【文章內(nèi)容簡介】 施工，并按照下列作業(yè)程序進(jìn)行： （一）探明揭煤工作面和煤層的相對(duì)位置； （二）在與煤層保持適當(dāng)距離的位置進(jìn)行工作面預(yù)測(cè)（或區(qū)域驗(yàn)證）； （三）工作面預(yù)測(cè)（或區(qū)域驗(yàn)證）有突出危險(xiǎn)時(shí)，采取工作面防突措施； （四）實(shí)施工作面措施效果檢驗(yàn)； （五）掘進(jìn)至遠(yuǎn)距離爆破揭穿煤層前的工作面位置，采用工作面預(yù)測(cè)或措施效果檢驗(yàn)的方法進(jìn)行最后驗(yàn)證； （六）采取安全防護(hù)措施并用遠(yuǎn)距離爆破揭開或穿過煤層； （七）在巖石巷道與煤層連接處加強(qiáng)支護(hù)。 局部綜合防突措施基本程序和要求 ? 石門和立井、斜井揭煤工作面的突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)必須在距突出煤層最小法向距離 5 m（地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、巖石破碎的區(qū)域，應(yīng)適當(dāng)加大法向距離）前進(jìn)行。 ? 在經(jīng)工作面預(yù)測(cè)或措施效果檢驗(yàn)為無突出危險(xiǎn)工作面時(shí)，可掘進(jìn)至遠(yuǎn)距離爆破揭穿煤層前的工作面位置，再采用工作面預(yù)測(cè)的方法進(jìn)行最后驗(yàn)證。若經(jīng)驗(yàn)證仍為無突出危險(xiǎn)工作面時(shí)，則在采取安全防護(hù)措施的條件下采用遠(yuǎn)距離爆破揭穿煤層；否則，必須采取或補(bǔ)充工作面防突措施。 ? 當(dāng)工作面預(yù)測(cè)或措施效果檢驗(yàn)為突出危險(xiǎn)工作面時(shí)，必須采取或補(bǔ)充工作面防突措施，直到經(jīng)措施效果檢驗(yàn)為無突出危險(xiǎn)工作面。 局部綜合防突措施基本程序和要求 ? 石門和立井、斜井工作面從掘進(jìn)至距突出煤層的最小法向距離 5m開始，必須采用物探或鉆探手段邊探邊掘，保證工作面到煤層的最小法向距離不小于遠(yuǎn)距離爆破揭開突出煤層前要求的最小距離。 ? 采用遠(yuǎn)距離爆破揭開突出煤層時(shí)，要求石門、斜井揭煤工作面與煤層間的最小法向距離是：急傾斜煤層 2m，其他煤層。要求立井揭煤工作面與煤層間的最小法向距離是：急傾斜煤層 ，其他煤層 2m。如果巖石松軟、破碎，還應(yīng)適當(dāng)增加法向距離 局部綜合防突措施基本程序和要求 ? 在揭煤工作面用遠(yuǎn)距離爆破揭開突出煤層后，若未能一次揭穿至煤層頂（底）板，則仍應(yīng)當(dāng)按照遠(yuǎn)距離爆破的要求執(zhí)行，直至完成揭煤作業(yè)全過程。 局部綜合防突措施基本程序和要求 ? 當(dāng)石門或立井、斜井揭穿厚度小于 時(shí)，可直接用遠(yuǎn)距離爆破方式揭穿煤層。 局部綜合防突措施基本程序和要求 ? 突出煤層的每個(gè)煤巷掘進(jìn)工作面和采煤工作面都應(yīng)當(dāng)編制工作面專項(xiàng)防突設(shè)計(jì)，報(bào)礦技術(shù)負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)。實(shí)施過程中當(dāng)煤層賦存條件變化較大或巷道設(shè)計(jì)發(fā)生變化時(shí)，還應(yīng)當(dāng)作出補(bǔ)充或修改設(shè)計(jì)。 局部綜合防突措施基本程序和要求 ? 在實(shí)施局部綜合防突措施的煤巷掘進(jìn)工作面和回采工作面，若預(yù)測(cè)指標(biāo)為無突出危險(xiǎn)，則只有當(dāng)上一循環(huán)的預(yù)測(cè)指標(biāo)也是無突出危險(xiǎn)時(shí)，方可確定為無突出危險(xiǎn)工作面，并在采取安全防護(hù)措施、保留足夠的預(yù)測(cè)超前距的條件下進(jìn)行采掘作業(yè)；否則，仍要執(zhí)行一次工作面防突措施和措施效果檢驗(yàn)。 