【正文】 405058667174765005075100120142154164174293949566266686004567901091261381461552434435055596180033547390103117127135212936414549501000274157718810011412218253236414445120024375063809210411316233032374041β1——保護層開采影響系數(shù)，按下式確定：當(dāng)M≤M0時，β1＝M/M0；MM0時，β1＝1。保護層的有效作用范圍保護層的有效作用范圍，包括走向、傾向和層間的有效作用范圍。⑷ 保護層采空區(qū)內(nèi)要避免一切可能的充填物，以保持被保護層充分卸壓。特殊情況非留煤柱不可時，應(yīng)經(jīng)礦務(wù)局(公司)總工程師批準(zhǔn)，并將煤柱的位置和尺寸準(zhǔn)確地標(biāo)在采掘平面圖上。 時，　　　　H＝KMsin(α/2) ……………………()式中：H——允許開采的最小層間距離，m；M——保護層的開采厚度，m；α——煤層傾角，度；K——頂板管理系數(shù)。如果礦井所有煤層都有突出危險，應(yīng)選擇突出危險程度較小的煤層作保護層，但在此保護層中進行采掘工作時，必須采取防治突出措施。其作用變化順序如下：開采保護層→巖層移動→被保護層卸壓(地應(yīng)力降低、煤層膨脹變形)→透氣性增加、瓦斯解吸→煤(巖)層瓦斯排放能力增強→瓦斯排放、鉆孔瓦斯流量增大→瓦斯壓力降低→瓦斯含量減少→煤體機械強度提高→應(yīng)力進一步降低。受到保護作用而消除了突出危險的突出煤層被稱為被保護層。開采保護層，是防止煤與瓦斯突出最有效的技術(shù)措施，國內(nèi)外實踐反復(fù)證明了這一點。石門揭煤工作面按“漸進式揭煤技術(shù)規(guī)定”執(zhí)行。5m巖柱施工的預(yù)測鉆孔控制巷道上方沿煤層傾斜的距離根據(jù)煤層傾角和煤層厚度確定，近水平煤層不少于5m，傾斜煤層、急傾斜煤層6~8m。根據(jù)煤層與巷道夾角大小，在保證施工鉆孔準(zhǔn)確到位的條件下，確定分幾步施工預(yù)測鉆孔。min1/2。Q=K1預(yù)測不突出區(qū)經(jīng)工作面預(yù)測和掘進，確屬不突出的比率高達93%，只有7%的范圍實際為突出危險或威脅區(qū)。也就是說小塊預(yù)測的突出危險范圍中近70%確屬于有突出危險，有30%的范圍是沒有突出危險而劃為突出危險區(qū)。例如打通一礦的7煤層突危險區(qū)要達30%以上，而相鄰的石壕煤礦7層突出危險范圍不足10%。（3）預(yù)測不突出準(zhǔn)確率 η3=100S2/S3……………………………()式中：η3——預(yù)測不突出準(zhǔn)確率，%；S2——預(yù)測實際不突出危險的長度或面積，m或m2；S3——預(yù)測不突出區(qū)域的長度或面積，m或m2。而在威脅區(qū)，每間隔30m預(yù)測2次，并在預(yù)測間隔區(qū)間要觀察地質(zhì)情況，一有異常，必須補作預(yù)測。由此預(yù)測到S1708工作面具有突出危險。這是一般突出煤層與嚴(yán)重突出煤層進行小塊段預(yù)測的重要依據(jù)之一。表28 煤結(jié)構(gòu)變化對比礦別煤層煤樣abΔPfK表面積(m2/g)總體積(mm3/g) 大孔比率（%）滯后值(mm3/g)松藻煤礦K1正常樣(41)1226破壞樣(39)1851綜上所述，在實驗室測試的煤層微結(jié)構(gòu)參數(shù)與煤層的突出危險傾向之間表現(xiàn)了良好的相關(guān)性。一般當(dāng)鉆屑量超過臨界值時就有噴孔現(xiàn)象。