煤与瓦斯突出的现状及分析讲解
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煤与瓦斯突出的现状及分析
摘要
煤与瓦斯突出是煤矿的主要自然灾害之一,长期以来严重威胁着煤矿的安全生产和影响着矿井的经济效益。
煤与瓦斯突出及其防治技术的研究一直是我国煤矿,特别是高、突瓦斯矿井的研究课题。
在煤层巷道的掘进过程中,对于煤层瓦斯封闭条件好、煤层瓦斯含量高、瓦斯涌出量较大的矿区,需首先摸清该地区的原始瓦斯含量、瓦斯分布状况及煤与瓦斯的突出危险性,必须对该区域煤层瓦斯基本参数、瓦斯涌出状况进行测定和分析,以保证采掘工作面的安全生产;探明并了解煤层的煤与瓦斯突出危险性、瓦斯的最终来源、瓦斯赋存及瓦斯涌出规律,以便为制定切实可行的措施来防治煤与瓦斯突出。
目前,煤巷掘进防突措施主要有超前钻孔、抽放瓦斯、松动爆破、水力冲孔、煤层高压注水和前探支架等局部防突措施。
在煤矿实际生产过程中,主要采用预先抽放瓦斯、高压注水。
人们对矿井煤与瓦斯突出灾害危险性及其防治技术等方面进行了长期的研究,这方面的研究成果也较多;但是不同矿区、不同煤层的瓦斯也有各自的特殊性该专题中,本人结合自己所学及在现场实践中所掌握的知识,于高瓦斯矿井在瓦斯突出综合治理提出自己的一些见解。
由于本人的知识有限,现场经验不足,有些纰漏在所难免,本文观点只代表我本人的观点。
关健词:煤与瓦斯突出、瓦斯抽放、抽放钻孔、防突措施
第一章概况
煤矿生产过程中,瞬间从煤和围岩中涌出大量的煤(岩石)与瓦斯的现象,就是煤(岩石)与瓦斯突出,简称突出。
煤与瓦斯突出是煤矿中的一种动力现象,因发生机理复杂,且突出要素之间相互制约,因而预测突出地点与突出强度,难度较大。
煤与瓦斯突出具有突发性,且破坏性极大,是煤矿安全生产中
主要的灾害之一。
自1879年4月12日比利时的《阿格拉波2号矿》突出后引起瓦斯爆炸以来,引起世界各国采矿工程技术界对煤与瓦斯突出问题的关注。
随着矿井开采深度增大,导致地压加大,煤层瓦斯含量增加,突出发生的频率和强度日益加大,发生煤与瓦斯突出的国家也越来越多。
百余年来,为了防治突出,各国采矿工程科技界对煤与瓦斯突出机理、预测和防治措施等进行了大量科学研究和试验,取得了明显的成效,但迄今尚不能完全杜绝突出,因而突出造成的伤亡仍屡见不鲜。
从1834年,法国鲁阿雷煤田依阿克矿井发生第一次突出,世界上有二十多个国家和地区发生突出。
椐不完全统计,发生突出的总次数在4万次以上。
其中,我国是突出严重的国家。
自年辽源局发生首次煤与瓦斯突出以来,至1988年为止发生突出的矿井约为250个(其中国有重点煤矿约130个),突出总次数约1.43万次,占世界突出总次数的35%。
我国最大的煤与瓦斯突出发生
煤层时,突出煤在天府局三汇一矿+280m水平,平峒于1975年8月8日揭开K
1
与岩石12780t,甲烷140万m3。
我国绝大多数突出是煤与瓦斯突出,在北票矿区深部阜新东梁和王营矿发生过为数不多砂岩和甲烷突出。
世界上发生突出后引起的瓦斯爆炸事故多起。
例如1879年4月17日比利时阿拉波二号井上山眼掘进时发生了世界上第一例大强度突出,突出强度420t煤,喷出50万m3以上的瓦斯,逆流瓦斯进入提升井口23m处绞车房附近的火炉,并燃烧,火焰高达50m,井口建筑一片废墟,在2小时后火焰将要熄灭时,又连续发生了7次恶性瓦斯爆炸事故,造成124人丧生,其中地面烧死3人,烧伤11人。
例如,河南郑煤大平煤矿发生“10.20"特大型煤与瓦斯突出和特大型瓦斯爆炸事故。
2004年10月20日22时09分,河南郑煤大平煤矿21岩石下山掘进工作面,发生特大型煤与瓦斯突出,突出煤岩量1894t,突出瓦斯量25万t,突出瓦斯逆流进入进风西大巷,由架线电机车导电弓与架线产生火花,22时40分发生了特别重大瓦斯爆炸事故,造成148人死亡,21人受伤。
