煤与瓦斯突出危险性预测部分
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第二节煤与瓦斯突出危险度评价
第二节煤与瓦斯突出危险度评价为了表征危险程度，通过危险评估，反映评估对象可能发生事故的等级。
按照事故严重程度的大小依次分为：特别重大事故、特大事故、重大事故和一般事故。
特别重大事故：可能造成死亡30人（含30人）以上的重大事故；特大事故：可能造成死亡10-29人的重大事故；重大事故：可能造成死亡3-9人的重大事故；一般事故：可能造成死亡1-2人的重大事故.一、危险、有害因素危险程度的分析方法1、一级重大危险源：煤矿一旦发生瓦斯爆炸事故或煤与瓦斯突出事故，将会造成死亡10 -29人的特大事故甚至30人以上的特别重大事故，同时会造成巨大经济财产损失，致使某系统崩溃乃至整座矿井报废。
所以，高瓦斯矿井、煤与瓦斯突出矿井被列为一级重大危险源。
2、风险指数法对煤矿存在的煤尘、瓦斯、水、火等危险、有害因素（国务院文件称“隐蔽致灾因素”）危险程度的分析、判定，采用风险评价指数法（表5-2-1严重性等级、表5-2-2可能性等级、表5-2-3风险指数、表5-2-4煤矿隐蔽致灾因素分级）。
表5-2-1 严重性等级Ⅲ轻度的人员轻度受伤、轻度职业病或系统轻度损坏Ⅳ轻微的人员伤害程度和系统损坏程度都轻于Ⅲ级表5-2-2 可能性等级表5-2-3 风险指数通过上表结合煤矿生产实际，煤矿隐蔽致灾因素分级如下：表5-2-4 煤矿危险、有害因素分级Ⅲ比较危险级 4 ～7Ⅳ稍危险级8 ～203、煤与瓦斯突出危险程度风险指数分析超化煤矿煤与瓦斯突出危险程度风险指数分析：查对表5-2-1知，煤与瓦斯突出危险严重等级为Ⅰ级，灾难性的；矿井发生煤与瓦斯突出的可能性，查表5-2-2，可能性等级为B，可能发生；查对表5-2-3知，煤与瓦斯突出事故的风险指数为2；煤与瓦斯突出危险因素分级，查表5-2-4知，危险因素等级为Ⅱ级，很危险级。
表5-2-5 矿井煤与瓦斯突出事故危险程度评价结果名称危险程度级别危险程度矿井煤与瓦斯突出事故危险程度评价Ⅱ级很危险4、煤与瓦斯突出危险度评价分析采用FTA理论分析，可得煤与瓦斯突出危险度事故树图，如图5-2-1所示。
区域突出危险性预测
有 危 险
工 作 面 预 测
突 出 危 险 工 作 面 无 突 出 危 险 工 作 面
工作 面防 突措 施
工作 面措 施效 果检 验
无 危 险
无突出煤层： 按非突出矿 井管理
执行 安全 防护 措施 后采 掘作 业
执 行 安 全 防 护 措 施 后 采 掘 作 业
矿井防突总方案
“四位一体”、“五步配套”综合防治突出
措施 矿井和煤层突出危险预测
有危险吗？ Y
区域突出危险性预测 有突出危险吗？ Y 采取消除区域突出危险 的技术措施 N
N
按非突出矿井或煤 层进行采掘作业 Y 采取安全 防护措施 进行采掘 作业
对措施进行效果检验 有效吗？ 采取防突技术措施 Y 采掘面突出危险性预测 有突出危险吗？
N
N
对措施效果进行检验 有效吗？
区域预测方法
一、区域预测方法 （一）开拓前区域预测方法 1、预测方法及预测结果应用范围 新水平、新采区开拓前，当预测区域的煤层缺少或者没有 井下实测瓦斯参数时，可以主要依据地质勘探资料、上水 平及邻近区域的实测和生产资料等进行开拓前区域预测。 开拓前区域预测结果仅用于指导新水平、新采区的设计和 新水平、新采区开拓工程的揭煤作业。
实测或者计 算残余瓦斯 压力和含量
区域措施效果 检验 突出危险区 继续进行或补充实施 区域防突措施 无突出危险区 工作面预测方法 进行区域验证
矿井防突总方案
无突出危险区
工作面 预测方法
工作面预测
突出危险工作面
工作面防突措施
无突出危险工作面
安全防护措施，并 保留足够超前距
矿井防突总方案
局部综合防突措施基本程序
Y
合理采掘部署
煤与瓦斯突出预测及效果检验.
