ， 降低