打通二礦的軟分層主要分布在羊叉灘背斜的兩側(cè)。表27 煤層的軟分層微結(jié)構(gòu)指標(biāo)礦別煤層分層abΔPfK表面積(m2/g) 總體積(mm3/g) 大孔比率（%）滯后值(mm3/g)松藻煤礦K2上分層下分層平均軟分層131425打通二礦7上分層下分層平均軟分層1414142125由表27看出，軟分層強度很低、而瓦斯放散速度及有關(guān)的微結(jié)構(gòu)指標(biāo)等都較高，綜合指標(biāo)K值達69以上。表26 松藻礦區(qū)煤微結(jié)構(gòu)指標(biāo)礦別煤層ab△PfK表面積(m2/g)總體積(mm3/g)大孔比率(%)滯后值(mm3/g)松藻礦K115K2K3一礦71282150二礦717830②同一煤層不同分層比較松藻礦區(qū)KK2煤層中，均夾有一層呈鱗片狀結(jié)構(gòu)的軟煤分層。（4）煤結(jié)構(gòu)指標(biāo)煤結(jié)構(gòu)是以煤粒尺寸和形態(tài)變化為特征。表25 松藻礦區(qū)構(gòu)造帶瓦斯參數(shù)礦 別考察地點斷層落差（m）單側(cè)距斷層（m）異常帶正常帶構(gòu)造帶增大（倍）石壕煤礦N1716運巷H=12~15H=石壕煤礦N1716回風(fēng)巷7H=~H=打通二礦S1710軌道巷（3條）58K1=K1=打通二礦S2705北回風(fēng)15K1=K1=打通一礦N1715上運巷8K1=K1=打通一礦S2705運巷大木樹向斜單測遠20K1=K1=注：K1鉆屑解吸指標(biāo)值，ml/(g?min1/2)；H鉆孔瓦斯涌出初速度，l/min。我們采取地質(zhì)統(tǒng)計法，分析地質(zhì)構(gòu)造與煤與瓦斯突出的關(guān)系，并確定其影響范圍。小塊段預(yù)測時，主要依據(jù)鄰近塊段工作面預(yù)測的解吸指標(biāo)K1值是否超標(biāo)，以及采掘過程中有無動力現(xiàn)象。表 24 松藻礦區(qū)始突深度的部分參數(shù)礦 別層別始突深度(m)實測壓力(MPa)fminPmin松藻煤礦K2324打通一礦7240打通二礦7246石壕煤礦7225逢春煤礦7200同華煤礦K1275（2）瓦斯指標(biāo)瓦斯含量是預(yù)測煤與瓦斯突出的敏感指標(biāo)之一，但現(xiàn)場測試復(fù)雜、所需要時間長。因此，始突深度以上無突出危險。最小突出瓦斯壓力與始突深度的實測壓力比較接近，表明始突位置深度已處于不突出的邊緣。只有在煤層破碎，瓦斯富積的地帶才可能發(fā)生煤與瓦斯突出。前蘇聯(lián)預(yù)測危險范圍用巖石壓力、瓦斯壓力和煤層的穩(wěn)定性三個要素進行預(yù)測。原地應(yīng)力是由上覆巖體重量造成的。這些指標(biāo)現(xiàn)場比較容易收集資料，也易于掌握，不需要花大量工程。還有的突出是預(yù)測有突出危險而在執(zhí)行消突措施時發(fā)生突出(見表23)。為了減少防突工程量，在突出威脅區(qū)采取間隔預(yù)測方式，在突出危險區(qū)采取連續(xù)預(yù)測方式，不突出區(qū)不再預(yù)測。Ⅱ級預(yù)測比Ⅰ級預(yù)測準(zhǔn)確性更高。在劃分出的突出危險區(qū)，采用條帶預(yù)抽、網(wǎng)格預(yù)抽，既避免了盲目上區(qū)域措施、增加防突工程量，又對突出危險區(qū)實施防突措施提供了安全保障。按照預(yù)測范圍的大小，可將煤層突出危險性預(yù)測劃分為采區(qū)區(qū)域預(yù)測、小塊段區(qū)域預(yù)測、局部預(yù)測3級；上一級預(yù)測對下一級起指導(dǎo)作用，下一級預(yù)測對上一級進行修改、補充、完善和檢驗。