【文章內容簡介】 0≥60100≤Q≥70九、防突方面相關知識（一）區(qū)域突出危險性預測方法單項指標法采用煤的破壞類型，瓦斯放散初速度（△p），煤的堅固性系數(shù)（f）和煤層瓦斯壓力（P）作為預測指標，各種指標的突出危險臨界值應根據(jù)實測資料確定，無實測資料時可參考下表所列數(shù)據(jù)。只有全部指標達到或超過其臨界值時方可劃為突出煤層。預測煤層突出危險性單項臨界指標值煤層突出危險性煤的破壞類型瓦斯放散初速度指標△P煤的堅固性系數(shù)f煤層瓦斯壓力p/Mpa突出危險性Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ≥10≤≥無突出危險性Ⅰ、Ⅱ＜10＞＜煤的破壞類型分類表破壞類型光澤構造與構造特征節(jié)理性質節(jié)理面性質斷口性質手試強度I類（非破壞煤）亮與半亮層狀構造，塊狀構造，條帶清晰明顯一組或二三組節(jié)理，節(jié)理系統(tǒng)發(fā)達，有次序有充填物（方解石），次生面少，節(jié)理、劈理面平整參差階狀，貝狀，波浪狀堅硬，用手難以掰開II類（破壞煤）亮與半亮尚未失去層狀，較有次序條帶明顯，有時扭曲，有錯動不規(guī)則塊狀，多棱角有擠壓特征次生節(jié)理面多，且不規(guī)則，與原生節(jié)理呈網(wǎng)狀節(jié)理節(jié)理面有擦紋、滑皮。節(jié)理平整，易掰開殘差多角用手極易剝成小塊，中等硬度III類煤（強烈破壞煤）半亮與半暗彎曲呈透鏡體構造小片狀構造細小碎塊，層理紊亂無次序節(jié)理不清，系統(tǒng)不達到，次生節(jié)理密度大有大量擦痕殘差及粒狀用手捻之可成粉末、碎粒IV類煤（粉碎煤）暗淡粒狀或小顆粒膠結而成，形似天然煤團無節(jié)理，成粘塊狀粒狀用手捻之可成粉末V類煤（全粉煤）暗淡土狀構造，似土質煤如斷層泥狀土狀易捻成粉末，疏松瓦斯地質統(tǒng)計法。根據(jù)已開采區(qū)域的煤層賦存和地質構造情況以及突出分布規(guī)律，劃分出突出危險區(qū)、突出威脅區(qū)。突出危險區(qū)應符合下列條件：①上水平發(fā)生過一次突出的區(qū)域；下水平的垂直對應區(qū)域應預測為突出危險區(qū)；②根據(jù)上水平突出點分布；地質構造情況；突出點距斷層最遠距離線情況；上水平地質構造分布，推測下水平或下采區(qū)的突出危險性情況（如下圖）；③未劃定的其他區(qū)域為突出威脅區(qū)。綜合指標法預測突出危險性計算公式D=()()K=△P/ f式中D—煤層突出危險性綜合指標K—煤的突出危險性綜合指標H—開采深度，mP—煤層瓦斯壓力，取兩鉆孔瓦斯壓力最大值，MPa△P—軟分層煤的瓦斯放散初速度指標f—軟分層煤的堅固性系數(shù)綜合指標預測煤層區(qū)域突出危險性的臨界指標煤層突出危險性綜合指標突出危險性DK無煙煤其他煤種≥≥20≥15突出危險性＜＜20＜15無突出危險性注：（1）、如果D=()()式中，兩括號內計算都為負值時，無論D值大小，都為突出威脅區(qū)。（2）、地質勘探和新建井進行突出預測時，突出威脅區(qū)視為無突出危險煤層。（3）、采用綜合指標法對煤層進行區(qū)域預測時，應符合下列要求：①在巖石工作面向突出煤層至少打兩個測壓孔，測定瓦斯壓力（P），取其最大值；②在打測壓孔過程中，每米煤鉆孔采取一個煤樣，測定煤的堅固性系數(shù)（f），將兩個測壓孔所測得的堅固性系數(shù)量最小值加以平均，作為該煤層平均堅固性系數(shù)；③將堅固性系數(shù)最小的兩個煤樣混合后，測定煤的瓦斯放散速度指標（△p）；④測定后，填寫綜合指標法預測區(qū)域突出危險性報告表，見下表。綜合指標預測區(qū)域突出危險性報告表局 礦 井煤層水平石門距地表垂深/m煤層瓦斯壓力測定鉆孔編號鉆孔直徑/mm孔長/m鉆孔傾角瓦斯壓力隨時間變化曲線巖孔煤孔合計封孔長度/m封孔日期(年、月、日)安設瓦斯壓力表日期(年、月、日)最大瓦斯壓力/MPa煤的堅固性系數(shù)煤的瓦斯散放初速度指標△p煤層突出危險性綜合指標D煤層突出危險性綜合指標K突出危險性預測評價預測人通風科長地測科長礦總工程師地質構造指標法煤與瓦斯突出與地質構造有明顯關系，這實踐證明的。