工作面突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè) ? 對(duì)于各類工作面，除本規(guī)定載明應(yīng)該或可以采用的工作面預(yù)測(cè)方法外，其他新方法的研究試驗(yàn)應(yīng)當(dāng)由具有突出危險(xiǎn)性鑒定資質(zhì)的單位進(jìn)行；在試驗(yàn)前，應(yīng)當(dāng)由煤礦企業(yè)技術(shù)負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)。 應(yīng)針對(duì)各煤層發(fā)生煤與瓦斯突出的特點(diǎn)和條件試驗(yàn)確定工作面預(yù)測(cè)的敏感指標(biāo)和臨界值，并作為判定工作面突出危險(xiǎn)性的主要依據(jù)。試驗(yàn)應(yīng)由具有突出危險(xiǎn)性鑒定資質(zhì)的單位進(jìn)行，在試驗(yàn)前和應(yīng)用前應(yīng)當(dāng)由煤礦企業(yè)技術(shù)負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)。 工作面突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè) ? 在主要采用敏感指標(biāo)進(jìn)行工作面預(yù)測(cè)的同時(shí)，可以根據(jù)實(shí)際條件測(cè)定一些輔助指標(biāo)（如瓦斯含量、工作面瓦斯涌出量動(dòng)態(tài)變化、聲發(fā)射、電磁輻射、鉆屑溫度、煤體溫度等），采用物探、鉆探等手段探測(cè)前方地質(zhì)構(gòu)造，觀察分析工作面揭露的地質(zhì)構(gòu)造、采掘作業(yè)及鉆孔等發(fā)生的各種現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)工作面突出危險(xiǎn)性的多元信息綜合預(yù)測(cè)和判斷。 工作面突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè) 工作面地質(zhì)構(gòu)造、采掘作業(yè)及鉆孔等發(fā)生的各種現(xiàn)象主要有以 下方面： （一）煤層的構(gòu)造破壞帶，包括斷層、劇烈褶曲、火成巖侵入等； （二）煤層賦存條件急劇變化； （三）采掘應(yīng)力疊加； （四）工作面出現(xiàn)噴孔、頂鉆等動(dòng)力現(xiàn)象； （五）工作面出現(xiàn)明顯的突出預(yù)兆。 在突出煤層，當(dāng)出現(xiàn)上述第（四）、（五）情況時(shí)，應(yīng)判定為突出危險(xiǎn)工作面；當(dāng)有上述第（一）、（二）、（三）情況時(shí)，除已經(jīng)實(shí)施了工作面防突措施的以外，應(yīng)視為突出危險(xiǎn)工作面并實(shí)施相關(guān)措施。 工作面突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè) ? 石門揭煤工作面的突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)應(yīng)當(dāng)選用綜合指標(biāo)法、鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)法或其他經(jīng)試驗(yàn)證實(shí)有效的方法進(jìn)行。 ? 立井、斜井揭煤工作面的突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)按照石門揭煤工作面的各項(xiàng)要求和方法執(zhí)行。 