煤与瓦斯突出危险性预测方法

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基于PCA和案例推理的煤与瓦斯突出动态预测

基于PCA和案例推理的煤与瓦斯突出动态预测

基于PCA和案例推理的煤与瓦斯突出动态预测阎馨;付华;屠乃威【摘要】为了实现对煤与瓦斯突出快速、准确和动态预测,提出了一种基于主成分分析(PCA)和案例推理(CBR)的煤与瓦斯突出预测方法。

考虑煤与瓦斯突出多种影响因素,利用案例推理技术对煤与瓦斯突出危险性进行预测。

同时采用一种基于PCA的案例描述特征权值确定方法,以提高案例检索效率以及煤与瓦斯突出预测准确率。

利用实测数据对所提方法进行验证,实例验证结果表明,所提方法预测结果的准确性和稳定性更高,预测平均误差和最大误差分别仅为0.154%和0.77%,远小于模糊神经网络方法和专家给定权值的案例推理方法。

%In order to realize the accurate,speed and dynamic prediction of coal and gas outburst,a prediction meth⁃od based on principal component analysis(PCA)and case-based reasoning(CBR)was proposed. Considering multiple influencing factors of coal and gas outburst,the hazard prediction is done with CBR technology. At the same time,a method based on PCA is used in weights allocation for case retrieval and matching to improve the retrieval efficien⁃cy and prediction precision. The proposed method was validated using practical measured data. The simulation ex⁃ample shows that the proposed method provides more accurate and robust prediction results and the average predic⁃tion error and maximum prediction error are0.154%and 0.77%,respectively. The prediction errors are much less than that obtained from the fuzzy neural network method and the CBR method using weights given by experts.【期刊名称】《传感技术学报》【年(卷),期】2015(000)007【总页数】7页(P1028-1034)【关键词】煤与瓦斯突出;动态预测;特征权值;主成分分析;案例推理【作者】阎馨;付华;屠乃威【作者单位】辽宁工程技术大学电气与控制工程学院,辽宁葫芦岛125105;辽宁工程技术大学电气与控制工程学院,辽宁葫芦岛125105;辽宁工程技术大学电气与控制工程学院,辽宁葫芦岛125105【正文语种】中文【中图分类】TD713阎馨*,付华,屠乃威(辽宁工程技术大学电气与控制工程学院,辽宁葫芦岛125105)煤与瓦斯突出是破碎的煤、岩和瓦斯在地应力、瓦斯的共同作用下,由煤体或岩体内突然向采掘空间抛出的异常动力现象,是严重威胁煤矿安全生产的重大自然灾害之一。

煤与瓦斯突出预测方法

煤与瓦斯突出预测方法

煤与瓦斯突出预测方法作者:肖维信周景武来源:《中国科技博览》2014年第08期[摘要]防治瓦斯突出技术方法瓦斯地质法简单统计法综合分析法无线电波透视技术等有效的防治了瓦斯突出[关键词]煤矿瓦斯突出预测方法中图分类号:TD712一、瓦斯地质法地质构造,特别是对矿区或矿井总体上起控制作用的断层及褶皱,往往对煤与瓦斯突出条件及突出点的分布具有显著的作用与影响。

国内外大量资料证明,地质构造与突出关系非常密切。

大多数突出的发生与构造有关,综合分析各方面的资料,从地质力学观点来看,构造区内突出危险性相对较大的部位是:构造体系的复合部位,弧形构造的弧顶部位,褶曲构造的扭褶部位,多种构造体系的交汇部位,压扭性断裂所夹的断块,以及旋扭构造的收敛端等。

