【正文】 ⑼建議加強(qiáng)煤層瓦斯預(yù)抽力度，確保本煤層瓦斯預(yù)抽率超過 30%。 ⑷采用 綜合指標(biāo)法 對 3＃ 煤層的 瓦斯突出危險(xiǎn)性進(jìn)行了 預(yù)測，預(yù)測結(jié)果表明：永紅煤礦 3＃ 煤層具有瓦斯突出危險(xiǎn)性。 5 結(jié)論和建議 ⑴ 3＃ 煤層瓦斯含量（ W）具有隨埋深 (H)加大而增加的總體趨勢，兩者之間遵循形如 W=＋ 的良好線性統(tǒng)計(jì)規(guī)律。補(bǔ)充措施實(shí)施后，應(yīng)實(shí)施補(bǔ)充措施范圍內(nèi)再進(jìn)行檢驗(yàn)，直至采煤工作面的全部檢驗(yàn)孔均降到臨界值以下后，方可進(jìn)行采煤作業(yè)。 回采工作面防突措施效 果檢驗(yàn) 回采工作面實(shí)施防治突出措施后，可采用鉆孔瓦斯涌出初速度法，鉆屑指標(biāo)或其它經(jīng)試驗(yàn)證明有效的方法進(jìn)行措施效果檢驗(yàn)。檢驗(yàn)孔應(yīng)布置在措施孔中間，或距措施孔不小 ，并應(yīng)布置在軟分層中。 當(dāng)工作面局部區(qū)域達(dá)不到 30%的預(yù)抽率或預(yù)測突出危險(xiǎn)性指標(biāo)超標(biāo)時(shí)，在工作面進(jìn)行回采時(shí)，必須采取補(bǔ)充防突措施。注水時(shí)，可以采用多孔同注或單孔循環(huán)注水方式；當(dāng)注水泵壓力表壓力顯示值突降幅度超過一定值時(shí)，終止注水。針對上述問題，焦作工學(xué)院王兆豐和焦作礦務(wù)局科研所辛新平等人共同研究提出了 一種新的消突措施――水力擠出，從焦作位村礦、九里山礦、古漢山礦、朱村礦、新龍礦業(yè)公司梁北礦和鶴壁十礦的使用情況來看，和超前排放鉆孔相比，水力擠出是一種適合于突出危險(xiǎn)煤層煤巷掘進(jìn)工作面的快速消突措施： ①水力擠出只需要施工 3－ 5 個(gè)直徑 42mm、深 8－ 10m 的鉆孔，一般情況下，包括鉆孔施工在內(nèi)的整個(gè)水力擠出過程只需要不到 1小時(shí)的時(shí)間，大大地減少了消突鉆孔施工量，縮短了消突時(shí)間； ②水力擠出措施實(shí)施后，效檢指標(biāo)的超標(biāo)率不超過 5%，掘進(jìn)工作面可以實(shí)現(xiàn)正規(guī)的三班作業(yè)循環(huán)； ③掘進(jìn)工作面月掘進(jìn)速度顯著提高，提高幅度一倍 以上。 ⑻ 掘進(jìn)工作面采取防突措施時(shí)，每次由防突工區(qū)編制超前鉆孔設(shè)計(jì)，內(nèi)容包括鉆孔孔徑、孔深、孔數(shù)、開孔和終孔位置，報(bào)礦總工程師批準(zhǔn)。在第一次執(zhí)行上述措施或無措施超前距時(shí)，必須采用淺孔排放或其它防突措施，在工作面前方形成 5m執(zhí)行措施的安全屏障后，方可進(jìn)入正常防突措施施工，確保執(zhí)行措施的安全。 煤層瓦斯預(yù)抽率應(yīng)按照鉆孔控制范圍內(nèi)煤層瓦斯儲(chǔ)量、抽出瓦斯量（包括打鉆鉆孔噴出的瓦斯量、自然排放量與抽放量）來計(jì)算，見下式： η = 100???儲(chǔ)抽涌噴 Q Q ≥ 30% ????????????? (4－ 1) 式中 Q 噴 —— 打鉆過程中各個(gè)鉆孔噴出的瓦斯總量， m3； Q 涌 —— 各個(gè)鉆孔在與抽放系統(tǒng)連接前自然涌出的瓦斯總量， m3； Q 抽 —— 各個(gè)鉆孔與抽放系統(tǒng)連接后抽放瓦斯的累計(jì)總量， m1； Q 儲(chǔ) —— 鉆孔控制范圍內(nèi)煤層瓦斯儲(chǔ)量， m3； Q 噴 、 Q 涌 可根據(jù)巷道風(fēng)流瓦斯增加量來計(jì)算確定。