【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 速度越大，煤的破壞類型越嚴(yán)重，越易于形成具有攜帶破碎能力的瓦斯流，越有利于突出的發(fā)生。該指標(biāo)表示煤抵抗外力能力的一個(gè)綜合性指標(biāo)。它由煤的強(qiáng)度、硬度、脆性決定。測(cè)定工具是搗碎筒和計(jì)量筒。測(cè)定原理是在一定重量的落錘作用下，測(cè)算一定重量煤體的破碎程度。具體操作的程序如下：1．采樣：在煤層厚度上、中、下采集直徑為100mm煤塊各兩塊。2．打碎分組：工手工打碎煤體，使之粒度為2030mm，經(jīng)篩分后，分成每份50g，每5份為一組(250g)，共三組，重量為750g。3．落錘搗碎：將每份煤樣放入搗碎筒內(nèi)，每份煤樣沖擊3次。4．測(cè)量粉煤高度：每5份（即每組）煤樣搗碎后，經(jīng)過(guò)篩分，1輕輕敲打使之密實(shí)，插入具有刻度的活塞尺，量出粉煤高度。5． 測(cè)定f值：要試驗(yàn)三組煤體，取f的平均值。實(shí)驗(yàn)證明，f值越小，突出危險(xiǎn)性越大。它是指未暴露煤層的原始瓦斯壓力，其單位為MPa。測(cè)定方法：①鉆孔測(cè)壓時(shí)打鉆巷道至煤層的垂直距離一般為510m，但不小于5m鉆孔要避開(kāi)褶區(qū)、斷層和裂隙帶；鉆孔要打穿煤層直到頂板（或底板），鉆孔直徑為4275mm。測(cè)壓管要求采用紫銅管，管徑為68mm，長(zhǎng)度不小于7m。②在測(cè)壓管外端焊接壓力表接頭，里端設(shè)置金屬板對(duì)應(yīng)于測(cè)壓氣室外側(cè)，并將其插入電測(cè)壓鉆孔內(nèi)。③將柱狀粘土送入到金屬擋板以外，每堵1m粘土打入1個(gè)木塞，木塞直徑小于鉆孔直徑1015mm，打入木塞時(shí)應(yīng)保護(hù)好紫銅管，以防折斷（木段長(zhǎng)200mm左右）。④在孔口()用水泥砂漿封堵，經(jīng)24h凝固后，按上壓力表測(cè)壓，并詳細(xì)記錄壓力上升與時(shí)間的關(guān)系，直到壓力穩(wěn)定為止，穩(wěn)定后的壓力即為煤層瓦斯壓力。1．在巖石工作面向突出煤層至少兩個(gè)測(cè)壓孔，測(cè)定煤層瓦斯壓力。2．在打測(cè)壓孔的過(guò)程中，每米煤孔采取一個(gè)煤樣，測(cè)定煤的堅(jiān)固性系數(shù)（f）。3．將兩個(gè)測(cè)壓孔所得的堅(jiān)固性系數(shù)最小值加以平均作為煤層軟分層的平均堅(jiān)固性系數(shù)。4．將堅(jiān)固性系數(shù)最小的兩個(gè)煤樣混合后，測(cè)定煤的瓦斯放散初速度指標(biāo)（△P）。煤層區(qū)域突出危險(xiǎn)性，可按下列兩個(gè)綜合指標(biāo)判斷D =（– 3）（p – ） (71)K = △p/f (72)式中 D —— 煤層的突出危險(xiǎn)性綜合指標(biāo)；K —— 煤的突出危險(xiǎn)性綜合指標(biāo)；H —— 開(kāi)采深度，m；p —— 煤層瓦斯壓力，取兩個(gè)測(cè)壓機(jī)實(shí)測(cè)壓力的最大值，MPa；△p—— 軟分層煤的瓦斯放散初速度指標(biāo)；f —— 軟分層煤的平均堅(jiān)固性系數(shù)。綜合指標(biāo)D、K的突出臨界值指標(biāo)根據(jù)本礦區(qū)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)確定，如無(wú)實(shí)測(cè)資料，可參照表34所列的臨界值確定區(qū)域突出危險(xiǎn)性。用綜合指標(biāo)D和K預(yù)測(cè)煤層區(qū)域突出危險(xiǎn)性的臨界值。表34 綜合指標(biāo)D、K值煤層突出危險(xiǎn)綜合指標(biāo)D煤的突出危險(xiǎn)性綜合指標(biāo)K無(wú)煙煤其他煤種2015注：=()()公式中兩個(gè)括號(hào)內(nèi)的計(jì)算值都為負(fù)時(shí)，則不論D值大都為突出威脅區(qū)域。，突出威脅視為無(wú)突出危險(xiǎn)煤層。、K值同時(shí)大于礦區(qū)突出危險(xiǎn)臨界值時(shí)，應(yīng)確定為突出危險(xiǎn)區(qū)域。、K值中任一個(gè)指標(biāo)小于突出臨界值時(shí)，應(yīng)視為突出威脅區(qū)。