(1)简单统计法瓦斯地质统计法就是利用地质构造对煤与瓦斯突出条件及突出点的分布具有显著的作用与影响的特点进行区域预测,是根据已开采区域确切掌握的煤层赋存和地质构造条件与突出分布的规律,划分出突出危险区域与突出威胁区域。

a、在上水平发生过一次突出的区域,下水平的垂直对应区域划分为突出危险区;b、根据上水平突出点分布与地质构造的关系,确定突出点距构造线两侧的最远距离线,并结合地质部门提供的下水平或下部采区的地质构造分布,按照上水平构造线两侧的最远距离线向下推测下水平或下部采区的突出危险区域;c、未划定的其他区域为突出威胁区。

(2)综合分析法由中国科学院地质研究所主持承担(焦作矿院、重庆大学、中国科学院声学研究所、中国科学院上海技术物理所、南桐矿务局等参与承担)的国家重点科技攻关项目“煤与瓦斯突出的综合治理”以地质为基础,以岩体工程地质力学理论为指导,对突出危险性区域预测技术进行了比较系统的研究。

a.从沉积地球化学的角度,利用同位素分析、煤成气能力的热解、穆斯堡尔效应试验、镜煤反射率测定、扫描电镜、红外光谱以及X衍射等技术,从煤的变质作用、瓦斯运移和聚集的沉积环境、瓦斯生成的热解及其与粘土矿物变质作用的关系等方面研究煤层烃类物质的组成、状态、成因、分布、储集运移及其与煤和瓦斯突出的关系。

煤与瓦斯突出规律研究及危险性预测

煤与瓦斯突出规律研究及危险性预测
定 分 析 ,各 煤 层 的平 均 瓦斯 含 量 以 9煤 层 最 高 。 3 矿 井 瓦 斯 涌 出 量 与 生 产 区 域 、地 质 构 造 有 很 大 )
关系。
《 防治煤 与瓦斯 突出细则》 ( 9 5年版 )规定 :煤 层瓦斯压 19
力 值 P≥0 7 M a属 于 突 出 危 险 性 煤 层 。通 过 收 集 、 整 理 .4 P 现 场 相 关 瓦 斯 压 力 资 料 ,得 出 5层 煤 都 有 突 出危 险 。
增 大 ; 随着 开 采 深 度 的 增 加 ,煤 层 挥 发 分 减 少 ,煤 的 变 质
治措施 是发生 突出 的诱 导 因素 ,因此 ,只有 加深 对突 出规
律 的认 识 ,才 能 有 效 的 选 择 和 制 定 防 治 突 出 的方 法 。
1 矿 井 概 况
临西煤 矿现在 开采 深度 已经 超 过 10 m。该矿 可采 煤 00 层 5层 ,可采煤层总 厚度 为 2 . 0 9m。采 煤方 法为 伪倾斜 柔 性掩护支架 采煤 ,回采 工作 面均 采用 陷落 法管理 顶板 ,以
煤 与 瓦 斯 突 出 是 一 种 极 其 复 杂 的 动 力 现 象 ,受 地 质 因
素 、煤体结构和 瓦斯等 其他 因素 的影 响。一般 认 为 ,煤 层 的地质构造及煤体 的结 构特 征是 发生煤 与 瓦斯 突出 的地质 背景 ;煤层瓦斯含 量 、瓦斯 压力 是 突出 的物质 基础 ;煤 层 所处的应力( 原岩 应力 、 瓦斯 压力 、构造 残余应 力 、开 采应
4 )开采顺序 、回采方法 和开采 规模 等 因素对 瓦斯涌 出 量有影响 。首先 开采 的煤层 ,其 相 对瓦斯 涌 出量 较大 ,而 后 开采 的煤 层 ,其 涌出量减 少。 回采 率低 的采煤 方,B l A T. Re u t n o el d c i f NO y Hz o e i c o b v r sl a— i