石門掘進(jìn)工作面4 31石門揭煤工作面突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)鉆孔 布置示意圖 工作面突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè) ? 采用綜合指標(biāo)法預(yù)測(cè)石門揭煤工作面突出危險(xiǎn)性時(shí)，應(yīng)當(dāng)由工作面向煤層的適當(dāng)位置至少打 3個(gè)鉆孔測(cè)定煤層瓦斯壓力P。近距離煤層群的層間距小于 5m或?qū)娱g巖石破碎時(shí)，應(yīng)當(dāng)測(cè)定各煤層的綜合瓦斯壓力。 ? 測(cè)壓鉆孔在每米煤孔采一個(gè)煤樣測(cè)定煤的堅(jiān)固性系數(shù) f，把每個(gè)鉆孔中堅(jiān)固性系數(shù)最小的煤樣混合后測(cè)定煤的瓦斯放散初速度 Δp，則此值及所有鉆孔中測(cè)定的最小堅(jiān)固性系數(shù) f值作為軟分層煤的瓦斯放散初速度和堅(jiān)固性系數(shù)參數(shù)值。 工作面突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè) 綜合指標(biāo) D、 K的計(jì)算公式為 D=（ ） () （ 1） K= △ P/f （ 2） 式中 D— 工作面突出危險(xiǎn)性的 D綜合指標(biāo)； K— 工作面突出危險(xiǎn)性的 K綜合指標(biāo)； H— 煤層埋藏深度， m； P— 煤層瓦斯壓力，取各個(gè)測(cè)壓鉆孔實(shí)測(cè)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(jiān)固性系數(shù)。 綜合指標(biāo) D與 K的技術(shù)描述圖 各煤層石門揭煤工作面突出預(yù)測(cè)綜合指標(biāo) D、 K的臨界值應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)考察確定，在確定前可暫按表 3所列的臨界值進(jìn)行預(yù)測(cè)。 當(dāng)測(cè)定的綜合指標(biāo) D、 K都小于臨界值，或者指標(biāo) K小于臨界值且式（ 1）中兩括號(hào)內(nèi)的計(jì)算值都為負(fù)值時(shí)，若未發(fā)現(xiàn)其他異常情況，該工作面即為無突出危險(xiǎn)工作面；否則，判定為突出危險(xiǎn)工作面。 表 3 石門揭煤工作面突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)綜合指標(biāo) D、 K參考臨界值 綜合指標(biāo) D 綜合指標(biāo) K 無煙煤 其他煤種 20 15 工作面突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè) ? 采用鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)法預(yù)測(cè)石門揭煤工作面突出危險(xiǎn)性時(shí)，由工作面向煤層的適當(dāng)位置至少打 3個(gè)鉆孔，在鉆孔鉆進(jìn)到煤層時(shí)每鉆進(jìn) 1m采集一次孔口排出的粒徑 1～ 3mm的煤鉆屑，測(cè)定其瓦斯解吸指標(biāo) K1或△ h2值。測(cè)定時(shí)，應(yīng)考慮不同鉆進(jìn)工藝條件下的排渣速度。 ? 各煤層石門揭煤工作面鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)的臨界值應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)考察確定，在確定前可暫按表 4中所列的指標(biāo)臨界值預(yù)測(cè)突出危險(xiǎn)性。 