防治煤与瓦斯突出设计[1].doc

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△h

2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。

综合指标法预测煤层区域突出危险性的计算公式如下：

D=（0.0075H/f-3）(P-0.74)

K=ΔP/f

式中D——煤层突出危险性综合指标；

K——煤的突出危险性综合指标；

H——开采深度，m；

P——煤层瓦斯压力，取两个测压孔实测瓦斯压力最大值，MPa；

ΔP——软分层煤的瓦斯放散初速度指标；

f——软分层煤的平均坚固性系数。

综合指标D、K预测煤层突出危险性的临界值采用《防治煤与瓦斯突出细则》给定的参考临界值（表3）确定区域突出危险性。需要说明的是在计算D值时，当D值两括号内计算结果全为负值时，则不论D值大小，都为突出威胁区域。采用综合指标进行区域预测时，应按表4记录预测结果。

表3 综合指标D、K预测煤层区域突出危险性的临界值

我矿二1煤层为贫煤，煤层突出危险性综合指标D为0.25，煤的突出危险性综合指标K为15。

表4 综合指标预测区域突出危险性报告表

三、石门揭煤工作面突出危险性预测

石门揭煤工作面突出危险性预测选用综合指标法、钻屑解吸指标法进行预测。

1、综合指标法

综合指标法预测石门揭煤工作面瓦斯突出危险性进行如下测定工作：

(1)在石门揭煤工作面向煤层至少打两个测压钻孔，测定煤层瓦斯压力P。

(2)在打测压钻孔过程中，每米钻孔采一个煤样，测定煤的坚固性系数f，并

将两个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。

(3)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。

石门揭煤工作面瓦斯突出危险性综合预测指标按下式计算：

D=（0.0075H/f-3）(P-0.74)

K=ΔP/f

式中D——煤层突出危险性综合指标；

K——煤的突出危险性综合指标；

H——开采深度，m；

P——煤层瓦斯压力，取测压钻孔实测煤层瓦斯压力最大值，MPa；

ΔP——软分层煤的瓦斯放散初速度指标；

F——软分层煤的平均坚固性系数。

综合指标D、K预测突出危险性的临界值采用《防治煤与瓦斯突出细则》给定的参考临界值（表3）确定区域突出危险性。

2、钻屑解吸指标法

采用钻屑解吸指标法预测石门揭煤工作面突出危险性时，应在工作面留有垂距至少3~10m保护岩柱时，至少打两个直径50~70mm的预测钻孔，当钻孔进入煤层时，用1~3mm的筛子筛分钻孔煤屑，测定其瓦斯解吸指标△h2或K1值。

钻屑解吸指标预测石门揭煤工作面突出危险性的临界值参照表5所列的指标临界值预测突出危险性。

表5 钻屑解吸指标法预测石门揭煤工作面突出危险性临界值

采用△h2或K1指标预测突出危险性时，若预测指标超过临界值，该工

作面预测为突出危险工作面，反之，预测为无突出危险工作面。采用钻屑解吸指标法预测石门揭煤工作面突出危险性应按表6填写记录。

表6 石门揭煤工作面突出危险性预测记录表

四、煤巷掘进工作面突出危险性预测

（一）预测方法

根据《防治煤与瓦斯突出细则》规定，结合我矿实际情况，采用钻孔瓦斯涌出初速度法、钻孔钻屑量及解吸指标法组合进行突出危险性预测。

（二）预测参数

在没有建立我矿防突指标参数以前，采用《防突细则》规定的指标参数临界值（见表6、表7）预测突出危险性：

表6 用钻屑指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性的临界值