我国煤与瓦斯突出预测与预警研究现状

我国煤与瓦斯突出预测与预警研究现状

煤与瓦斯突出的次数和强度也相应增加。这进一步验证了瓦斯含量法在预测 煤与瓦斯突出方面的有效性。
四、瓦斯含量法的应用前景
尽管瓦斯含量法在预测煤与瓦斯突出方面具有一定的有效性,但其应用仍受 到一些限制。首先,测量煤层中的瓦斯含量需要专业的设备和人员,这增加了预 测的成本。其次,瓦斯含量法只能预测煤与瓦斯突出的危险性,不能提供具体的 预防措施。
我国煤与瓦斯突出预测与预警 研究现状
01 引言
03 参考内容
目录
02 研究现状
引言
煤与瓦斯突出是一种严重的地质灾害,具有突发性和高危险性,给煤矿安全 生产带来极大的威胁。为了减少煤与瓦斯突出事故的发生,保障矿工的生命安全, 开展煤与瓦斯突出预测与预警研究具有重要的现实意义。本次演示将围绕我国煤 与瓦斯突出预
参考内容
一、引言
煤与瓦斯突出是煤矿开采过程中的一种严重灾害,具有极大的危险性。为了 有效预测和预防这种灾害的发生,许多学者和研究人员已经开展了大量的研究工 作。其中,瓦斯含量法作为一种有效的预测方法,受到了广泛的。本次演示将重 点探讨瓦斯含量法预测煤与瓦斯突出的试验研究。
二、瓦斯含量法的基本原理

2、建立预警模型:利用人工智能算法,如神经网络、决策树等,对采集到 的数据进行训练和学习。通过不断的迭代和优化,模型可以实现对煤与瓦斯突出 的准确预测。
3、实时监测与预警:在煤炭开采过程中,通过将实时数据输入到预警模型 中,可以实现对煤与瓦斯突出的实时监测和预警。当模型预测到有煤与瓦斯突出 的风险时,会立即发出警报,提醒工作人员采取相应的安全措施。
测与预警研究现状展开讨论,以期为相关领域的研究提供参考。
研究现状
近年来,我国在煤与瓦斯突出预测与预警方面开展了大量研究工作,取得了 显著进展。根据研究方法的不同,可以分为以下几类:

论煤与瓦斯突出危险性预测与防治(wj)

论煤与瓦斯突出危险性预测与防治(wj)

(1)V30(V60)及 Kv指标 (2)瓦斯涌出动态特征法 (3)声发射监测法 (4)电磁辐射监测法 (5)微震监测法
3.工作面突出危险性预测方法
(1)钻孔瓦斯涌出初速度法 沿工作面采掘方向,在煤层内打直径 42mm、长 3.5m 的钻孔,然后用专门的封 孔器封住孔底 0.5m 长的一段钻孔作为测 量室,孔周煤体涌入测量室的瓦斯经由导 气管导出,用流量计读数,则在初始的单 位时间内,从测量室涌出的最大瓦斯量就 是钻孔瓦斯涌出初速度 q,单位为 L/min。
瓦斯 预先抽放
煤层收缩变 形、 地应 力下降、 煤层透气 系数增加 和煤的强 度增高等
削弱或 消除突 出危险
4.煤与瓦斯突出防治措施
煤层注水
使地应力分布均 匀化,地应力和 瓦斯压力梯度都 减小,弹性潜能 降低,其释放的 速度变小 ;降 低了瓦斯放散初 速度,增加了瓦 斯流动阻力
煤层注作面突出危险性预测方法
(2)钻屑量法
打钻时排出钻屑量的多少在某种程度上综合反 映了煤层应力状态、煤的力学性质和瓦斯三个 方面的因素 。在相同的打钻工艺条件下,煤层 应力越大,瓦斯压力越大,煤的强度越小,所 产生的钻屑量就越多,从而间接地反映出突出 危险性也越大。钻屑量的大小通常用单位孔长 排出的钻屑量或钻屑倍率来表示,并以此作为 衡量突出危险性的指标。
3.工作面突出危险性预测方法
瓦斯涌出动态特征法
作业过程中工作面瓦斯涌出的变化反映了 巷道前方存在相当高应力且处于失稳 状态 。 分析工作面风流中的瓦斯浓度,发现突 出之前,瓦斯含量出现了一致的高值, 并认为值变大时,预示突出可能发生。
3.工作面突出危险性预测方法
声发射监测法
煤和岩石内部存在大量的裂隙,煤岩破 坏的根本原因是这些裂隙的扩张、传播 导致的最后贯通。研究表明,裂隙的扩 张和传播都将产生能量辐射,这就是声 发射。声发射技术可以对破裂源进行定 位。