綜合指標(biāo)D考慮了開采深度、煤層瓦斯壓力及煤的堅固性系數(shù)三因素，分別表征了突出機理綜合假說中的地應(yīng)力、瓦斯和煤的物理力學(xué)性質(zhì)三個方面；其計算依據(jù)是在總結(jié)分析國內(nèi)主要突出礦井突出煤層應(yīng)力狀況以及瓦斯壓力情況提出來的。（二） 綜合指標(biāo)法采用綜合指標(biāo)D和K(、)來預(yù)測煤層的突出危險性，其臨界值應(yīng)根據(jù)本礦區(qū)實測數(shù)據(jù)確定，如無實測資料，可參照表22取值。地質(zhì)方面的資料有：采掘進度、被保護范圍、煤層賦存條件(厚度、軟分層厚、高程、埋深等)、地質(zhì)構(gòu)造、突出點的位置等；瓦斯方面的資料有：突出強度(包括突出瓦斯量)、瓦斯壓力、瓦斯含量、瓦斯涌出量、透氣性系數(shù)、煤層突出特征參數(shù)等。瓦斯地質(zhì)圖瓦斯地質(zhì)圖是應(yīng)用統(tǒng)計法繪出的已采礦井的突出點分布圖，分析礦井地質(zhì)與突出的關(guān)系，推測判斷深部水平或同水平的構(gòu)造延伸部分的突出危險性。不突出區(qū)的劃定比較嚴(yán)格，首先應(yīng)是在經(jīng)過考察的始突深度以上，同時無構(gòu)造和瓦斯異常涌出點。一般將煤厚變化達40%以上，或軟分層厚度達15cm以上的地段劃為突出危險區(qū)。如： m的斷層，在斷層兩邊各10 m范圍劃為突出危險區(qū)； m落差的斷層，在其兩邊各15 m劃為突出危險區(qū)；落差1 m以上按其兩邊各20 m劃為突出危險區(qū)。瓦斯地質(zhì)統(tǒng)計法預(yù)測指標(biāo)針對瓦斯地質(zhì)統(tǒng)計法提出的瓦斯和地質(zhì)兩方面的指標(biāo)，不同礦區(qū)(或地區(qū))有其適用于本礦區(qū)的衡量標(biāo)準(zhǔn)；但在同一個礦區(qū)(或地區(qū))，所采用的瓦斯、地質(zhì)指標(biāo)，以及劃分的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)是一致的。瓦斯地質(zhì)統(tǒng)計法預(yù)測考慮了突出區(qū)域性分布性質(zhì)，強調(diào)了地質(zhì)條件對煤層突出、以及突出煤層瓦斯參數(shù)的控制作用，在許多生產(chǎn)礦井得到了應(yīng)用和發(fā)展。區(qū)域預(yù)測所劃分出的不同危險區(qū)域也不是一成不變的。第三章 “四位一體”防突措施一、突出危險性預(yù)測(一)、區(qū)域預(yù)測區(qū)域預(yù)測是對新礦井、新水平、新采區(qū)突出煤層進行突出危險性劃分。由于煤的自重影響，向上方向掘進巷道時突出較多，向下方掘進巷道突出較小，突出次數(shù)隨煤層傾角的增大而增加。突出危險呈帶狀分布，如向斜軸部地區(qū)、向斜軸與斷層或褶曲交會地區(qū)、火成巖侵入形成的變質(zhì)煤和非變質(zhì)煤交混地區(qū)等地質(zhì)構(gòu)造附近。二、煤與瓦斯突出規(guī)律突出發(fā)生在一定的深度上；隨著煤層深度增加，突出的危險性增大，即突出的次數(shù)增多、突出強度增大、突出煤層的層數(shù)增加、突出危險區(qū)域增大。當(dāng)釋放的巖石和煤的彈性潛能以及瓦斯壓力足夠高時，即可把煤破碎，激發(fā)突出。發(fā)生煤和瓦斯突出的第一個必要和充分條件是：煤層和圍巖具有較高的地應(yīng)力和瓦斯壓力，并且在近工作面地帶煤層的應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生突然變化，使?jié)撃苡锌赡芡蝗会尫?。