表 4 鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)法預(yù)測(cè)石門揭煤工作面 突出危險(xiǎn)性的參考臨界值 煤樣 Δ h2指標(biāo)臨界值 (Pa) K1指標(biāo)臨界值（ mL/g? ） 干煤樣 200 濕煤樣 160 12min如果所有實(shí)測(cè)的指標(biāo)值均小于臨界值，并且未發(fā)現(xiàn)其他異常情況，則該工作面為無突出危險(xiǎn)工作面；否則，為突出危險(xiǎn)工作面。 MD2型鉆屑瓦斯解吸儀 ?鉆屑解吸指標(biāo) (Δh2)的測(cè)定 ： ?打鉆時(shí)在預(yù)定的位置取出鉆屑，用孔徑 1mm和 3mm的篩子篩分 (φ1mm的篩子在下， φ3mm的篩子在上 )； ?將篩分好的 φ1～ 3mm粒度的試樣裝入 MD2型解吸儀的煤樣瓶中，試樣裝至煤樣瓶刻度線水平 (10g左右 )； ?自鉆孔打至該采樣段起經(jīng) 3min后，啟動(dòng)秒表，轉(zhuǎn)動(dòng)三通閥，使煤樣瓶與大氣隔離； ?在 2min時(shí)記錄解吸儀的讀數(shù)，該值即為 Δh2，單位為Pa。 ?瓦斯解吸特征 K1值是判斷煤層突出危險(xiǎn)程度的重要參數(shù)； ?K1值等于煤體暴露后第 1分鐘內(nèi)每克鉆屑的瓦斯解吸量； ?K1值的大小與煤層中瓦斯含量有關(guān)，也與煤的破壞類型有關(guān)，因此，它能較好地反映煤層的突出危險(xiǎn)性。 確定 k1突出臨界指標(biāo)值的方法 瓦斯壓力確定突出臨界指標(biāo)值 . 從瓦斯因素而言，突出時(shí)煤層中的瓦斯壓力必須達(dá)到所需的瓦斯臨界壓力值。常用的方法有以下幾種： a 蘇聯(lián)的經(jīng)驗(yàn)公式 Pmin= b、北票礦務(wù)局的經(jīng)驗(yàn)公式 Pmin= +0。 39 C、煤炭科學(xué)研究總院重慶院經(jīng)驗(yàn)公式 Pmin= 式中 Pmin 煤層突出時(shí)所需的最小瓦斯壓力， Mpa。 fΠ 煤層的加權(quán)平均的堅(jiān)固性系數(shù)； f min 煤層的最小堅(jiān)固性系數(shù) 以上公式前兩個(gè)適用于石門揭穿煤層時(shí)使用， 第三個(gè)公式適用于煤巷掘進(jìn)中確定煤層突出時(shí)所需的最小瓦斯壓力。 也可以采用始突深度處的瓦斯壓力計(jì)算 . 當(dāng)確定了突出時(shí)最小瓦斯壓力后，根據(jù)實(shí)驗(yàn)室中確定的 K1與瓦斯壓力 P的關(guān)系，就可以確定出 K1的突出臨界指標(biāo)判斷值。 實(shí)驗(yàn)室的研究表明， K1的大小與瓦斯壓力符合下列關(guān)系式： K1=APminB 式中 Pmin 瓦斯壓力， Mpa。 A， B 系數(shù) A,B兩系數(shù)也可采用經(jīng)驗(yàn)公式確定。 A= B= （上述兩個(gè) A,B值 ,是取掉煤中水分、灰分的影響計(jì)算出來的 ,所以計(jì)算出 K1值也是不含水分和灰分煤的 (可燃基計(jì)算 ),在應(yīng)用上述公式應(yīng)予以注意 ,要將計(jì)算出來的 K1 值乘以 (1灰分 水分 )后 ,方可作為臨界指標(biāo)值使用 。） ? 工作面突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè) ? 可采用下列方法預(yù)測(cè)煤巷掘進(jìn)工作面的突出危險(xiǎn)性： （一）鉆屑指標(biāo)法； （二）復(fù)合指標(biāo)法； （三） R值指標(biāo)法； （四）其他經(jīng)試驗(yàn)證實(shí)有效的方法。 1煤巷掘進(jìn)工作面32 孔孔孔煤巷掘進(jìn)工作面 突出預(yù)測(cè) 鉆孔布置示意圖 工作面突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè) ? 