第八章 煤与瓦斯突出危险性预测

第八章   煤与瓦斯突出危险性预测

煤与瓦斯突出危险性预测(效果检验) 煤与瓦斯突出危险性预测(效果检验)作用
评价采掘工作面前方突出主导因素的状态,指导防突措施的执行, 评价采掘工作面前方突出主导因素的状态,指导防突措施的执行,评 价防突效果。 价防突效果。
煤与瓦斯突出预测技术
三、工作面煤与瓦斯突出危险性预测 • 3.2 突出危险性预测方法分类
煤与瓦斯突出预测技术
• 二、区域性突出预测指标和方法
• • • •
一、区域预测方法 1、煤层瓦斯参数结合瓦斯地质分析; 、煤层瓦斯参数结合瓦斯地质分析; 2、其他经验证有效的方法。 、其他经验证有效的方法。 预测临界值考察( 二、预测临界值考察(含预测新方法研究 试验) 试验)应由具有突出危险性鉴定资质的单 位进行。 位进行。 • 三、临界值考察方案和结果批准权限为煤 矿企业技术负责人。 矿企业技术负责人。
煤与瓦斯突出预测技术
2、分类: 、分类: 突出危险性预测包括:区域性预测和工作面预测 突出危险性预测包括:区域性预测和工作面预测。 区域预测(长期预测),其任务是确定矿井、 区域预测(长期预测),其任务是确定矿井、煤层和 ),其任务是确定矿井 煤层区域的突出危险性。区域预测应在地质勘探、 煤层区域的突出危险性。区域预测应在地质勘探、新 井建设、新水平和新采区开拓或准备时进行。 井建设、新水平和新采区开拓或准备时进行 工作面预测(日常预测或点预报),包括石门和竖、 工作面预测(日常预测或点预报),包括石门和竖、 ),包括石门和竖 斜井揭煤工作面、 斜井揭煤工作面、煤巷掘进工作面和采煤工作面的突 出危险性预测。 出危险性预测。其任务是预测工作面附近煤体的突出 危险性,即该工作面继续向前推进时有无突出的危险。 危险性,即该工作面继续向前推进时有无突出的危险。 区域预三个层次: 区域预三个层次:确定矿井有无突出危险 确定 煤层有无突出危险,程度如何? 煤层有无突出危险,程度如何? 确定突出煤层水 区段和采区突出危险。 平、翼、区段和采区突出危险。

