工作面突出危險性預測與效果檢驗

工作面突出危險性預測與效果檢驗重慶工程職業(yè)技術學院

主講人：喻曉峰第四章瓦斯突出防治任務四局部綜合防突措施知識點二工作面突出危險性預測工作面突出危險性預測與效果檢驗1煤層的構造破壞帶，包括斷層、劇烈褶曲、火成巖侵入等。首先，考慮這樣一個問題，是不是所有的工作面均需要預測，實際上不是這樣的，當工作面地質構造、采掘作業(yè)及鉆孔等發(fā)生的各種現象時就應區(qū)別對待，主要有以下情形：2煤層賦存條件急劇變化。3采掘應力疊加。4工作面出現噴孔、頂鉆等動力現象。5工作面出現明顯的突出預兆。工作面突出危險性預測與效果檢驗在突出煤層，當出現上述第（四）、（五）情況時，應判定為突出危險工作面；當有上述第（一）、（二）、（三）情況時，除已經實施了工作面防突措施的以外，應視為突出危險工作面并實施相關措施。工作面突出危險性預測與效果檢驗工作面突出危險性預測是有規(guī)定的方法的，在《規(guī)定》中就有明確的規(guī)定方法。應針對各煤層發(fā)生煤與瓦斯突出的特點和條件試驗確定工作面預測的敏感指標和臨界值，并作為判定工作面突出危險性的主要依據。工作面突出危險性預測與效果檢驗在主要采用敏感指標進行工作面預測的同時，可以根據實際條件測定一些輔助指標（如瓦斯含量、工作面瓦斯涌出量動態(tài)變化、聲發(fā)射、電磁輻射、鉆屑溫度、煤體溫度等），PPT采用物探、鉆探等手段探測前方地質構造，觀察分析工作面揭露的地質構造、采掘作業(yè)及鉆孔等發(fā)生的各種現象，實現工作面突出危險性的多元信息綜合預測和判斷?！爸饕笜恕?“輔助指標”+“構造探測”+“動力現象”石門揭煤工作面的突出危險性預測石門揭煤工作面的突出危險性預測應當選用綜合指標法、鉆屑瓦斯解吸指標法或其他經試驗證實有效的方法進行。立井、斜井揭煤工作面的突出危險性預測按照石門揭煤工作面的各項要求和方法執(zhí)行。石門揭煤工作面的突出危險性預測1、綜合指標法（D、K法）采用綜合指標法預測石門揭煤工作面突出危險性時，應當由工作面向煤層的適當位置至少打3個鉆孔測定煤層瓦斯壓力P。近距離煤層群的層間距小于5m或層間巖石破碎時，應當測定各煤層的綜合瓦斯壓力。測壓鉆孔在每米煤孔采一個煤樣測定煤的堅固性系數f，把每個鉆孔中堅固性系數最小的煤樣混合后測定煤的瓦斯放散初速度ΔP，則此值及所有鉆孔中測定的最小堅固性系數f值作為軟分層煤的瓦斯放散初速度和堅固性系數參數值。石門揭煤工作面的突出危險性預測綜合指標D、K的計算公式為：（1）（2）D—工作面突出危險性的D綜合指標；K—工作面突出危險性的K綜合指標H—煤層埋藏深度，mP—煤層瓦斯壓力，取各個測壓鉆孔實測瓦斯壓力的最大值，MPa△P—軟分層煤的瓦斯放散初速度f—軟分層煤的堅固性系數。石門揭煤工作面的突出危險性預測綜合指標D

綜合指標K

無煙煤

其他煤種

0.25

20

15

表3石門揭煤工作面突出危險性預測綜合指標D、K參考臨界值各煤層石門揭煤工作面突出預測綜合指標D、K的臨界值應根據試驗考察確定，在確定前可暫按表3所列的臨界值進行預測。石門揭煤工作面的突出危險性預測當測定的綜合指標D、K都小于臨界值，或者指標K小于臨界值且式（1）中兩括號內的計算值都為負值時，若未發(fā)現其他異常情況，該工作面即為無突出危險工作面；否則，判定為突出危險工作面。石門揭煤工作面突出危險性預測鉆孔布置示意圖石門揭煤工作面的突出危險性預測2、鉆屑瓦斯解吸指標法采用鉆屑瓦斯解吸指標法預測石門揭煤工作面突出危險性時，由工作面向煤層的適當位置至少打3個鉆孔，在鉆孔鉆進到煤層時每鉆進1m采集一次孔口排出的粒徑1～3mm的煤鉆屑，測定其瓦斯解吸指標K1或△h2值。測定時，應考慮不同鉆進工藝條件下的排渣速度。石門揭煤工作面的突出危險性預測煤樣Δh2指標臨界值(Pa)K1指標臨界值（mL/g.min0.5）干煤樣2000.5濕煤樣1600.4各煤層石門揭煤工作面鉆屑瓦斯解吸指標的臨界值應根據試驗考察確定，在確定前可暫按表4中所列的指標臨界值預測突出危險性。表4鉆屑瓦斯解吸指標法預測石門揭煤工作面突出危險性的參考臨界值預測煤巷掘進工作面的突出危險性采用鉆屑指標法預測煤巷掘進工作面突出危險性時，在近水平、緩傾斜煤層工作面應向前方煤體至少施工3個、在傾斜或急傾斜煤層至少施工2個直徑42mm、孔深8～10m的鉆孔，測定鉆屑瓦斯解吸指標和鉆屑量。煤巷掘進工作面突出預測鉆孔布置示意圖預測煤巷掘進工作面的突出危險性鉆孔應盡可能布置在軟分層中，一個鉆孔位于掘進巷道斷面中部，并平行于掘進方向，其他鉆孔的終孔點應位于巷道斷面兩側輪廓線外2～4m處。鉆孔每鉆進1m測定該1m段的全部鉆屑量S，每鉆進2m至少測定一次鉆屑瓦斯解吸指標K1或△h2值。（一）鉆屑指標法預測煤巷掘進工作面的突出危險性（一）鉆屑指標法煤巷掘進工作面突出預測鉆孔布置示意圖如果實測得到的S、K1或△h2的所有測定值均小于臨界值，并且未發(fā)現其他異常情況，則該工作面預測為無突出危險工作面；否則，為突出危險工作面。預測煤巷掘進工作面的突出危險性鉆屑瓦斯解吸指標Δh2