区域措施效果检验
③ 对穿层钻孔预抽石门（含立、斜井等）揭煤区域煤层 瓦斯区域防突措施进行检验时，如图16-3所示。
一、煤与瓦斯突出区域性预测及效果检验
区域措施效果检验
④ 对顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施进 行检验时，在煤巷条带每间隔20～30m至少布置1个检验 测试点，且每个检验区域不得少于3个检验测试点。 ⑤ 各检验测试点应布置于所在部位钻孔密度较小、孔 间距较大、预抽时间较短的位置，在地质构造复杂区域 适当增加检验测试点。
一、煤与瓦斯突出区域性预测及效果检验
区域措施效果检验
区域效果检验指标的测算
效果检验指标的测试
（1）对穿层钻孔预抽石门（含立、斜井等）揭煤区域 煤层瓦斯区域防突措施也可以采用钻屑瓦斯解吸指 标进行措施效果检验。 （2）采用实际的直接测定的煤层残余瓦斯压力或残余 瓦斯含量等参数对区域防突措施效果检验时，应当 符合下列要求：
各煤层采用复合指标法预测煤巷掘进（回采）工作面突 出危险性的指标临界值应根据试验考察确定，在确定前可暂 按表16-4的临界值进行预测。
二、煤与瓦斯突出局部预测及效果检验
工作面突出危险性预测
（5）R值指标法
该预测方法同时考虑了工作面的应力状态、物理 力学性质和瓦斯含量，即考虑了决定突出危险的主要 因素。根据每个钻孔的最大钻屑量和最大钻孔瓦斯涌 出初速度按下式计算各孔的R值：
二、煤与瓦斯突出局部预测及效果检验工作面突出危性预测②瓦斯解吸指标K1
其物理意义为：煤样自煤体脱落暴露于大气之中解吸第一 分钟内，每克煤样的瓦斯解吸总量，单位为ml/(g· min1/2)。 钻屑瓦斯解吸指标K1值的测定采用WTC型突出预测仪，其 实物图见图16-7所示：
二、煤与瓦斯突出局部预测及效果检验
③ 对穿层钻孔预抽石门（含立、斜井等）揭煤区域煤层 瓦斯区域防突措施进行检验时，如图16-3所示。
一、煤与瓦斯突出区域性预测及效果检验
区域措施效果检验
④ 对顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施进 行检验时，在煤巷条带每间隔20～30m至少布置1个检验 测试点，且每个检验区域不得少于3个检验测试点。 ⑤ 各检验测试点应布置于所在部位钻孔密度较小、孔 间距较大、预抽时间较短的位置，在地质构造复杂区域 适当增加检验测试点。
一、煤与瓦斯突出区域性预测及效果检验
区域措施效果检验
区域效果检验指标的测算
效果检验指标的测试
（1）对穿层钻孔预抽石门（含立、斜井等）揭煤区域 煤层瓦斯区域防突措施也可以采用钻屑瓦斯解吸指 标进行措施效果检验。 （2）采用实际的直接测定的煤层残余瓦斯压力或残余 瓦斯含量等参数对区域防突措施效果检验时，应当 符合下列要求：
各煤层采用复合指标法预测煤巷掘进（回采）工作面突 出危险性的指标临界值应根据试验考察确定，在确定前可暂 按表16-4的临界值进行预测。
二、煤与瓦斯突出局部预测及效果检验
工作面突出危险性预测
（5）R值指标法
该预测方法同时考虑了工作面的应力状态、物理 力学性质和瓦斯含量，即考虑了决定突出危险的主要 因素。根据每个钻孔的最大钻屑量和最大钻孔瓦斯涌 出初速度按下式计算各孔的R值：
二、煤与瓦斯突出局部预测及效果检验工作面突出危性预测②瓦斯解吸指标K1
其物理意义为：煤样自煤体脱落暴露于大气之中解吸第一 分钟内，每克煤样的瓦斯解吸总量，单位为ml/(g· min1/2)。 钻屑瓦斯解吸指标K1值的测定采用WTC型突出预测仪，其 实物图见图16-7所示：
二、煤与瓦斯突出局部预测及效果检验
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
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
煤与瓦斯突出危险性预测方法
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
防
治 煤 与
区域综合防 突技术措施
瓦
斯
突
出
技
术
体
系
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
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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
防
治 煤 与
区域综合防 突技术措施
瓦
斯
突
出
技
术
体
系
局部综合防 突技术措施
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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。
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煤与瓦斯突出危险性预测方法
主讲人：陈建忠
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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