煤与瓦斯突出预测敏感指标及其临界值的确定方法

煤与瓦斯突出预测敏感指标及其临界值的确定方法工作面煤与瓦斯突出(以下简称突出)危险性预测和防突措施效果检验是突出矿井进行防突管理的两项关键工作。

目前我国大多数突出矿井,在进行突出危险性预测时所采用的预测指标及其临界值基本上都是按照《防治煤与瓦斯突出细则》所推荐的。

但是,针对不同的矿井或煤层,突出预测指标的敏感性及其临界值可能是不同的,甚至存在很大的差异。

矿井在使用中应通过现场试验,摸索和确定适合本矿煤层实际情况的突出预测指标及其临界值。

否则,可能因为指标不敏感或临界值不合适而造成预测结果的不准确,导致误判,结果发生突出事故或增加不必要的防突措施工程。

所以,确定矿井突出预测敏感指标及其临界值是防突工作中一项十分重要的内容。

1预测敏感指标的概念及确定方法突出预测敏感指标是指针对某一煤层进行突出危险性预测时,在目前技术水平条件下能够较为明显地区分突出危险和非突出危险的指标。

煤与瓦斯突出是一种复杂的瓦斯动力现象,是由地应力、瓦斯及煤的物理力学性质3种因素综合作用的结果。

理想的预测指标应是能够完全反映引发突出的3个因素,而实际上,目前常用的预测指标仅是间接和部分反映这3个突出预测因素。

对不同矿井、煤层或区域,突出的主导因索有所不同,3种因素在导致突出作用中的贡献比重有所不同。

所以,主要反映突出3因素中某1个因素或两方面因素的不同指标,其预测突出危险的敏感性会有所不同。

同时,预测指标还在一定程度上或多或少地受到现场测试条件、仪器性能、操作人员责任心等外部条件和人为因素的影响,使测定出的指标值影响因素复杂,从而影响指标的敏感性。

判断一种指标是否敏感,主要考虑两个方面的因素:一是指标值的大小是否随着突出危险性的大小明显变化;二是影响指标值大小的突出危险因素是否大于测定误差等外部条件和人为因素。

具体确定时可根据在有无突出危险时的指标值大小及其变化幅度,以及测试环境、手段、人员水甲等引起的测定误差大小等判断,如在突出危险区与非危险区、突出点附近与正常带、打钻时喷孔等动力现象(严重度与频度等)与正常时、措施前后等测值的变化情况,以及测值统计结果分布规律、指标与其他敏感指标的对比等进行判断。

处理煤与瓦斯突出事故时的应急措施以及正确方法

处理煤与瓦斯突出事故时的应急措施以及正确方法第一节矿井突出事故的预防一、区域性预测主要与科研单位进行合作,对煤层进行预测。

二、工作面预测1、现场施工人员、瓦检员必须熟知突出预兆:(1)煤炮声、支架断裂发出的响声,岩煤开裂自行剥落、掉渣、底鼓与煤壁颤动,钻场变形,垮孔、顶钻、夹钻、钻机过负荷等。

(2)瓦斯涌出异常,忽大忽小,气温气味异常,打钻喷瓦斯,发现哨声、风声和蜂鸣声等。

2、钻屑量预测(1)在掘进工作面打3个直径为42mm、孔深10m的钻孔。

(2)钻孔每隔2m测定一次钻屑解吸指标。

根据每个钻孔钻屑解吸指标K1或△h2预测工作面的突出危险性。

采用钻屑指标法预测工作面突出危险时各项指标的突出危险临界值,根据《防治煤与瓦斯突出细则》规定△h2为湿煤160Pa,干煤200Pa,K1值按如下表。

实测K1值或△h2值等于或大于临界值时,该工作面预测为有突出危险性工作面。

△h2 K1 危险性Pa mL/(g•min1/2)干煤湿煤干煤湿煤≥200 ≥160 ≥0.5 ≥0.4 突出危险工作面<200 <160 <0.5 <0.4 无突出危险工作面(3)采用钻屑指标法连续预测突出危险性,当预测无突出危险性时,每预测循环应留有5m的预测超前距。

第二节防治突出的主要措施一、区域性防突措施我矿主要采取开采2#煤作为上保护层,在没有保护层可采的7#煤层必须在岩石巷内施工瓦斯抽放巷打穿层钻孔对煤层进行大面积预抽,达到《煤矿安全规程》和《防治煤与瓦斯突出细则》规定后,方可进行准备采掘工作面。

二、局部防突措施(一)石门揭煤1、在石门工作面掘至距煤层10m(垂距)之前,至少打两个穿透煤层全厚且进入顶(底)板不小于0.5m的前探钻孔,并详细记录岩芯资料。

地质构造复杂、岩石破碎的区域,石门工作面掘至距煤层20m(垂距)之前,必须在石门断面四周轮廓线外5m范围煤层内布置一定数量的前探钻孔,以保证能确切地掌握煤层厚度、倾角的变化、地质构造和瓦斯情况等;2、在石门工作面距煤层5m(垂距)以外,至少打2个穿透煤层全厚的测压(预测)钻孔,测定煤层瓦斯压力、煤的瓦斯放散初速度指标与坚固性系数或钻屑瓦斯解吸指标等。

