【文章內(nèi)容簡介】 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綜合性指標(biāo)。它由煤的強(qiáng)度、硬度、脆性決定。測定工具是搗碎筒和計量筒。測定原理是在一定重量的落錘作用下，測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．測量粉煤高度：每5份（即每組）煤樣搗碎后，經(jīng)過篩分，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． 測定f值：要試驗三組煤體，取f的平均值。實(shí)驗證明，f值越小，突出危險性越大。它是指未暴露煤層的原始瓦斯壓力，其單位為MPa。測定方法：①鉆孔測壓時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。測壓管要求采用紫銅管，管徑為68mm，長度不小于7m。②在測壓管外端焊接壓力表接頭，里端設(shè)置金屬板對應(yīng)于測壓氣室外側(cè)，并將其插入電測壓鉆孔內(nèi)。③將柱狀粘土送入到金屬擋板以外，每堵1m粘土打入1個木塞，木塞直徑小于鉆孔直徑1015mm，打入木塞時應(yīng)保護(hù)好紫銅管，以防折斷（木段長200mm左右）。④在孔口()用水泥砂漿封堵，經(jīng)24h凝固后，按上壓力表測壓，并詳細(xì)記錄壓力上升與時間的關(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測壓孔，測定煤層瓦斯壓力。2．在打測壓孔的過程中，每米煤孔采取一個煤樣，測定煤的堅固性系數(shù)（f）。3．將兩個測壓孔所得的堅固性系數(shù)最小值加以平均作為煤層軟分層的平均堅固性系數(shù)。4．將堅固性系數(shù)最小的兩個煤樣混合后，測定煤的瓦斯放散初速度指標(biāo)（△P）。煤層區(qū)域突出危險性，可按下列兩個綜合指標(biāo)判斷D =（– 3）（p – ） (71)K = △p/f (72)式中 D —— 煤層的突出危險性綜合指標(biāo)；K —— 煤的突出危險性綜合指標(biāo)；H —— 開采深度，m；p —— 煤層瓦斯壓力，取兩個測壓機(jī)實(shí)測壓力的最大值，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)測數(shù)據(jù)確定，如無實(shí)測資料，可參照表34所列的臨界值確定區(qū)域突出危險性。用綜合指標(biāo)D和K預(yù)測煤層區(qū)域突出危險性的臨界值。表34 綜合指標(biāo)D、K值煤層突出危險綜合指標(biāo)D煤的突出危險性綜合指標(biāo)K無煙煤其他煤種2015注：=()()公式中兩個括號內(nèi)的計算值都為負(fù)時，則不論D值大都為突出威脅區(qū)域。，突出威脅視為無突出危險煤層。、K值同時大于礦區(qū)突出危險臨界值時，應(yīng)確定為突出危險區(qū)域。、K值中任一個指標(biāo)小于突出臨界值時，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程度，對煤層區(qū)域進(jìn)行科學(xué)、合理的劃分，即：突出危險區(qū)、突出威脅區(qū)、無突出危險區(qū)，具體劃分如下表：表35 突出危險表采區(qū)名稱管理等級區(qū)域走向長（m）傾斜寬（m）備注己四無突出危險區(qū)300m水平以上2100260文號：平煤八（96）11號突出威脅區(qū)300m~350m2100110突出危險區(qū)350m~460m2100320戊四、六無突出危險區(qū)290m水平以上1800338文號：平煤八（98）26號突出威脅區(qū)290m~370m1800185突出危險區(qū)370m~430m1800122己二無突出危險區(qū)230水平以上1680240文號：平煤八（93）167號突出威脅區(qū)230m~370m1680280突出危險區(qū)370m~470m1680240己三擴(kuò)大無突出危險區(qū)380m水平以上1600406文號：平煤八（96）105號突出威脅區(qū)380m~450m1700245突出危險區(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性。經(jīng)過各方面資料的比較以及八礦礦區(qū)地理條件、地質(zhì)條件及瓦斯涌出日報指標(biāo)的統(tǒng)計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防治煤與瓦斯突出。1．預(yù)測指標(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，突出危險性預(yù)測必須采用兩個或兩個以上預(yù)測指標(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)行突出危險性預(yù)測。