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一、突出危险性预测的重要性
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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
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)
(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。
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。
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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
标之一，该指标反应了含瓦斯煤体放散瓦斯快慢的程度。⊿p的
大小与煤的瓦斯含量大小、孔隙结构和孔隙表面性质等有关。在 煤与瓦斯突出的发展过程中，瓦斯的运动和破坏力，在很大程度 上取决于含瓦斯煤体在破坏时瓦斯的解吸与放散能力。 • 煤的瓦斯放散初速度△p，是指在1个大气压下吸附后用mmHg 表示的45～60秒的瓦斯放散量p2与0～10秒内放散量p1的差值。
《规定》第26条： 《规定》第 26 条规定： 煤坚固性系数f 新建矿井应根据地勘提供的 瓦斯放散初速度△p 突出危险性基础资料，并参 瓦斯压力p 照邻近矿井的突出情况和预 煤的破坏类型：Ⅰ 测煤层突出危险性指标，与 类非破坏煤，Ⅱ类 部授权的煤炭科研单位共同 确定矿井突出危险性，方可 破坏煤，Ⅲ类强烈 将矿井突出危险性列入设计 破坏煤，Ⅳ类粉碎 任务书中，报上级批准后， 煤和Ⅴ类全粉煤。
12
(2) 根据煤的瓦斯放散初速度
该法在五十年代的初期由依尔、爱琴格尔等人提出。接着
在苏、法、比、日等国得到了较为普遍的应用。该法的实质是 通过煤样的放散瓦斯的初速度(△P表示)来表征煤的破坏程度和 孔隙性质。
15
瓦斯放散初速度△p测定
• 煤的瓦斯放散初速度⊿p也是预测煤与瓦斯突出危险性的指
4.3 煤与瓦斯突出危险性预测
一、突出预测的意义与分类
突出危险区呈带状分布，面积一般不到突出煤层的 10%。长度在100m以内，突出危险性预测是防治煤与 瓦斯突出综合措施的第一步。 1、意义 ① 预测的目的是确定突出危险区域和地点，为采取 合理的防突措施提供科学依据。 ② 减少防突工程量和时间，提高采掘速度。 ③ 为在突出危险带内采取有效措施提供保证与条件， 主动及早采取措施，保证安全生产和计划的完成。
突 出 预 测
4.3 煤与瓦斯突出危险性预测
按作业地点的不同分类
突出矿井和突出煤层的鉴定 突出煤层内区域预测
突 出 预 测
石门揭煤工作面预测 煤巷掘进工作面预测 回采工作面预测
平巷掘进工作面预测 上山掘进工作面预测 下山掘进工作面预测
单项指标法
相关规定 预测指标 指标临界值
瓦 斯 放 散 初 速 度 ΔP
4.3煤与瓦斯突出预测
(3)突出预测阶段 70年代末到80年代，七十年代开始,抚顺分院以与 北票局、红卫煤矿合作,试验提出区域预测的单项指标 、瓦斯地质统计法和综合指标法。79年在石门揭煤工作 面提出了钻屑解吸法。 (4)防突措施阶段 1988年以后，以《防治煤与瓦斯突出规定》的颁布为 标志。该阶段将突出危险性预测和措施效果检验纳入到防
4.3 煤与瓦斯突出预测
• 瓦斯突出防治技术发展 (1)安全防护阶段 五十年代 防突技术研究以安全防护措施为主。目 的是保证一旦煤与瓦斯突出发生时，避免造成人身伤 亡事故。主要防突措施有震动放炮和远距离放炮。 (2)防突措施阶段 从60～70年代末开采解放层的大规模工业试验和
应用，并取得了较好的防突效果。局部防突措施方面 ，试验研究提出了超前钻孔、松动爆破、煤层注水、 水力冲孔、水力冲刷、金属骨架等多种防突措施。
按预测任务的不同分类
单项指标法 区 域 预 测 瓦斯地质统计法 综合指标法 其它方法 综合指标法 工 作 面 预 测 钻屑瓦斯解吸指标法 复合指标法 R值指标法 其它经试验证实有效的方法 坑透法 瓦斯地质方法 动力区划法 三维地震法 声发射方法 巷道瓦斯涌出特征法 地质雷达方法 煤体温度法 瑞利波方法 煤体电磁辐射方法
工作面预测 区域防突措施
局部防突措施 措施效果检验
防突措施
安全防护措施
《规程》 209条：井巷揭穿突出煤层和在突出煤层中进行 采掘作业时，必须采取震动爆破、远距离爆破、避难硐室、 反向风门、压风自救系统、自救器等安全防护措施。
4.3 煤与瓦斯突出危险性预测
2、分类：
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、煤层和 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。 工作面预测（日常预测或点预报），包括石门和竖、 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。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。 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？ 确定突出煤层水 平、翼、区段和采区突出危险。