根據(jù)八礦井下瓦斯分布及突出危險(xiǎn)程度，對(duì)煤層區(qū)域進(jìn)行科學(xué)、合理的劃分，即：突出危險(xiǎn)區(qū)、突出威脅區(qū)、無(wú)突出危險(xiǎn)區(qū)，具體劃分如下表：表35 突出危險(xiǎn)表采區(qū)名稱管理等級(jí)區(qū)域走向長(zhǎng)（m）傾斜寬（m）備注己四無(wú)突出危險(xiǎn)區(qū)300m水平以上2100260文號(hào)：平煤八（96）11號(hào)突出威脅區(qū)300m~350m2100110突出危險(xiǎn)區(qū)350m~460m2100320戊四、六無(wú)突出危險(xiǎn)區(qū)290m水平以上1800338文號(hào)：平煤八（98）26號(hào)突出威脅區(qū)290m~370m1800185突出危險(xiǎn)區(qū)370m~430m1800122己二無(wú)突出危險(xiǎn)區(qū)230水平以上1680240文號(hào)：平煤八（93）167號(hào)突出威脅區(qū)230m~370m1680280突出危險(xiǎn)區(qū)370m~470m1680240己三擴(kuò)大無(wú)突出危險(xiǎn)區(qū)380m水平以上1600406文號(hào)：平煤八（96）105號(hào)突出威脅區(qū)380m~450m1700245突出危險(xiǎn)區(qū)450m~550m2900529“四位一體”綜合防治煤與瓦斯突出平煤八礦己1513310掘進(jìn)工作面位于己三擴(kuò)大采區(qū)，根據(jù)表（35），該工作面具有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性。經(jīng)過(guò)各方面資料的比較以及八礦礦區(qū)地理?xiàng)l件、地質(zhì)條件及瓦斯涌出日?qǐng)?bào)指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)分析以及各方面的因素，確定選用以上的四位一體綜合防治煤與瓦斯突出的方法來(lái)防治煤與瓦斯突出。1．預(yù)測(cè)指標(biāo)和臨界值的選定根據(jù)《防治煤與瓦斯突出細(xì)則》和平頂山天安煤業(yè)股份有限公司有關(guān)規(guī)定，突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)必須采用兩個(gè)或兩個(gè)以上預(yù)測(cè)指標(biāo)，結(jié)合八礦實(shí)際，決定在己15—13310工作面卸壓抽放巷掘進(jìn)工作面采用鉆屑量Smax、鉆孔瓦斯涌出初速度qmax及其衰減指標(biāo)cq值進(jìn)行突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)。判斷煤層突出危險(xiǎn)性的臨界值及危險(xiǎn)程度判定如下： qmax ＜qmax =～ Kg/m Cq 無(wú)危險(xiǎn) qmax =～ 危險(xiǎn) qmax =～＞qmax＞＞ Kg/m 危險(xiǎn)2．預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)方法及操作要求1．預(yù)測(cè)儀器預(yù)測(cè)工具有彈簧秤、煤氣表、秒表、測(cè)試桿。預(yù)測(cè)工具要完好，測(cè)量精度符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。預(yù)測(cè)孔參數(shù)及其布置方法根據(jù)《防治煤與瓦斯突出細(xì)則》第38條規(guī)，在掘進(jìn)工作面軟煤分層布置三個(gè)預(yù)測(cè)孔，預(yù)測(cè)孔深7m，鉆孔直徑42mm，其中一個(gè)沿巷道中線方向布置，另兩個(gè)靠巷道上、下幫布置，控制到巷道輪廓線外3m，分別與巷道中線水平夾角27176。30′，見(jiàn)圖3圖32。在距己15煤層層間距小于3m的區(qū)段掘進(jìn)時(shí)，要另外布置3個(gè)預(yù)測(cè)鉆孔，對(duì)己15煤層進(jìn)行預(yù)測(cè)。 圖31預(yù)測(cè)孔布置正視圖圖32預(yù)測(cè)孔布置俯視圖預(yù)測(cè)步驟及要求Ⅰ瓦斯涌出初速度及Cq預(yù)測(cè)步驟：1．預(yù)測(cè)孔盡量布置在巷道軟分層中，鉆進(jìn)速度控制在1m/min；2．預(yù)測(cè)孔深達(dá)到2m、4m、7m位置時(shí)，迅速拔出麻花鉆桿，用專用封孔器封孔，；3．測(cè)試管末端接上煤氣表，測(cè)量1min內(nèi)煤氣表轉(zhuǎn)過(guò)的數(shù)值即為該鉆孔瓦斯涌出初速度q值；4．