突出已严重威胁煤矿的安全生产。
第二章煤与瓦斯突出的规律
在实践中,通过分析和总结,一般的突出都有预兆。
突出预兆分为无声预兆和有声预兆。
1、突出预兆
(1)无声预兆
a、煤层层理紊乱,煤质变软、变疏、光泽暗淡,煤由湿变干、温度降低。
b、工作面煤体和顶板压力增大,煤壁外鼓、片帮、掉碴等压力显现。
c、瓦斯涌出增大,或瓦斯浓度忽小忽大。
d、打钻时卡钻、顶钻、吸钻、钻屑量增大、瓦斯喷孔。
e、煤尘增大。
(2)有声预兆
a、响炮声、闷雷声、厥炮声、连续的机关枪声等异常的声响。
b、顶板岩石或煤层的断裂声、支柱折断声等。
c、熟悉和掌握预兆,能够及时撤出人员,避开险情,减少伤亡具有重要的意义。
例如,2007年1月30日,阳煤新景矿芦北3#煤采区7302切眼掘进工作面,已掘巷道160 m,中午班出勤7人,15时53分响过震动炮后,人员进入工作面准备恢复生产,这时听到工作面煤头有强烈的厥炮声,且煤尘增大,这一突出预兆被瓦斯检查员发现,他立即高喊撤人,待人员撤离煤头50m外,发生了突出,突出煤量90t,瓦斯量10000 m3。
幸免了一场大的灾难。
2、突出强度q
突出强度是指每次突出的煤岩量或瓦斯量。
一般按煤岩量分为:
小型突出:q<100 t
中型突出: 100 t≤q<500 t
大型突出:500 t≤q<1000 t
特大型突出:q ≥1000 t
3、煤与瓦斯突出的机理及其分类
1)、突出的机理
突出是比较复杂的一个动力现象。
对突出机理的进一步研究,掌握其内在的关系和规律,是治理突出的一个基础。
有利于准确地进行突出的预测预报,正确地制定有效的防突技术措施。
国内外许多专家通过长期的实践,对突出进行了广泛的分析和研究,提出了不少的假说。
(1)有以瓦斯为主导的假说,认为有煤岩中高压瓦斯的存在是导致突出的主要原因。
其中假说有“瓦斯包说”、“煤粉带说”、“瓦斯膨胀说”、“瓦斯解吸说”、“卸压瓦斯说”和“火山瓦斯说”等。
(2)有以地应力为主导的假说,认为地应力的产生诱发了瓦斯突出。
其中假说有“岩石变形潜能说”、“应力集中说”、“剪切应力说”、“塑性变形说”和“振动波动说”。
(3)有以化学反应为主导的假说。
认为突出是由于煤变质时发生的化学反应引起的。
其中假说有”瓦斯水化物说”、“爆炸的煤说”、“地球化学说”、“重煤说”和“硝基化合物说”等。
目前来说,较普遍认同的假说是,地应力、瓦斯压力和煤层结构三个因素综合作用的结果,导致了突出。
2)、煤与瓦斯突出的分类
把矿井瓦斯动力现象分为煤与瓦斯突出、岩石与二氧化碳突出、煤的突然压出、煤的突然倾出和瓦斯喷出五类。
总称为煤与瓦斯突出,简称为突出。
各类突出的基本特征见表1。
3、煤与瓦斯突出的基本规律
目前认为,虽然对突出的预测和防治还没有百分之百的把握,但是经大量的突出资料统计和分析,突出有以下基本规律:
1)、突出危险性随开采深度增加而增大。
突出强度和次数随开采深度增加而增大,开采深度愈小,突出的危险性愈小;反之,开采深度愈大,突出危险性愈大。
且每个矿井和煤层都有一个发生突出的最小深度,当小于这个深度时就不发生突出,该深度就为始突深度。
2)、突出大都发生在地质构造带。
向斜轴部、顶板冲刷带、断层等。
如河南郑煤大平煤矿发生“10.20"特大型突出,当时掘进工作面掘至断层边缘,如图1。
3)、突出
煤层厚度特别
是软分层厚度
愈大,突出的
危险性愈大。
同一煤层
的煤层厚度分
布不同,煤层
厚度愈大, 突
出的危险性愈
大,其软煤的厚
度也分布不
同,软分层厚
度愈大,突出的危险性愈大。
4)、煤的机械强度愈小,突出的危险性愈大。