煤与瓦斯突出危险性预测部分

作为矿井设计依据。
煤层 突出 危险 性
煤 的 破 坏 类 型
煤的 坚固 性系 数 f
煤层 瓦斯 压力 P
(MPa )
突出 危险
Ⅲ Ⅳ Ⅴ
≥10 ≤0.5 ≥0.74
只有全部指标达到或超过 上述临界值时,方可将煤层 划为突出危险煤层。
根据煤的性质预测
(1) 根据煤的破坏类型
苏联科学院地质所在 1958年基于对煤的原生和次生节理 性质的变化、微裂隙间距、断口、光泽等特性把煤分成五种破 坏类型,认为煤层中含有第Ⅳ、Ⅴ破坏类型的分层是发生突出 的必要条件。
突工作中来,全面实施包括突出危险性预测、防突技术措 施、措施效果检验和安全防护措施的综合防突技术。
• 4.3.1 “四位一体”综合防突措施
“四位一体”综合防突措 施
区域预测 突出预测
可划分出突出危险区、突出威胁区和无 突出危险区。方法有单项指标法、瓦斯 地质统计法和综合指标法。
划分为突出危险和无突出危险工作面。 方法有钻孔瓦斯涌出初速度法、R值指标 法和钻屑指标法等。 预抽煤层瓦斯、开采解放层和煤层注水 震动放炮、超前钻孔、松动爆破等
WT-1型瓦斯扩散初速度测试系统
•(1)在井下采新鲜暴露面的煤样,并按煤层破坏0.2~ 0.25毫米)的煤样仔细均匀混合后,称出煤样,每份重3.5克;潮湿 煤样要自然晾干,除掉煤的外在水分。 •(2)旋下仪器的煤样瓶下部的紧固螺栓,将煤样装入。为防止脱气 和充气时的煤尘飞入仪器内部,必须在煤样上放一个小棉团。装上煤
样瓶后先用手扶正,再旋紧紧固螺栓。
煤层编号
采样地点 标高+5煤层主斜 井运输大巷
瓦斯放散初 速度△p (mmHg) 24.4 24.2 24.2 23.9 24.1 24.2

2021版浅析煤与瓦斯突出的预测及防治措施

( 安全论文 )单位:_________________________姓名:_________________________日期:_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改2021版浅析煤与瓦斯突出的预测及防治措施Safety is inseparable from production and efficiency. Only when safety is good can we ensure better production. Pay attention to safety at all times.2021版浅析煤与瓦斯突出的预测及防治措施摘要在总结分析了国内外煤与瓦斯突出机理、突出类型、突出条件、突出一般规律和影响因素的基础上,重点比较分析了煤与瓦斯突出预测的各种方法及针对性防治措施,指出神经网络是预测煤与瓦斯突出非线性问题的最有前景的方法。

关键词煤与瓦斯突出预测防治措施1煤与瓦斯突出的机理、类型与一般规律1.1煤与瓦斯突出的机理许多国家对煤与瓦斯突出机理的研究都很重视,并取得了一定成果,但由于突出机理的复杂性及突出现象的多样性,目前对突出机理的认识仍处于假说阶段。

国外对煤与瓦斯突出机理的认识可归纳为4种:地应力假说、瓦斯作用假说、化学本质假说和综合作用假说。

我国从60年代起就对突出煤层的应力状态、瓦斯赋存状态、煤的物理力学性能等开展了一系列的研究,根据现场资料和实验研究对突出机理进行了探讨,提出了新的见解和观点,概括起来主要有中心扩张学说、流变假说、二相液体假说、固流耦合失稳理论、球壳失稳理论等。

