煤与瓦斯突出预测技术研究现状及发展趋势

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! 煤与瓦斯突出预测的分类
煤与瓦斯突出预测的基础是人们对突出过程及其影响 因素的认识。在对煤与瓦斯突出进行研究的一个多世纪中， 各国的研究者经过不懈的努力， 提出了各种各样的突出预测 方法。突出预测从预测的范围与时间来分， 大致可分为两 类： 区域预测和局部预测。前者的任务是确定矿井、 煤层和 煤层区域的危险性， 这种预测也可称为长期预测； 后者的任 务是在前者的基础上， 及时预测局部地点即采掘工作面的突 出危险性， 这种预测又可称为日常预测或工作面预测。根据 突出预测过程及其连续性， 日常预测又可分为静态 （或不连 续） 和动态 （或连续） 两类预测方法。静态法是指从现场工作 面含瓦斯煤体中提取煤体或瓦斯在某一时刻所处状态的某 种量化指标而确定危险性的方法。动态法是指通过动态连 续地监测能够综合反映含瓦斯煤体所处应力 （或变形） 状态 的某种指标而确定工作面附近煤层危险性的方法。笔者主 要论述工作面预测的现状及其发展趋势。
P， 利 民 煤 矿 突 出P 瓦 斯P 死亡 O月 涟 邵 局 $ Q Q吨 煤， Q万 A 万方数据
义在于为是否采取合理有效的防突措施提供科学依据， 减少 防突工程量与时间， 保证采掘生产的正常进行， 保障井下生 命财产的安全。因此， 预测和防治煤与瓦斯突出对于提高矿
第六期 聂百胜等： 煤与瓦斯突出预测技术研究现状及发展趋势 ・’ #・ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ 井的社会效益和经济效益具有重要的意义。笔者主要论述 目前我国煤与瓦斯突出的预测现状及其未来发展趋势。 工业试验。其指标是： （!+ ） （ ） ,# ( ) . , -+# + , -+’ （ ） (
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煤与瓦斯突出预测技术研究现状及发展趋势
聂百胜
（中国矿业大学 北京校区）
何学秋
教授
王恩元
副教授
刘贞堂
副教授
撒占友
（中国矿业大学）
学科分类与代码： ! " # $ % # & # 基金项目： 国家自然科学基金重点项目资助 （% ） ； 国家自然科学基金资助项目 （% ， ， # ’ ( & # & # ) * + & # " * % # " # & # ’ # ） ； 国家杰出青年基金资助项目 （ ） ； 国家十五攻关项目 （ ） ； 中国博士后科学基金 % # # + & # ( # % ) ) " % & ’ ’ " # # ’ ! " * # ( ! # & # * 资助项目 （ ） ； 江苏省自然科学基金资助项目 （ ） 。 " # # " # ( " ’ " # ! # " # # ’ # + %
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P， 瓦斯 死亡L O Q多万 A P人。煤与瓦斯突出预测的目的和意
’ 引
言
近年来， 随着我国矿井采掘强度和深度的加大， 矿井瓦 斯问题日益严重， 尤其是煤与瓦斯突出现象。例如： L M M N年
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第L P卷 第 O 期 $QQP 年 O 月
中 国 8 5 , ) .
,( ( !+ ) & , -.’ + , — — —每米钻孔钻屑量的最大值； 式中， !+ , — — —每米钻孔瓦斯涌出初速度的最大值。 + , -
" ) # ) " 钻孔瓦斯涌出初速度" 法和钻屑瓦斯解吸指标 （! 法 / (） 该法是前苏联运用最广泛的日常预测法， 已被列入前苏 联的 《有煤、 岩石和瓦斯突出倾向煤层安全采掘规程》 中。钻 孔瓦斯涌出初速度被认为是一个反映煤体物理力学性质、 煤 层瓦斯和煤层应力状态的综合指标， 已被列入我国防治煤与 瓦斯突出细则。这两个指标被广泛应用在我国煤与瓦斯突 出矿井的突出预测中。 " ) # ) ’ 钻屑量法和钻屑倍率法 钻屑量被认为是反映地应力大小的一个有效指标， 首先 由德国学者 / 煤 0 , 1 2等提出并得到了广泛的应用。在我国， 炭科学研究总院抚顺研究所对北票等局矿及# %个石门进行 了钻屑量测量。初步结果表明， 钻屑倍率 0 可作为突出预 测指标， 当 0 大于 ’ 时有突出危险。煤炭科学研究总院重 庆分院在南桐和梅田对煤巷进行了试验， 认为钻粉量为正常 量的"倍时最易倾出或压出， 如果瓦斯压力大就会发生较大 的突出。钻屑量指标 !+ 为每米钻孔钻屑量的最大值， 其在 , 我国也被广泛采用。 " ) # ) & 钻屑综合指标法 该法是通过综合考虑每米钻孔最大钻屑量 !+ ， 钻屑瓦 , 斯解吸指数 ’#， 钻屑瓦斯解吸衰减系数 1 和启动解吸仪 来预测工作面的突出危险性。 ( + 3 4时的解吸仪读数 ! / (，