煤的破坏类型愈大,煤的机械强度愈小,其f 值愈小(突出煤层f
值一般在
0.1~0.5之间),突出危险性愈大。
5)、采掘工作面瓦斯突然增大,突出危险性增大。
采掘工作面在生产过程中,瓦斯频繁超限,瓦斯涌出量增大,突出危险性增大。
6)、突出区域具有不均衡性。
同一煤层的不同矿井突出危险性不同;同一煤层的不同采区突出危险性不同。
如新景矿建矿九年来,3#煤一区为突出威胁区,没有发生过突出;而3#煤二区和3#煤芦北区为突出危险区,至今已发生过瓦斯突出158次。
7)、采掘的作业方式和生产工序不同,其突出危险性不同。
如放炮易诱导突出;采掘工作面控顶距愈大或时间愈长,愈易发生瓦斯突出。
8)、瓦斯压力愈大、瓦斯含量愈大和煤的透气性愈低,其突出的危险性愈高。
9)、围岩愈坚硬而致密,突出危险性愈大。
若煤层顶底板为坚硬而致密的岩层且厚度较大时,其集中应力较大,瓦斯不易排放,故突出危险性愈大;反之则小。
若顶底板中具有容易风化和遇水变软的岩层时,将减少突出危险性。
10)、煤层含水量愈大突出危险性愈小。
煤层比较湿润,矿井涌水量较大,则突出危险性较小。
这是由于地下水流动,可带走部分瓦斯,溶解某些矿物,给瓦斯流动创造了条件。
11)、具有滞后突出危险性。
就是放炮后没有立即诱导突出,而相隔一段时间后才发生突出。
其延迟时间从几分钟到几小时不等。
如1988年月8日8日,阳煤集团三矿一号井18采区810工作面发生了一起放炮滞后突出的事故,突出煤量525t,瓦斯量17850m3/min。
第三章煤与瓦斯突出得预测
煤与瓦斯突出具有明显的区域性, 即便是在同一采区也不是所有的地点都会发生煤与瓦斯突出。
统计资料表明,突出地点仅占采掘面积的7~15%, 为人们研究突出预测预报提供了丰富的想象空间。
通常根据预测范围将预测分为区域预测和工作面预测。
第一节突出危险区域预测
区域预测是对新矿井、新采区或新水平进行突出危险性的分类,将其分为突出危险区、突出威胁区和无突出危险区。
因被预测的煤层还未被揭露,只能通过钻孔、煤样进行测定煤层中的瓦斯压力和化验煤样的物理力学性质,或用上水平、邻近矿井的瓦斯、地质资料进行类比,得出结论。
目前采用的方法有:单项指标法(煤的破坏类型、瓦放散初速度指标(ΔP)、煤的固性系数(f)和煤层瓦斯压力)、地质统计法和综合指标法进行区域预测。
近几年来又开展研究用物探的方法对突出煤层进行区域预测。
一、多因素综合预测法
为了进一步用好综合指标法,在“九五”期间,抚顺分院与平顶山煤业集团有限公司合作,在预测区域范围内利用地质动力区划方法,测定出岩体原始应力,“并推标出应力分布状态;测定出瓦斯压力的大小和分布状态;测定出煤的瓦斯压力的大小和分布状态。
在此基础上,以始突深度,瓦斯压力、煤的突出危险性综合指标为主要区分指标;以煤层变异系数、泥岩厚度、砂岩厚度、含砂率、软煤厚度作为辅助区分指标,来研究探讨与区域突出危险性的关系,预测煤层的区域突出危险性。
该方法在平顶山十矿进行了应用,在预测不突出的准确率为100%。
在预测的突出威胁区内将原来的每前进 3.5m预测一次降为每50m进行一次检验性预测。
减少了预测预报和防突工程费用90%以上,提高掘进速度50%
二、物探法预测突出构造带与突出危险区
无线电波透视技术应用于探测地质构造,一直受到现场人员欢迎,在探测地质小构造领域取得了较好的成绩。
煤炭科学研究总院重庆分院研究的BQT-E 型突出煤层电磁波透视系统,由便携式井下WKT-E型无线电波坑道透视仪、WKT-Z型钻孔透视探头和数据系统组成。
其特点:非接触测量方式、操作简单、费用低、不需要辅助工程、探测精度高。
