瓦斯突出预测方法

煤的瓦斯压力指标测定方法和步骤

测定煤层瓦斯压力的方法有多种,主要有专用机械装置封孔测压 ,液体封孔测压，水泥砂浆封孔测压及下述的黏土封孔测压法。

①在测压封孔内插入带有压力表接头的紫铜管，管径为6至8mm，长度不小于7m。

②将特制的柱状黏土（含自然水经炮泥机挤压成型的炮泥）送入孔内，柱状黏土末端距紫铜管末端0.2至0.5m，每次送入

0.3至0.5m，用堵管捣实。

③每堵1m黏土柱打入1个木塞，木塞直径小于钻孔直径10至15mm。打入木塞时应保护好紫铜管，以防折断。

④在空口（0.5至1.0m）用水泥砂浆封堵。经24h水泥凝固候，安上压力表测压，并详细记录压力上升与时间的关系，知道压力稳定为止。稳定后的压力即为煤层瓦斯压力。

工作面突出危险性预测

工作面突出预测就是在采掘作业前，预先确定工作面附近煤体的突出性，即预报工作面继续向前推进时，有无发生煤与瓦斯突出的危险。

工作面突出预测按其作业场所的不同分为石门掲煤工作面预测、煤巷掘进工作面预测和采煤工作面预测，《防治煤与瓦斯突出细则》规定，在突出煤层中有下列情况之一者，应视为突出危险工作面。

（1）在突出煤层的构造破坏带，包括断层、褶曲、火成岩侵入。

（2）煤层赋存条件急剧变化的区域。

（3）采掘应力跌加的区域。

（4）在工作面预测过程中出现喷孔、顶钻等动力现象。

（5 工作面出面明显突出预兆。

工作面突出预测指标及方法主要有钻屑瓦斯解吸指标、钻屑量指标、钻孔瓦斯涌出初速度、钻孔瓦斯涌出初速度结合瓦斯涌出衰减系数、瓦斯涌出动态预测法、生发射（AE）预测、电磁辐射等。

1、石门掲煤工作面突出预测

石门掲煤工作面应选用综合指标法、钻屑指标法或其它经验证实用有效的方法，预测工作面突出危险性。

1、综合指标法

石门掲煤综合指标法测定方法同区域预测综合指标法。在岩石掘进工作面掲煤时，向煤层打测瓦斯压力钻孔，预测煤层突出危险性。其预测方法如下：

（1）在石门掲煤工作面向突出煤层至少打两个测压钻孔，测定煤层瓦斯压力。

（2）在打测压钻孔的过程中，每米钻孔采取一个煤样，测定煤的坚固性系数f。

（3）将两个测压钻孔所测得的坚固性系数最小值加以平均，

作为煤层软分层的平均固性系数。

（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△p

（5）煤层区域突出危险性综合指标计算及临界值同区域预测综合指标法。

2、钻屑解吸指标法

钻屑解吸指标法就是依据瓦斯解吸指标△h2 或K1值，预测石门掲煤工作面突出危险性等级。其中瓦斯解吸指标△h2 是煤钻屑在解吸仪内2min解吸瓦斯压力值（单位为pa）；瓦斯解吸指标K1值是煤钻屑脱落暴露大气中时，第一分钟内每克钻屑的瓦斯解吸量【单位为mL/（g·min1/2）】。

采用钻屑解吸指标法预测石门掲煤工作面突出危险性时，具体方法和要求如下：

（1）在石门掲煤工作面最小垂距为3~10m时，利用探明煤层赋存条件和瓦斯情况的钻孔或至少打两个直径为50~70mm的预测钻孔。

（2）在钻进煤层时，没一钻孔钻进2m用直径为1~~mm的筛子筛分钻屑采样，测定其瓦斯解吸指标△h2 或K1值。

（3）钻屑解吸指标突出危险临界值应根据本矿区实测数据确定，如无实据是，可参照下表《防治煤与瓦斯突出细则》规定的临界值预测突出危险性。

煤别

钻屑解吸指标法临界值

△h2/Pa K

1/(mL·g -1·min-1-2

123)

干煤200 0.5

湿煤160 0.4

(4)采用△h2 或K1值人意指标进行预测时，当预测指标超过临界值时，该工作面预测为突出危险工作面，反之预测为无突出工作面。

（5）采用钻屑解析指标法预测石门揭煤工作面突出危险性记录入表格。

3、煤巷掘进工作面突出危险性预测

在突出危险性区域中掘进煤巷可采用钻孔瓦斯涌出初速度法，R值指标法和钻屑指标法及其他经验证有效的方法（钻屑温度、煤体温度、爆破后瓦斯涌出量等）预测煤巷工作面的突出危险性。

钻孔瓦斯涌出初速度q法预测突出危险性

钻孔瓦斯涌出初速度是指煤巷掘进工作面钻孔中单位时间内涌出瓦斯的最大流量（L∕min），一般用q表示。

方法与步骤：①在掘进工作面的软分层中靠近巷道两帮0.5m 各打一个平行于巷道掘金方向，直径42mm，深3.5m预测钻孔。

②当预测钻孔打到预测深度后插入测试管用专用封孔器封孔，封孔压力不小于0.2MPa，测量室长度为0.5m.

③钻孔每钻进1m测定该1m段的全部钻屑量S，并在暂停钻

进后2min内测定钻孔瓦斯涌出初速度q。测定钻孔瓦斯涌出初速度时，测量室的长度为1.0m。

各煤层采用综合指标法预测煤巷掘进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6的临界值进行预测。

如果实测得到的指标q、S的所有测定值均小于临界值，并且未发现其他异常情况，则该工作面预测为无突出危险工作面；否则，为突出危险工作面。

表 6 复合指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性的参考临界值

钻孔瓦斯涌出初速度q

（L/min）

钻屑量 S

（

kg/m）

（L/m）

5 6 5.4

R值指标法预测突出危险性

采用R值指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性时，在近水平、缓倾斜煤层工作面应向前方煤体至少施工3个、在倾斜或急倾斜煤层至少施工2个直径42mm、孔深8～10m的钻孔，测定钻孔瓦斯涌出初速度和钻屑量指标。

钻孔应当尽可能布置在软分层中，一个钻孔位于掘进巷道断面中部，并平行于掘进方向，其他钻孔的终孔点应位于巷道断面两侧轮廓线外2～4m处。