采用鉆屑指標(biāo)法預(yù)測(cè)煤巷掘進(jìn)工作面突出危險(xiǎn)性時(shí)，在近水平、緩傾斜煤層工作面應(yīng)向前方煤體至少施工 3個(gè)、在傾斜或急傾斜煤層至少施工 2個(gè)直徑 42mm、孔深 8～ 10m的鉆孔，測(cè)定鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)和鉆屑量。 ? 鉆孔應(yīng)盡可能布置在軟分層中，一個(gè)鉆孔位于掘進(jìn)巷道斷面中部，并平行于掘進(jìn)方向，其他鉆孔的終孔點(diǎn)應(yīng)位于巷道斷面兩側(cè)輪廓線外 2～ 4m處。 ? 鉆孔每鉆進(jìn) 1m測(cè)定該 1m段的全部鉆屑量 S，每鉆進(jìn) 2m至少測(cè)定一次鉆屑瓦斯解吸指標(biāo) K1或△ h2值。 ? 各煤層采用鉆屑指標(biāo)法預(yù)測(cè)煤巷掘進(jìn)工作面突出危險(xiǎn)性的指標(biāo)臨界值應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)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(xiǎn)性。 表 5 鉆屑指標(biāo)法預(yù)測(cè)煤巷掘進(jìn)工作面突出危險(xiǎn)性的 參考臨界值 21min鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)Δ h2 Pa 鉆屑瓦斯解吸指標(biāo) K1 （ mL/g? ） 鉆屑量 S （ kg/m） （ L/m） 200 6 如果實(shí)測(cè)得到的 S 、 K1或△ h2的所有測(cè)定值均小于臨界值，并且未發(fā)現(xiàn)其他異常情況，則該工作面預(yù)測(cè)為無突出危險(xiǎn)工作面；否則，為突出危險(xiǎn)工作面。 工作面突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè) ? 采用復(fù)合指標(biāo)法預(yù)測(cè)煤巷掘進(jìn)工作面突出危險(xiǎn)性時(shí)，在近水平、緩傾斜煤層工作面應(yīng)當(dāng)向前方煤體至少施工 3個(gè)、在傾斜或急傾斜煤層至少施工 2個(gè)直徑 42mm、孔深 8～ 10m的鉆孔，測(cè)定鉆孔瓦斯涌出初速度和鉆屑量指標(biāo)。 ? 鉆孔應(yīng)當(dāng)盡量布置在軟分層中，一個(gè)鉆孔位于掘進(jìn)巷道斷面中部，并平行于掘進(jìn)方向，其他鉆孔開孔口靠近巷道兩幫，終孔點(diǎn)應(yīng)位于巷道斷面兩側(cè)輪廓線外 2～ 4m處。 ? 鉆孔每鉆進(jìn) 1m測(cè)定該 1m段的全部鉆屑量 S，并在暫停鉆進(jìn)后 2min內(nèi)測(cè)定鉆孔瓦斯涌出初速度 q。測(cè)定鉆孔瓦斯涌出初速度時(shí)，測(cè)量室的長度為 。 煤巷掘進(jìn)工作面 復(fù)合指標(biāo)法 預(yù)測(cè)鉆孔布置示意圖 煤巷掘進(jìn)工作面流量測(cè)量管鉆孔 測(cè)量室封孔器鉆孔瓦斯涌出初速度測(cè)定示意圖 膠囊封孔器 ?瓦斯涌出初速度綜合地反映了煤層的破壞程度、瓦斯壓力和瓦斯含量、煤體的應(yīng)力狀態(tài)及透氣性 。 ?當(dāng)測(cè)試地點(diǎn)透氣性較高時(shí)，瓦斯涌出初速度值也能達(dá)到較高的數(shù)值，但并無突出危險(xiǎn) 。 ?為此也有引入瓦斯涌出衰減系數(shù)指標(biāo)，瓦斯涌出衰減系數(shù)為第 5分鐘涌出速度與第 1分鐘涌出速度(即瓦斯涌出初速度 gH)的比值 (α=g5/gH) 比值小說明煤體透氣性小，突出危險(xiǎn)性高。 各煤層采用復(fù)合指標(biāo)法預(yù)測(cè)煤巷掘進(jìn)工作面突出危險(xiǎn)性的指標(biāo)