從麻花鉆桿鉆進(jìn)到2m到開(kāi)始測(cè)定的時(shí)間間隔不超過(guò)2min，將第1min測(cè)定的讀數(shù)（流量值）作為鉆孔瓦斯涌出初速度q1，之后測(cè)定第5min的讀數(shù)，Cq=q5/q1。以后每鉆進(jìn)2m重復(fù)上述操作一次，同時(shí)測(cè)定其鉆屑量。Ⅱ鉆屑量測(cè)定鉆孔打至1m以后，收集鉆桿每打1m所排的煤粉，用彈簧稱稱出1m鉆孔所排的煤粉質(zhì)量，即為所測(cè)的鉆屑量，每一預(yù)測(cè)孔的1m最大鉆屑量即為該預(yù)測(cè)孔鉆屑量。d 掘進(jìn)面突出危險(xiǎn)性判定方法Ⅰ該工作面每30m連續(xù)進(jìn)行兩次預(yù)測(cè)，第一次預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)指標(biāo)不超標(biāo)時(shí)，在采取安全防護(hù)措施條件下，允許進(jìn)尺5m；第二次預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)指標(biāo)不超標(biāo)時(shí)，在采取安全防護(hù)措施條件下，預(yù)留5m超前距。？Ⅱ當(dāng)任何一個(gè)預(yù)測(cè)孔的預(yù)測(cè)指標(biāo)超標(biāo)時(shí)，該工作面預(yù)測(cè)為突出危險(xiǎn)工作面，必須采取防突措施。Ⅲ工作面遇以下五種情況均視為突出危險(xiǎn)工作面，必須采取防突措施：1) 在突出煤層的構(gòu)造破壞帶，包括斷層、褶曲等。2) 煤層賦存條件急劇變化的區(qū)域。3) 應(yīng)力迭加的區(qū)域。4) 在工作面預(yù)測(cè)過(guò)程中出現(xiàn)噴孔、頂鉆等動(dòng)力現(xiàn)象時(shí)。5) 工作面出現(xiàn)明顯的突出預(yù)兆時(shí)。e 預(yù)測(cè)安全技術(shù)要求Ⅰ 防突測(cè)試工必須經(jīng)過(guò)培訓(xùn)合格后，方可持證上崗作業(yè)。Ⅱ測(cè)試工具必須達(dá)到完好，打鉆使用煤電鉆和防突鉆桿。Ⅲ測(cè)試前掘進(jìn)隊(duì)跟班干部負(fù)責(zé)加固好迎頭5m內(nèi)的支護(hù)，防止片幫、冒頂危及測(cè)試人員安全。Ⅳ測(cè)試工作結(jié)束后，測(cè)試工必須立即按要求在現(xiàn)場(chǎng)如實(shí)填寫(xiě)防突措施牌、移動(dòng)測(cè)試標(biāo)志牌、如實(shí)填寫(xiě)測(cè)試報(bào)告單。測(cè)試報(bào)告單必須由瓦檢員、掘進(jìn)隊(duì)跟班干部和測(cè)試工現(xiàn)場(chǎng)共同簽字，升井后由測(cè)試工報(bào)防突科長(zhǎng)和總工程師簽字。Ⅴ瓦檢員必須按措施規(guī)定監(jiān)督測(cè)試工作執(zhí)行過(guò)程。1．措施選定防突技術(shù)措施的選定要根據(jù)掘進(jìn)工作面的具體條件，經(jīng)過(guò)分析對(duì)比后選擇有效而又方便的防突技術(shù)措施。八礦掘進(jìn)工作面一直采用淺孔排放措施，此方法瓦斯釋放效果顯著，同時(shí)重慶QFZ—22型鉆機(jī)操作簡(jiǎn)便，在實(shí)際應(yīng)用中具有鉆進(jìn)速度快、角度、方位易定、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，因而己15—13310工作面卸壓抽放巷掘進(jìn)工作面仍采用超前排放鉆孔排放煤層瓦斯的防突措施。但遇斷層時(shí)，應(yīng)實(shí)施過(guò)斷層防突措施后，方可掘進(jìn)。2．措施技術(shù)參數(shù)的確定a、淺孔排放鉆孔施工工具使用重慶QFZ—22型鉆機(jī)，投影孔深12m，孔徑89mm。b、 經(jīng)八礦實(shí)際考察。c、在距己15煤層層間距小于3m時(shí)，排放鉆孔應(yīng)同時(shí)控制己1己117煤層，終孔位置控制在巷道輪廓線3m外。建議鉆孔布置參數(shù)如圖圖3圖3圖3表31，當(dāng)巷道斷面允許時(shí)，控制己15煤層的瓦斯排放鉆孔增加一排。d、在距己15煤層層間距大于3m時(shí)，排放鉆孔按2排7列共14個(gè)鉆孔布置，鉆孔參數(shù)見(jiàn)圖3圖3圖3表32。e、當(dāng)掘進(jìn)工作面瓦斯瀕臨超限或局部通風(fēng)能力不足時(shí)，改瓦斯排放為瓦斯抽放。 圖33措施孔布置正視圖 圖34措施孔布置俯視圖 圖35措施孔布置側(cè)視圖表31 措施孔參數(shù)表孔號(hào)孔深/m鉆孔傾角備 注水平垂直