Pa鉆屑瓦斯解吸指標K1（mL/g?min0.5）鉆屑量S（kg/m）（L/m）2000.565.4各煤層采用鉆屑指標法預測煤巷掘進工作面突出危險性的指標臨界值應根據試驗考察確定，在確定前可暫按表5的臨界值確定工作面的突出危險性。表5鉆屑指標法預測煤巷掘進工作面突出危險性的參考臨界值預測煤巷掘進工作面的突出危險性如果實測得到的S、K1或△h2的所有測定值均小于臨界值，并且未發(fā)現其他異常情況，則該工作面預測為無突出危險工作面；否則，為突出危險工作面。預測煤巷掘進工作面的突出危險性（二）復合指標法采用復合指標法預測煤巷掘進工作面突出危險性時，在近水平、緩傾斜煤層工作面應當向前方煤體至少施工3個、在傾斜或急傾斜煤層至少施工2個直徑42mm、孔深8～10m的鉆孔，測定鉆孔瓦斯涌出初速度和鉆屑量指標。鉆孔應當盡量布置在軟分層中，一個鉆孔位于掘進巷道斷面中部，并平行于掘進方向，其他鉆孔開孔口靠近巷道兩幫0.5m處，終孔點應位于巷道斷面兩側輪廓線外2～4m處。預測煤巷掘進工作面的突出危險性鉆孔每鉆進1m測定該1m段的全部鉆屑量S，并在暫停鉆進后2min內測定鉆孔瓦斯涌出初速度q。測定鉆孔瓦斯涌出初速度時，測量室的長度為1.0m。預測煤巷掘進工作面的突出危險性鉆孔瓦斯涌出初速度q（L/min）

鉆屑量S（kg/m）

（L/m）

565.4表6復合指標法預測煤巷掘進工作面突出危險性的參考臨界值各煤層采用復合指標法預測煤巷掘進工作面突出危險性的指標臨界值應根據試驗考察確定，在確定前可暫按表6的臨界值進行預測。如果實測得到的指標q、S的所有測定值均小于臨界值，并且未發(fā)現其他異常情況，則該工作面預測為無突出危險工作面；否則，為突出危險工作面。預測煤巷掘進工作面的突出危險性（三）R值指標法采用R值指標法預測煤巷掘進工作面突出危險性時，在近水平、緩傾斜煤層工作面應向前方煤體至少施工3個、在傾斜或急傾斜煤層至少施工2個直徑42mm、孔深8～10m的鉆孔。測定鉆孔瓦斯涌出初速度和鉆屑量指標。預測煤巷掘進工作面的突出危險性（三）R值指標法標題之二標題之四鉆孔應當盡可能布置在軟分層中，一個鉆孔位于掘進巷道斷面中部，并平行于掘進方向，其他鉆孔的終孔點應位于巷道斷面兩側輪廓線外2～4m處。鉆孔每鉆進1m收集并測定該1m段的全部鉆屑量S，并在暫停鉆進后2min內測定鉆孔瓦斯涌出初速度q。測定鉆孔瓦斯涌出初速度時，測量室的長度為1.0m。預測煤巷掘進工作面的突出危險性（三）R值指標法根據每個鉆孔的最大鉆屑量Smax和最大鉆孔瓦斯涌出初速度qmax按式(3)計算各孔的R值：R＝(Smax-1.8)(qmax-4)(3)

Smax—每個鉆孔沿孔長的最大鉆屑量，L/m；

qmax—每個鉆孔的最大鉆孔瓦斯涌出初速度，L/min。預測煤巷掘進工作面的突出危險性判定各煤層煤巷掘進工作面突出危險性的臨界值應根據試驗考察確定，在確定前可暫按以下指標進行預測：當所有鉆孔的R值有R﹤6且未發(fā)現其他異常情況時，該工作面可預測為無突出危險工作面；否則，判定為突出危險工作