探测仪的有效探测距离达300m以上,探测精度为:厚度为2m以下的煤层中能分辨落差大于二分之一煤层厚度的断层,厚度为2m以上的煤层中能分辨落差大于1.5m的断层,分辨平面分布对直径大于20m范围的软分层、冲刷带、煤层厚度变化等地质小构造。
探测各种地质小构造精度为75%以上,丢失率小于5%。
能划分出非突出危险区的面积占总预测面积的50%以上,采掘速度提高25%。
发射机全部集成化,数字化,功耗下降14%,输出功率提高30%,增大了透视距离,接收、发射机解决了同机多频技术,提高了探测精度,研究出全汉化用户平台控制的CT、CAD资料处理系统,建立特殊计算方法,提高了解释精度。
突出煤层与非突出煤层的物理性质不同,电阻率也不同,煤层的电阻率越低,电磁波衰减越厉害,电磁波穿过煤层后损失越厉害。
煤与瓦斯突出区域、区段的地质构造复杂,煤层破坏比较严重,根据全国电测井资料收集总结,未遭到破坏煤层的电阻率平均为1500--5000Ωm,靠近断层破坏带则下降到100--500Ωm,在其它构造破坏带的电阻率也大大低于未破坏带,可见,突出危险区域对电磁波能量的吸收作用大,电磁波衰减系数β就大。
同时,突出危险区域地质构造的界面也会对电磁波产生反射、折射现象,造成电磁波能量的损耗,当电磁波穿越原生结构受到严重破坏的煤层时,煤层中存在的各种规则和不规则界面对电磁波产生的影响作用比正常煤层对电磁波吸收造成更大的损失,电磁波能量就会明显减弱或屏蔽掉而形成阴影,阴影区域就是突出危险性较大的区域。
因此,借助无线电波透视技术探测瓦斯富集区是可行的。
突出煤层的电磁波透视数据处理技术的关键是找到一种更好的数据处理技术,使探测资料由计算机处理,并能在平面工程图上直接绘出异常带。
根据在采煤工作面顺槽获取的场强值的一维投影数据资料,运用ART,BLPT算法和计
算机编程技术,在计算机上实现重建在煤层层面上无重叠的二维图象。
通过CAD制图,由计算机按任意比例输出成果图。
由计算机实现CT成象技术的难点在于煤层的非均匀性及探测数据组成稀疏矩阵。
研究表明:用Housfield原则同样适应电磁波透视数据处理,但医学、工业探伤等领域的数据处理算法不能照搬。
用ART,BLPT法能解决数据量少,计算速度慢和计算机内存小的矛盾,也使电磁波透视计算机成像和应用成为可能。
通过现场试验能划分瓦斯突出危险区域。
三、瓦斯地质法预测煤层的突出危险性
(一)瓦斯突出煤体地质规律研究
焦作工学院等研究单位多年的瓦斯地质研究和实践证明,所有的瓦斯突出都源于突出煤层中严重韧塑性破坏的构造煤体,并把这种有大量瓦斯能和有突出危险厚度的韧塑性破坏煤体称为瓦斯突出煤体(构造煤)。
瓦斯突出煤体是地质成因的客观存在的地质体,有着鲜明的地质规律。
运用板块构造的研究成果和区域地质演化理论,研究矿区、井田所处的大地构造位置和背景以及不同级别的构造和构造应力场的历史演化特征;研究含煤地层和煤层在历次构造运动演化过程中的变形特征和形成构造煤的发育规律。
从矿区到井田到采掘工作面、从不同级别的断层力学性质演变等分析研究,做到一级级的控制煤层挤压剪切破坏区、破坏带和形成瓦斯突出煤体的范围、层位、厚度大小。
(二)瓦斯突出煤体地球物理特征和探测技术研究
焦作工学院关于瓦斯突出煤体(构造煤)的研究得出瓦斯突出煤体与非突出煤体相比,导电性和介电性存在着明显的差异;瓦斯突出煤体的超声波速小于1000m/s,主要分布在600m/s左右;而非突出煤体的超声波速主要集中在2200 m/s左右;当电磁波穿过瓦斯突出煤体时,能量明显减弱而出现阴影。
目前煤矿探测小构造和地质异常带的地球物理方法有无线电波透视法、槽波地震法、地质雷达法、层内电测深法和脉冲超声波法等。
焦作工学院在承担国家“九五”攻关子专题“矿井瓦斯突出危险带预测的瓦斯地质技术研究”中应用煤炭科学总院重庆分院生产的WKT—F3型无线电波透视仪在平顶山八矿的己