判斷煤層突出危險性的臨界值及危險程度判定如下： qmax ＜qmax =～ Kg/m Cq 無危險 qmax =～ 危險 qmax =～＞qmax＞＞ Kg/m 危險2．預(yù)測預(yù)報方法及操作要求1．預(yù)測儀器預(yù)測工具有彈簧秤、煤氣表、秒表、測試桿。預(yù)測工具要完好，測量精度符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。預(yù)測孔參數(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預(yù)測孔，預(yù)測孔深7m，鉆孔直徑42mm，其中一個沿巷道中線方向布置，另兩個靠巷道上、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′，見圖3圖32。在距己15煤層層間距小于3m的區(qū)段掘進(jìn)時，要另外布置3個預(yù)測鉆孔，對己15煤層進(jìn)行預(yù)測。 圖31預(yù)測孔布置正視圖圖32預(yù)測孔布置俯視圖預(yù)測步驟及要求Ⅰ瓦斯涌出初速度及Cq預(yù)測步驟：1．預(yù)測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)測孔深達(dá)到2m、4m、7m位置時，迅速拔出麻花鉆桿，用專用封孔器封孔，；3．測試管末端接上煤氣表，測量1min內(nèi)煤氣表轉(zhuǎn)過的數(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到開始測定的時間間隔不超過2min，將第1min測定的讀數(shù)（流量值）作為鉆孔瓦斯涌出初速度q1，之后測定第5min的讀數(shù)，Cq=q5/q1。以后每鉆進(jìn)2m重復(fù)上述操作一次，同時測定其鉆屑量。Ⅱ鉆屑量測定鉆孔打至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，即為所測的鉆屑量，每一預(yù)測孔的1m最大鉆屑量即為該預(yù)測孔鉆屑量。d 掘進(jìn)面突出危險性判定方法Ⅰ該工作面每30m連續(xù)進(jìn)行兩次預(yù)測，第一次預(yù)測，預(yù)測指標(biāo)不超標(biāo)時，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，預(yù)測指標(biāo)不超標(biāo)時，在采取安全防護(hù)措施條件下，預(yù)留5m超前距。？Ⅱ當(dāng)任何一個預(yù)測孔的預(yù)測指標(biāo)超標(biāo)時，該工作面預(yù)測為突出危險工作面，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)測過程中出現(xiàn)噴孔、頂鉆等動力現(xiàn)象時。5) 工作面出現(xiàn)明顯的突出預(yù)兆時。e 預(yù)測安全技術(shù)要求Ⅰ 防突測試工必須經(jīng)過培訓(xùn)合格后，方可持證上崗作業(yè)。Ⅱ測試工具必須達(dá)到完好，打鉆使用煤電鉆和防突鉆桿。Ⅲ測試前掘進(jìn)隊跟班干部負(fù)責(zé)加固好迎頭5m內(nèi)的支護(hù)，防止片幫、冒頂危及測試人員安全。Ⅳ測試工作結(jié)束后，測試工必須立即按要求在現(xiàn)場如實(shí)填寫防突措施牌、移動測試標(biāo)志牌、如實(shí)填寫測試報告單。測試報告單必須由瓦檢員、掘進(jìn)隊跟班干部和測試工現(xiàn)場共同簽字，升井后由測試工報防突科長和總工程師簽字。Ⅴ瓦檢員必須按措施規(guī)定監(jiān)督測試工作執(zhí)行過程。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)過分析對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，同時重慶QFZ—22型鉆機(jī)操作簡便，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，應(yīng)實(shí)施過斷層防突措施后，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，排放鉆孔應(yīng)同時控制己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，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，排放鉆孔按2排7列共14個鉆孔布置，鉆孔參數(shù)見圖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，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)表孔號孔深/m鉆孔傾角備 注水平垂直