但是，由于煤與瓦斯突出機理比較復雜，各地區(qū)、礦區(qū)、礦地質構造又有很大不同，做出準確的定量判斷很困難。我國研究煤與瓦斯突出的校所，摸索出一整套方法，通過地質構造進行預測，雖然不能做出準確預測，但在作為定性判斷，還是很有參考價值的。①傾角標準差：用煤層傾角變化，反映局部褶曲發(fā)育情況。α越大越危險。式中 α——傾角標準差； Xi——每一測量點的傾角； ——統(tǒng)計地區(qū)平均傾角； n——測量點數(shù)。②變形系數(shù)：用煤層相對變形大小，判斷突出可能性。越大越危險。式中 KB——變形系數(shù)； L′——剖面中煤層頂（底）板上兩點實際變形長度； L——兩點的水平變形長度。③小斷層密度：用單位面積或長度內的小斷層個數(shù)，判斷突出危險性。越大越危險。④煤厚標準差：用煤的厚度變化，判斷突出危險性。越大越危險。式中 Hm——煤厚標準差； Hmi——某一測點煤厚； ——統(tǒng)計區(qū)域內平均煤厚； n——觀測點數(shù)。⑤煤厚變異系數(shù)：用煤厚變化幅度，判斷突出危險性。⑥煤層揉皺系數(shù)：用煤層被揉皺情況，判斷突出危險性。式中 K10——揉皺系數(shù)； h2——二類結構煤厚度； h34——三、四類結構煤厚度和； M——煤層總厚度。（二）工作面突出危險性預測工作面突出危險性預測，也稱局部預測。它主要是對石門揭煤、煤掘工作面和采煤工作面的危險性進行預測。局部預測指標主要有：鉆孔鉆屑量（S）、瓦斯解吸指標（△h2或K1）、鉆孔瓦斯涌出初速度（q）、R值及鉆屑溫度、煤體溫度、煤層瓦斯涌出量等。最常用的指標有：S、△h2或Kq、R。石門揭煤工作面突出危險性預測。石門揭煤工作面可采用綜合指標法、鉆屑瓦斯解吸指標法或經(jīng)過實驗證實有效的其他方法預測突出危險性。①綜合指標法。見區(qū)域突出危險性預測方法。②鉆屑瓦斯解吸指標法。鉆孔瓦斯解吸指標是反應瓦斯壓力，瓦斯含量和煤層特征的一個指標。當煤層瓦斯壓力大，瓦斯含量高，煤層吸附瓦斯能力強時，更容易突出。但直接測定煤層這種瓦斯解吸能力又很困難。人們通過研究，采用試驗模擬方法，間接進行測量，提出了△h2或K1概念。在石門工作面距煤層最小垂距為3～10m，利用探明煤層賦存條件和瓦斯情況的鉆孔或至少打兩個直徑為50～75mm的預測鉆孔，在其鉆進煤層時，用1～3mm的篩子篩分鉆屑，測定其瓦斯解吸指標△h2或K1?！鱤2：即在固定炭粒度（1～3mm），固定煤炭重量（10g），固定暴露時間（3min）和固定測量時間（2min）情況下，測定瓦斯解吸量。但直接測量解吸量很困難，而測量產(chǎn)生的瓦斯壓力更容易，于是就產(chǎn)生了△h2。K1：是煤樣從煤體脫落暴露后，第1分鐘內，每克煤的累積瓦斯解吸量。它的理論依據(jù)是：式中 Q——煤樣解吸測定開始后，t分鐘時，解吸每克煤樣累積瓦斯解吸量； W1——解吸測定開始前，煤樣在暴露時間內損失的瓦斯解吸量，mL/g； t1——取樣到啟動儀時間，min； t2——解吸測定時間，min； t3——煤樣從煤體脫落到鉆孔口時間（，L為鉆孔長度，m），min。由于式中有兩個未知數(shù)，K1和W1，需要用作圖法或試算法獲得。鉆屑瓦斯解吸指標的突出臨界值，應根據(jù)實測數(shù)據(jù)確定；如無實測出數(shù)據(jù)可參照規(guī)定：兩項指標滿足下表規(guī)定值，為突出危險工作面。鉆屑指標法預測石門工作面突出危險的臨界值指標干煤濕煤△h2/Pa≥200≥160K1/mLg1min1/2≥≥煤巷掘進工作面突出危險性預測。在突出區(qū)域中的煤巷掘進工作面，可采用以下方法之一預測其突出危險性；鉆孔瓦斯涌出初速度法、R值指標法、鉆屑指標法和其他經(jīng)實驗實有效的方法（如鉆屑溫度、煤體溫度、爆破后的瓦斯涌出量等