15 13190工作面和己
15
14081工作面分别探测出构造煤厚0.3-1.0m的3个和9个瓦斯突出危险带。
(三)瓦斯突出煤体空间形态分布规律可视化研究
在前述研究工作的前提下,建立瓦斯突出煤体形成和分布规律的三维地质模型,开发出实现瓦斯突出煤体厚度、形态空间变化规律的可视化软件系统。
第二节工作面突出危险性预测
工作面突出预测指标分为两类,一是以钻屑量为代表的应力指标,二是瓦斯指标。
瓦斯指标分两类:一类是钻孔瓦斯涌出初速度(q),另一类是钻屑瓦
斯解吸量指标(K
1、△h
2
)。
预测效果的好坏取决于应力的集中程度、位置和煤
的瓦斯解吸特征和突出危险临界指标值的确定。
预测方法早已为大家所熟悉,下面着重介绍煤的瓦斯解吸特征和突出危险临界指标值的确定方法一.Δh
2
临界指标值确定方法
(一)实验室中确定Δh
2
临界指标值方法
在实验室中对钻屑进行不同吸附压力下的瓦斯解吸指标Δh
2
测定,根据测定数据得出
Δh
2
=AP B K C (3-2-1)
式中 P—吸附平衡压力,Mpa;
K—煤的突出危险性综合指标,K=ΔP/f;
ΔP—煤的瓦斯放散初速度;
f—煤的坚固性系数;
A、B、C—煤种的试验常数(实验室中取得)。
有了A、B、C的数值,根据煤层发生突出的最小瓦斯压力P
min
就可式求出
Δh
2的临界指标值的参考值。
如果没有P
min
实测值,可用下式确定:
P
min
=0.5+0.085V
g
f (3-2-2)
式中 V
g
—煤的挥发分,%。
3-3-2-1式中K值取法如下:
K=20 无烟煤种
K=15 其它煤种
北票矿区:
北票矿区(烟煤)突出最小瓦斯压力P
min
与煤层软分层坚固性系数f
min
间关
系为
P min =2.79f
min
+0.39 (3-2-3)
从(3-3-2-3)式得出突出最小瓦斯压力为0.6MPa(f
min|
≥0.1),煤的突出
危险综合指标临界值K=15,将以上数据和上表中的相应数据带入(3-3-2-1)
式,求出Δh
2
临界值为139Pa。
焦作矿区:
对焦作矿区,始突标高的瓦斯压力多在0.6-0.7MPa之间,其中瓦斯压力为0.6-0.7MPa占瓦斯压力大于0.74MPa占据52%。
据此焦作矿区煤层发生突出的
最小瓦斯压力为0.6MPa。
而焦作矿区属无烟煤,K=20,则可求出焦作矿区Δh
2的临界值参考值为350MPa。
利用此的方法初步确定出的北票、焦作煤屑瓦斯解吸指标Δh
2
临界值参考值在实践中都取得满意的效果。
(二)井下敏感指标和临界值的考查测定
在井下工作面预测初始阶段,可直接利用上述方法给出的单项钻屑解吸指标临界值的参考值进行工作面预测预报和措施效果检验工作,并配合测定钻屑量S和钻孔瓦斯涌出初速度q。
直到测定次数达到100次以后(“七五”期间抚顺分院在北票通过325循环测定才确定出敏感指标和临界值),并且发生2-3次
实际突出(或发生明显的动力现象)后,采用模糊数学方法,确定出适宜具体突出煤层的单项或综合模糊指标和临界值。
该方法经在北票矿区台吉矿、焦作矿区演马庄矿证实是可行的。
利用上述方法,可较科学准确地确定出某一具体突出煤层敏感指标和临界值,这样就可以提高防突效果,降低防突工作的成本,加快了巷道的掘进速度,如在焦作演马庄矿半年试验期间就使月掘进速度从原来平均30m/月提高到62m/月,最后高达94m/月。
二、瓦斯解吸特征(k
1
)临界指标值确定方法
K
1
是一种瓦斯解吸特征指标,由煤炭科学研究总院重庆分院经多年研究得出的。
其工作原理是用取煤样后,在5min或10 min内,测量10个点的每g煤的瓦斯解吸量,以及测定前的煤样暴露到大气中的时间, 根据解吸巴雷尔(R.M.barrer)公式(简称平方根公式), 计算出每g煤样自煤体暴露后第一分钟内的瓦斯解吸量。