其防突機(jī)理如圖 4－ 5示。測定步驟和判斷突出危險(xiǎn)性的臨界值與第 節(jié)相同。 預(yù)測過程中，一旦出現(xiàn)下列任一情況，工作面應(yīng)預(yù)測為突出危險(xiǎn)工作面，否則預(yù)測為無突出危險(xiǎn)工作面： ① Sm和 △ h2m或 k1值超過臨界指標(biāo)值（表 4－ 3）； ②煤層構(gòu)造破壞帶，包括斷層、褶曲、火成巖侵入等； ③煤層賦存條件急劇變化的區(qū)域； ④出現(xiàn)噴孔、卡鉆、頂鉆等動(dòng)力現(xiàn)象； ⑤其它明顯的突出預(yù)兆，如響煤炮、片幫、煤壁出汗、瓦斯忽大忽小等。 圖 4－ 2 JR－ 1 型膠囊封孔器 鉆孔瓦斯涌出初速度 qm法預(yù)測結(jié)果記錄表 表 41 測定日期 工作面距主要 道位置（ m） 測定鉆 孔編號 瓦斯涌出初速度 qm （ l/min) 預(yù)測結(jié)論 測定 人員 防突機(jī)構(gòu) 負(fù)責(zé)人 預(yù)測過程中，一旦出現(xiàn)下列任一情況，工作面應(yīng)預(yù)測為突出危險(xiǎn)工作面，否則預(yù)測為無突出危險(xiǎn)工作面： (a) ZLD－ 1鉆孔多級流量計(jì) (b)MD－ 2鉆屑瓦斯解吸儀 圖 4－ 3 多級流量計(jì)和鉆屑瓦斯解吸儀 圖 44 鉆屑指標(biāo)法鉆孔布置圖 1— 巷道 2— 鉆孔 ① qm超過臨界指標(biāo)值（表 4－ 2）； ②煤層構(gòu)造破壞帶，包括斷層、褶曲、火成巖侵入等； ③煤層賦存條件急劇變化的區(qū)域； ④出現(xiàn)噴孔、卡鉆、頂鉆等動(dòng)力現(xiàn)象； ⑤其它明顯的突出預(yù)兆，如響煤炮、片幫、煤壁出汗、瓦斯忽大忽小等。 采掘工作面瓦斯突出預(yù)測技術(shù) 煤巷掘進(jìn)工作面 瓦斯 突出危險(xiǎn)性預(yù)測 在突出危險(xiǎn)區(qū)中掘進(jìn)煤巷時(shí)，可采用鉆孔瓦斯涌出初速度法或鉆屑指標(biāo)法 預(yù)測煤巷工作面的突出危險(xiǎn)性。每執(zhí)行 1 次防治突出措施作業(yè)循環(huán)后，應(yīng)再進(jìn)行工作面預(yù)測，如預(yù)測為無突出危險(xiǎn)，仍必須再采取防治突出措施，只有連續(xù) 2 次預(yù)測為無突出危險(xiǎn)，該工作面方可視為無突出危險(xiǎn)工作面。 為便于煤礦應(yīng)用生產(chǎn)應(yīng)用起見，繪制了 3＃ 煤 層瓦斯地質(zhì)圖，詳見圖 3－ 3。 瓦斯突出危險(xiǎn)性預(yù)測結(jié)果如表 3－ 3－ 6示。 區(qū)域預(yù)測結(jié)果 煤層突出危險(xiǎn)性預(yù)測結(jié)果 綜合指標(biāo)法煤層 瓦斯突出危險(xiǎn)性 區(qū)域預(yù)測結(jié)果如表 3－ 4 示，由表可知，從煤層永紅煤礦 3＃ 煤層具有瓦斯突出危險(xiǎn)。因此，只能根據(jù)實(shí)測的煤層瓦斯含量，用朗格繆爾方程反演瓦斯壓力，反演公式見式（ 3－ 1）。 在 3310 運(yùn)輸巷、三下山運(yùn)輸巷和 3302 回采工作面 ，沿巷道長度每隔 50m 采取一個(gè)軟分層煤樣，送實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行 堅(jiān)固性系數(shù)和瓦斯放散初速度測定。 