此外中国科学院力学研究所从力学角度对突出过程做了大量的研究工作,并提出了突出破坏过程及瓦斯渗流的机制方程。

1.2煤与瓦斯突出的类型煤与瓦斯的突出包括:煤与甲烷突出、岩石与甲烷突出、煤与CO2突出、岩石与CO2突出等。

由于突出时的原动力和所表现现象的不同,煤与瓦斯突出可分为突出、倾出、压出3种情况,各种情况比较见表1。

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突成本,提高采掘进度,从而在安全的前提下解放生产 力,提高矿井经济效益。 我国两个“四位一体”综合防突体系的重要组成
2020/3/2
中国平煤神马集团瓦斯研究所
一、突出危险性预测的重要性
合理采掘部署—煤层开采顺序,巷道布置,掘、保、抽、采接替

治 煤 与
区域综合防 突技术措施








局部综合防 突技术措施
2020/3/2
中国平煤神马集团瓦斯研究所
一、突出危险性预测的重要性
2.煤与瓦斯突出的危害性
危及井下作业人员生命安全 破坏矿井正常的生产秩序 破坏井下设备和建筑物,如摧毁支架、推倒矿车、
破坏通风设施 诱发其它灾害事故,如瓦斯煤尘爆炸、瓦斯燃烧矿
井瓦斯涌出量预测 严重影响矿井经济效益
根据煤层瓦斯压力或瓦斯含量进行区域预测的临界值应 当由具有突出危险性鉴定资质的单位进行试验考察确定。 经过考察确定后,可以根据批准的临界值进行区域预测。 反之,则根据表1中提供的参考临界值进行区域预测。
中国平煤神马集团瓦斯研究所
煤与瓦斯突出危险性预测方法
主讲人:陈建忠
2020/3/2
中国平煤神马集团瓦斯研究所
一、突出危险性预测的重要性 二、突出危险性预测的分类 三、区域突出危险性预测方法 四、工作面突出危险性预测方法 五、预测(校检)报告单填写与审批
2020/3/2
中国平煤神马集团瓦斯研究所
一、突出危险性预测的重要性
2020/3/2
中国平煤神马集团瓦斯研究所
三、区域突出危险性预测
1、区域预测方法
区域预测一般根据煤层瓦斯参数结合瓦斯地质分析的方法
进行,也可以采用其他经试验证实有效的方法。
⑴煤层瓦斯风化带为无突出危险区域;
煤层中甲烷成分 <80%;
瓦斯压力
0.1~0.15MPa;
瓦斯含量
2~3m3/t(烟煤)
5~7m3/t(无烟煤)
1.煤与瓦斯突出概念及分类
煤与瓦斯突出是煤矿采掘工作中,很短时间(数分钟) 内,从煤(岩)壁内部向采掘工作空间突然喷出煤(岩) 和瓦斯的现象。它是一种伴有声响和猛烈力能效应的动 力现象,它是在地应力、煤层中的瓦斯压力及煤体力学 性质综合作用下发生的复杂的瓦斯动力现象。
2020/3/2
中国平煤神马集团瓦斯研究所
2020/3/2
中国平煤神马集团瓦斯研究所
三、区域突出危险性预测
根据瓦斯地质分析划分突出危险区域示意图
2020/3/2
中国平煤神马集团瓦斯研究所
三、区域突出危险性预测
(三)在上述(一)、(二)项划分出的无突出危 险区和突出危险区以外的区域,应当根据煤层瓦斯压力P 进行预测。如果没有或者缺少煤层瓦斯压力资料,也可 根据煤层瓦斯含量W进行预测。
管理制度 安全设施 设备、器材
中国平煤神马集团瓦斯研究所
二、突出危险性预测分类
我国对煤与瓦斯突出预测研究十分重视,在借鉴国外预测 的基础上,结合我国的实际情况,提出了自己的煤与瓦斯 的预测方法。我国将突出危险性预测分为区域突出危险性 预测和工作面突出危险性预测两类。区域突出危险性预测 (简称区域预测),用于预测煤层和煤层区域的突出危险 性;工作面预测也称为点预测、日常预测,用于预测掘进 工作面、回采工作面和石门揭煤工作面的突出危险性。