它是反映煤体瓦斯含量和瓦斯解吸特征的综合指标。
确定其临界值有以下几种方法。
(一)用瓦斯压力因素确定K
1
突出临界指标值
仅从瓦斯因素而言,突出时煤层中的瓦斯压力必须达到某一定值,此值就是突出时所需的瓦斯临界压力。
确定它的经验公式很多,常用的有以下几种;
a.前苏联的经验公式
P min =3.9f
Π
2(3-2-4)
b.北票矿务局的经验公式
P
mi n =2.79f
min
+0.39 (3-2-5)
c.煤炭科学研究总院重庆分院经验公式
P
min =2.2f
min
(3-2-6)
式中 P
min
------- 煤层突出时所需的最小瓦斯压力,Mpa;
f
Π
---- 煤层的平均坚固性系数;
f
min
-------- 煤层的最小坚固性系数
前两公式个适用于石门揭穿煤层时使用,第三个公式适用于煤巷掘进中确定煤层突出时所需的最小瓦斯压力。
当确定出突出时最小瓦斯压力后,根据实验室中确定的K
1
与瓦斯压力
P的关系,就可以确定出K
1
的突出临界指标判断值。
实验室K
1
的与瓦斯压力符合下列关系式:
K 1=AP
min
B(3-2-7)
式中 P-------- 瓦斯压力,Mpa;
A,B -----系数
A,B两系数与煤的坚固性系数有关,最好是在实验室中经实验得出,当精度要求不高时,可采用下下列公式确定A,B参数。
A=3.352e-2.953f
B=1.176e-0.864f
应当指出,A,B值,是去掉煤中水分、灰分的影响,所以计算出K
1
值也是不含
水分和灰分煤的K
1(可燃基计算),在应用上公式应予以注意,需将计算出来的K
1
值乘以(1-灰分-水分)后,方可作为临界指标使用。
(二)用f值确定K
1
的突出临界指标值
将判断指标K
1
引入煤的物理力学性质因素概念,即采用K2=K1/f为判
断煤层突出危险性的新判断指标, 最初确定突出临界指标值K
1
=0.5时的f值为
0.2,其K
2比值为2.5,当K
2
大于2.5时,工作面的就具有突出危险性。
但目前尚
无现场快速测定煤层的f值的方法,只有间隔一定距离采样在实验室中测定,远
不能满足现场快速测定的要求, 因而,在一次测定后,仅适用于某一个区段。
其突出时的K1临界值的计算方法为
K1 (临) =K
2
f (3-2-8)
式中:K
2
为一常数2.5。
为了确保安全,建议先将测定值降低20%使用,,然后在实践中逐步提高。
三、工作面突出预测指标敏感性的选择及其临界值确定方法
突出预测指标敏感性的选择及其临界值的确定是突出预测的关键。
由于突出矿井或突出煤层的预测指标及其临界值存在着差异,应用预测技术时,要通过现场试验逐步逼近方法加以确定,这样,难以满足生产要求,并制约了工作面突出预测技术的推广应用。
为此,煤炭科学研究总院重庆分院在“八五”期间研究出一套通过理论分析和实验室研究,确定选用预测敏感指标及其临界初值,再进行现场验证的方法。
这些指标包括钻屑瓦斯解吸指标K1钻孔瓦斯涌出
初速度g及其衰减系数C
g
、钻屑量指标S、放炮后30min煤瓦斯涌出量V30指标。
(一)K1指标敏感性及临界值确定
大量实验室和现场试验数据的分析认为,煤的灰份A
ad
和瓦斯放散初速度△
p同时满足表3-3-2-1条件时,K
1
指标的敏感性较强。
K 1指标临界值采用实验室实验确定。
实验研究表明:钻屑瓦斯解吸指标K
1
与瓦斯压力P的关系可用下式表示
K
1
=AP B (3-2-9)
式中 K
1
————钻屑瓦斯解吸指标,ml/(g.min1/2);
P————斯压力,MPa;
A、B————待定常数,0<B<1。
模拟突出破碎、抛出煤过程的的试验表明:瓦斯对煤的破碎程度与吸附瓦斯。