煤的破壞類型分類表 表 3－ 2 破壞類型 光澤 構(gòu)造與特征 節(jié)理性質(zhì) 節(jié)里面性質(zhì) 斷口性質(zhì) 強(qiáng)度 Ⅰ類 (非破壞煤 ) 亮與半亮 層狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)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(dá)，有次序 有充填物（方解石）次生面少，節(jié)理、劈理面平整 差階狀，貝殼狀，波浪狀 堅(jiān)硬，用手難以掰開 Ⅱ類 (破壞煤 ) 亮與半亮 ，較有次序 時(shí)扭曲，有錯(cuò)動(dòng) 規(guī)則塊狀，多棱角 4.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 參差多角 用手極易剝成小塊中等硬度 Ⅲ類 (強(qiáng)烈破壞 ) 半亮與半暗 碎塊，層理較紊亂無次序 節(jié)理不清，系統(tǒng)不發(fā)達(dá)，次生節(jié)理密度大 有大量的擦痕 參差及粒狀 用手捻之成粉末，硬度低 Ⅳ類 (粉碎煤 ) 暗淡 粒狀或小顆粒膠結(jié)而成形似天然煤團(tuán) 節(jié) 理 失 去 意義，成粘塊狀 粒狀 用手捻之成粉末，偶爾較硬 Ⅴ類 (全粉煤 ) 暗淡 土狀 可捻成粉末，疏松 從 3310 運(yùn)輸巷、三下山運(yùn)輸巷、 3503 回采工作面 和 3302 回采工作面 現(xiàn)場觀察情況來看，井田現(xiàn)有巷道揭露的 3＃ 煤層具有分層性，即：煤層底部普遍發(fā)育一層厚度約 ～ 的軟煤分層，軟分層之上全部為硬煤。 綜合指標(biāo) D、 K 預(yù)測煤層區(qū)域突出危險(xiǎn)性的臨界值 表 3－ 1 煤層突出危險(xiǎn)性綜合指標(biāo) D 煤的突出危險(xiǎn)性綜合指標(biāo) K 無煙煤 其它煤種 20 15 預(yù)測 參數(shù)測定 目前，由于永紅煤礦只有 已停掘的 3310 運(yùn)輸巷（沿煤層頂板掘進(jìn)）、三下山運(yùn)輸巷（沿煤層底板掘進(jìn)）、三下山回風(fēng)巷（沿煤層底板掘進(jìn)）三個(gè)掘進(jìn)工作面和3503（頂分層）、 3302（底分層）、 3304（底分層） 三個(gè)回采工作面 ，因此，所有區(qū)域預(yù)測所需參數(shù)測定只能局限在現(xiàn)有的采掘面進(jìn)行。鑒于永紅煤礦投產(chǎn)以來尚未發(fā)生過瓦斯突出，瓦斯地質(zhì)統(tǒng)計(jì)法在該礦不具備應(yīng)用條件，同時(shí)考慮到綜合指標(biāo)法綜合考慮了地應(yīng)力、瓦斯壓力和煤層物理力學(xué)特性對瓦斯突出的綜合效應(yīng)，故選用綜合指標(biāo)法對 3＃ 煤層進(jìn)行瓦斯突出危險(xiǎn)性區(qū)域預(yù)測。 3 瓦斯突出危險(xiǎn)性區(qū)域預(yù)測 05101520250 50 100 150 200 250 300 350埋藏深度（m ）瓦斯含量（m3/） 煤與瓦斯突出（簡稱瓦斯突出，下同）是地應(yīng)力、瓦斯壓力和煤層物理力學(xué)特性共同作用形成的復(fù)雜動(dòng)力現(xiàn)象。 )t273( V)( w5 isw0i0 ?? ???10008006004002000200400600800