2020/3/2
中国平煤神马集团瓦斯研究所
一、突出危险性预测的重要性
3.突出危险性预测的重要性
保障安全生产 判识区域或工作面突出危险性,为预防突出事故提供依 据,同时提高安全管理效率。确定防突措施的有效性; 为作业人员进行突出预警。
经济与效益 提高防突措施的针对性,减少防突措施工程量,减少防2020/源自/2中国平煤神马集团瓦斯研究所
三、区域突出危险性预测
⑵根据已开采区域确切掌握的煤层赋存特征、地质构造条件、 突出分布的规律和对预测区域煤层地质构造的探测、预测结果, 采用瓦斯地质分析的方法划分出突出危险区域。当突出点及具有 明显突出预兆的位置分布与构造带有直接关系时,则根据上部区 域突出点及具有明显突出预兆的位置分布与地质构造的关系确定 构造线两侧突出危险区边缘到构造线的最远距离,并结合下部区 域的地质构造分布划分出下部区域构造线两侧的突出危险区;否 则,在同一地质单元内,突出点及具有明显突出预兆的位置以上 20m(埋深)及以下的范围为突出危险区(如下图);
2020/3/2
中国平煤神马集团瓦斯研究所
二、突出危险性预测分类
《防治煤与瓦斯突出规定》要求
第三十三条 突出矿井应当对突出煤层进行区域突出 危险性预测。经区域预测后,突出煤层划分为突出危险 区和无突出危险区。 未进行区域预测的区域视为突出危险区。 区域预测分为新水平、新采区开拓前的区域预测和新采 区开拓完成后的区域预测。
2020/3/2
区域突出危险性预测—瓦斯参数结合瓦斯地质分析
区域性防突措施 区域措施效果检验
开采保护层 区域性预抽煤层瓦斯
区域验证
钻屑瓦斯解吸指标
工作面突出危险性预 测
钻孔瓦斯涌出初速度指标 钻屑量指标 S
小直径超前排放钻孔
工作面防突措施
工作面措施效果检验 安全防护措施
预抽瓦斯 松动爆破 水力冲孔 金属骨架、煤体固化等
2020/3/2
中国平煤神马集团瓦斯研究所
三、区域突出危险性预测
2、参数测试方法
煤层瓦斯压力主要采用胶囊-粘液封孔方法进行井 下实测而来;煤层瓦斯含量主要采用DGC瓦斯含量测试 装置进行测定;具体测试方法以专题的形式讲解。
2020/3/2
中国平煤神马集团瓦斯研究所
三、区域突出危险性预测
3、测试数据分析方法
2020/3/2
中国平煤神马集团瓦斯研究所
二、突出危险性预测分类
《防治煤与瓦斯突出规定》要求
第五十九条 工作面突出危险性预测是预测工作面煤体的突 出危险性,包括石门和立井、斜井揭煤工作面、煤巷掘进工作 面和采煤工作面的突出危险性预测等。工作面预测应当在工作 面推进过程中进行。 采掘工作面经工作面预测后划分为突出危险工作面和无突出危 险工作面。 未进行工作面预测的采掘工作面,应当视为突出危险工作面。
一、突出危险性预测的重要性
突出:主导因素为地应力和瓦斯压力,通常以地应力为 主,瓦斯压力为辅,重力不起决定作用。能量来源:煤 体内积蓄的高压瓦斯能。
压出:主导因素为地应力,瓦斯压力与煤的自重是次要 因素。能量来源:煤岩所积蓄的弹性变形能。
倾出:主导因素是煤层的自重力,瓦斯压力不起决定作 用。能量来源:失稳煤层的自重力。
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