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
标之一，该指标反应了含瓦斯煤体放散瓦斯快慢的程度。⊿p的
大小与煤的瓦斯含量大小、孔隙结构和孔隙表面性质等有关。在 煤与瓦斯突出的发展过程中，瓦斯的运动和破坏力，在很大程度 上取决于含瓦斯煤体在破坏时瓦斯的解吸与放散能力。 • 煤的瓦斯放散初速度△p，是指在1个大气压下吸附后用mmHg 表示的45～60秒的瓦斯放散量p2与0～10秒内放散量p1的差值。
《规定》第26条： 《规定》第 26 条规定： 煤坚固性系数f 新建矿井应根据地勘提供的 瓦斯放散初速度△p 突出危险性基础资料，并参 瓦斯压力p 照邻近矿井的突出情况和预 煤的破坏类型：Ⅰ 测煤层突出危险性指标，与 类非破坏煤，Ⅱ类 部授权的煤炭科研单位共同 确定矿井突出危险性，方可 破坏煤，Ⅲ类强烈 将矿井突出危险性列入设计 破坏煤，Ⅳ类粉碎 任务书中，报上级批准后， 煤和Ⅴ类全粉煤。
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(2) 根据煤的瓦斯放散初速度
该法在五十年代的初期由依尔、爱琴格尔等人提出。接着
在苏、法、比、日等国得到了较为普遍的应用。该法的实质是 通过煤样的放散瓦斯的初速度(△P表示)来表征煤的破坏程度和 孔隙性质。
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瓦斯放散初速度△p测定
• 煤的瓦斯放散初速度⊿p也是预测煤与瓦斯突出危险性的指
4.3 煤与瓦斯突出危险性预测
一、突出预测的意义与分类
突出危险区呈带状分布，面积一般不到突出煤层的 10%。长度在100m以内，突出危险性预测是防治煤与 瓦斯突出综合措施的第一步。 1、意义 ① 预测的目的是确定突出危险区域和地点，为采取 合理的防突措施提供科学依据。 ② 减少防突工程量和时间，提高采掘速度。 ③ 为在突出危险带内采取有效措施提供保证与条件， 主动及早采取措施，保证安全生产和计划的完成。
突 出 预 测
4.3 煤与瓦斯突出危险性预测
按作业地点的不同分类
突出矿井和突出煤层的鉴定 突出煤层内区域预测
突 出 预 测
石门揭煤工作面预测 煤巷掘进工作面预测 回采工作面预测
平巷掘进工作面预测 上山掘进工作面预测 下山掘进工作面预测
单项指标法
相关规定 预测指标 指标临界值
瓦 斯 放 散 初 速 度 ΔP
4.3煤与瓦斯突出预测
(3)突出预测阶段 70年代末到80年代，七十年代开始,抚顺分院以与 北票局、红卫煤矿合作,试验提出区域预测的单项指标 、瓦斯地质统计法和综合指标法。79年在石门揭煤工作 面提出了钻屑解吸法。 (4)防突措施阶段 1988年以后，以《防治煤与瓦斯突出规定》的颁布为 标志。该阶段将突出危险性预测和措施效果检验纳入到防
4.3 煤与瓦斯突出预测
• 瓦斯突出防治技术发展 (1)安全防护阶段 五十年代 防突技术研究以安全防护措施为主。目 的是保证一旦煤与瓦斯突出发生时，避免造成人身伤 亡事故。主要防突措施有震动放炮和远距离放炮。 (2)防突措施阶段 从60～70年代末开采解放层的大规模工业试验和
应用，并取得了较好的防突效果。局部防突措施方面 ，试验研究提出了超前钻孔、松动爆破、煤层注水、 水力冲孔、水力冲刷、金属骨架等多种防突措施。
按预测任务的不同分类
单项指标法 区 域 预 测 瓦斯地质统计法 综合指标法 其它方法 综合指标法 工 作 面 预 测 钻屑瓦斯解吸指标法 复合指标法 R值指标法 其它经试验证实有效的方法 坑透法 瓦斯地质方法 动力区划法 三维地震法 声发射方法 巷道瓦斯涌出特征法 地质雷达方法 煤体温度法 瑞利波方法 煤体电磁辐射方法
工作面预测 区域防突措施
局部防突措施 措施效果检验
防突措施
安全防护措施
《规程》 209条：井巷揭穿突出煤层和在突出煤层中进行 采掘作业时，必须采取震动爆破、远距离爆破、避难硐室、 反向风门、压风自救系统、自救器等安全防护措施。
4.3 煤与瓦斯突出危险性预测
2、分类：
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、煤层和 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。 工作面预测（日常预测或点预报），包括石门和竖、 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。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。 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？ 确定突出煤层水 平、翼、区段和采区突出危险。