煤與瓦斯突出是一種伴有聲響和猛烈力能效應(yīng)的動力現(xiàn)象，它的主要危害有以下幾點：摧毀井巷設(shè)施；破壞通風(fēng)系統(tǒng)、設(shè)施，使風(fēng)流發(fā)生逆流。特大型煤與瓦斯突出時，短時間能涌出數(shù)十萬至數(shù)百萬m3的瓦斯，噸煤瓦斯涌出量高達100～800 m3，超過煤層瓦斯含量5—30倍。 ③次大型煤與瓦斯突出，強度100—499t。(2)煤與瓦斯突出的另一個重要特征是噴出的煤具有分選現(xiàn)象，即在靠近突出空洞和巷道下部為塊煤，其次為碎煤，離突出空洞較遠處和煤堆上部是粉煤，有時粉煤能被拋出很遠。 (7)壓出前的預(yù)兆：軟煤分層厚度增加，支架壓力增加，工作而掉煤渣，煤體中出現(xiàn)劈裂聲，悶雷聲等。 (3)壓出的煤可拋出1—３m，個別情況下在4 m以，堆積坡度比自然安息角?。?(4)壓出的煤量一般為數(shù)十t，大強度壓出可達375t。 第二類，煤的突然擠出，多發(fā)生在傾斜和緩傾斜煤層的回采工作面,它是由于應(yīng)力大，煤層中有軟分層，有平行工作面的解理裂縫，在直接頂板中有彈性巖石(砂巖、石灰?guī)r等)和放頂不及時，懸頂過大等條件下，煤層受到采動應(yīng)力作用使工作面邊緣煤體被壓碎而發(fā)生的，瓦斯隨著煤的突然擠出而加劇涌出。 (3)強度—般在10～20t以下；個別達50t以上。 這一類突然壓出乃是應(yīng)力的水平擠壓作用所造成的。按表現(xiàn)形式不同，煤的突然壓出又可分為兩類。(6)傾出時的動力效應(yīng)，可以推倒空車、折斷木支架等。煤的拋出距離一般不超過50m，傾出的煤的堆積坡面角， —般接近于自然安息角，沿傾斜發(fā)生大強度傾出時,堆積坡度可能小于自然安息角。在上山，空洞常沿煤層傾斜方向延伸，多為梨形； 在平巷，空洞多分布在工作面，上方及上隅角，橢圓形較為常見， —般空洞的上部呈自然拱的形狀。(一)、煤的突然傾出煤的突然傾出是煤礦中常見的瓦斯動力現(xiàn)象，在頓巴斯煤田的急傾斜煤層，煤的突然傾出占突出總數(shù)的50％以上。 突出分類的基本原則是：(1)動力現(xiàn)象造成的空洞位置及形狀(包括孔洞中心線和水平面所成之傾角)。 松藻煤電有限責(zé)任公司歷年突出次數(shù)變化圖二、煤與瓦斯突出分類在開采瓦斯煤層時，經(jīng)常會發(fā)生一些瓦斯動力現(xiàn)象，有時還造成—定的動力效應(yīng)。主要表現(xiàn)在，隨著深度的增加，突出次數(shù)也隨之增加，原來不突出的煤層也發(fā)生了突出。（三）按突出前的作業(yè)工序分析：各煤層各工序突出情況見表16。3 始突深度：最淺的是8層，為113m，其余11(K2)、12(K1)分別是273m、234m、302m、234m。1986年以來，相繼發(fā)生鉆孔突出35次，死亡19人，最大突出強度760t，瓦斯量44800m3，最多一次死亡6人(見表12)。防突工培訓(xùn)教案2012年度目 錄第一章 煤與瓦斯突出概述 …………………………………(1)一、煤與瓦斯突出概況 ………………………………………(1)二、煤與瓦斯突出分類 ………………………………………(8)三、煤與瓦斯突出危害 ………………………………………(11)第二章 煤與瓦斯突出機理、規(guī)律、預(yù)兆 …………………(11) 一、煤與瓦斯突出機理 ………………………………………(11)二、煤與瓦斯突出規(guī)律 ………………………………………(12)三、煤與瓦斯突出預(yù)兆 ………………………………………(12)第三章 “四位一體”防突措施 ……………………………(13)第四