煤与瓦斯突出危险性预测部分

WT-1型瓦斯扩散初速度测试系统
•（1）在井下采新鲜暴露面的煤样，并按煤层破坏结构分层采样，每 一煤样重500克。煤样粉碎混合后，将粒度符合标准（粒度为0.2～ 0.25毫米）的煤样仔细均匀混合后，称出煤样，每份重3.5克；潮湿 煤样要自然晾干，除掉煤的外在水分。 •（2）旋下仪器的煤样瓶下部的紧固螺栓，将煤样装入。为防止脱气 和充气时的煤尘飞入仪器内部，必须在煤样上放一个小棉团。装上煤
样瓶后先用手扶正，再旋紧紧固螺栓。
煤层编号
采样地点 标高+5煤层主斜 井运输大巷
瓦斯放散初 速度△p (mmHg) 24.4 24.2 24.2 23.9 24.1 24.2
《规定》第26条： 《规定》第 26 条规定： 煤坚固性系数f 新建矿井应根据地勘提供的 瓦斯放散初速度△p 突出危险性基础资料，并参 瓦斯压力p 照邻近矿井的突出情况和预 煤的破坏类型：Ⅰ 测煤层突出危险性指标，与 类非破坏煤，Ⅱ类 部授权的煤炭科研单位共同 确定矿井突出危险性，方可 破坏煤，Ⅲ类强烈 将矿井突出危险性列入设计 破坏煤，Ⅳ类粉碎 任务书中，报上级批准后， 煤和Ⅴ类全粉煤。
4.3 煤与瓦斯突出预测
• 瓦斯突出防治技术发展 (1)安全防护阶段 五十年代 防突技术研究以安全防护措施为主。目 的是保证一旦煤与瓦斯突出发生时，避免造成人身伤 亡事故。主要防突措施有震动放炮和远距离放炮。 (2)防突措施阶段 从60～70年代末开采解放层的大规模工业试验和
应用，并取得了较好的防突效果。局部防突措施方面 ，试验研究提出了超前钻孔、松动爆破、煤层注水、 水力冲孔、水力冲刷、金属骨架等多种防突措施。
突 出 预 测
4.3 煤与瓦斯突出危险性预测
按作业地点的不同分类
突出矿井和突出煤层的鉴定 突出煤层内区域预测
突 出 预 测
石门揭煤工作面预测 煤巷掘进工作面预测 回采工作面预测
平巷掘进工作面预测 上山掘进工作面预测 下山掘进工作面预测
单项指标法
相关规定 预测指标 指标临界值
瓦 斯 放 散 初 速 度 ΔP
工作面预测 区域防突措施
局部防突措施 措施效果检验
防突措施
安全防护措施
《规程》 209条：井巷揭穿突出煤层和在突出煤层中进行 采掘作业时，必须采取震动爆破、远距离爆破、避难硐室、 反向风门、压风自救系统、自救器等安全防护措施。
4.3 煤与瓦斯突出危险性预测
2、分类：
突出危险性预测包括：区域性预测和工作面预测。 区域预测（长期预测），其任务是确定矿井、煤层和 煤层区域的突出危险性。区域预测应在地质勘探、新 井建设、新水平和新采区开拓或准备时进行。 工作面预测（日常预测或点预报），包括石门和竖、 斜井揭煤工作面、煤巷掘进工作面和采煤工作面的突 出危险性预测。其任务是预测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的危险。 区域预三个层次：确定矿井有无突出危险 确定 煤层有无突出危险，程度如何？ 确定突出煤层水 平、翼、区段和采区突出危险。
按预测任务的不同分类
单项指标法 区 域 预 测 瓦斯地质统计法 综合指标法 其它方法 综合指标法 工 作 面 预 测 钻屑瓦斯解吸指标法 复合指标法 R值指标法 其它经试验证实有效的方法 坑透法 瓦斯地质方法 动力区划法 三维地震法 声发射方法 巷道瓦斯涌出特征法 地质雷达方法 煤体温度法 瑞利波方法 煤体电磁辐射方法
4.3煤与瓦斯突出预测
(3)突出预测阶段 70年代末到80年代，七十年代开始,抚顺分院以与 北票局、红卫煤矿合作,试验提出区域预测的单项指标 、瓦斯地质统计法和综合指标法。79年在石门揭煤工作 面提出了钻屑解吸法。 (4)防突措施阶段 1988年以后，以《防治煤与瓦斯突出规定》的颁布为 标志。该阶段将突出危险性预测和措施效果检验纳入到防
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(2) 根据煤的瓦斯放散初速度
该法在五十年代的初期由依尔、爱琴格尔等人提出。接着
在苏、法、比、日等国得到了较为普遍的应用。该法的实质是 通过煤样的放散瓦斯的初速度(△P表示)来表征煤的破坏程度和 孔隙性质。
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瓦斯放散初速度△p测定
• 煤的瓦斯放散初速度⊿p也是预测煤与瓦斯突出危险性的指
突工作中来,全面实施包括突出危险性预测、防突技术措 施、措施效果检验和安全防护措施的综合防突技术。
• 4.3.1 “四位一体”综合防突措施
“四位一体”综合防突措 施
区域预测 突出预测
可划分出突出危险区、突出威胁区和无 突出危险区。方法有单项指标法、瓦斯 地质统计法和综合指标法。
划分为突出危险和无突出危险工作面。 方法有钻孔瓦斯涌出初速度法、R值指标 法和钻屑指标法等。 预抽煤层瓦斯、开采解放层和煤层注水 震动放炮、超前钻孔、松动爆破等
作为矿井设计依据。
煤层 突出 危险 性
煤 的 破 坏 类 型
煤的 坚固 性系 数 f
煤层 瓦斯 压力 P
(MPa )
突出 危险
Ⅲ Ⅳ Ⅴ
≥1ห้องสมุดไป่ตู้ ≤0.5 ≥0.74
只有全部指标达到或超过 上述临界值时，方可将煤层 划为突出危险煤层。
根据煤的性质预测
(1) 根据煤的破坏类型
苏联科学院地质所在 1958年基于对煤的原生和次生节理 性质的变化、微裂隙间距、断口、光泽等特性把煤分成五种破 坏类型，认为煤层中含有第Ⅳ、Ⅴ破坏类型的分层是发生突出 的必要条件。
标之一，该指标反应了含瓦斯煤体放散瓦斯快慢的程度。⊿p的
大小与煤的瓦斯含量大小、孔隙结构和孔隙表面性质等有关。在 煤与瓦斯突出的发展过程中，瓦斯的运动和破坏力，在很大程度 上取决于含瓦斯煤体在破坏时瓦斯的解吸与放散能力。 • 煤的瓦斯放散初速度△p，是指在1个大气压下吸附后用mmHg 表示的45～60秒的瓦斯放散量p2与0～10秒内放散量p1的差值。
4.3 煤与瓦斯突出危险性预测
一、突出预测的意义与分类
突出危险区呈带状分布，面积一般不到突出煤层的 10%。长度在100m以内，突出危险性预测是防治煤与 瓦斯突出综合措施的第一步。 1、意义 ① 预测的目的是确定突出危险区域和地点，为采取 合理的防突措施提供科学依据。 ② 减少防突工程量和时间，提高采掘速度。 ③ 为在突出危险带内采取有效措施提供保证与条件， 主动及早采取措施，保证安全生产和计划的完成。