预测煤层突出危险性指标的重要性
煤与瓦斯突出危险性预测方法
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
防突知识——精选推荐
防突知识矿井防突基础知识学习内容⼀、什么是煤（岩）与⽡斯突出？答：在地应⼒和⽡斯的共同作⽤下，破碎的煤、岩和⽡斯由煤体或岩体内突然向采掘空间抛出的异常的动⼒现象。
⼆、煤与⽡斯突出预兆（⼀）⽆声预兆⼯作⾯顶板压⼒增⼤，煤壁被挤出、⽚帮掉渣、顶板下沉或底板⿎起、煤层层理紊乱、煤暗淡⽆光泽、煤质变软、⽡斯忽⼤忽⼩、煤壁发凉，打钻时有顶钻、卡钻、喷⽡斯等现象。
（⼆）有声预兆煤层在变形过程中发⽣劈裂声、闷雷声、机枪声、响煤炮，声⾳由远到近、由⼩到⼤、有短暂的、有连续的、间隔时间长短也不⼀致，煤壁发⽣震动和冲击，顶板来压、⽀架发出折裂声。
但是，任何⼀次突出前，并不是所有预兆都同时出现，仅出现其中⼀种或数种，⽽且，有的预兆还不⼗分明显；也有的预兆距发⽣突出的时间太短，往往不能被⼈们很准确地掌握。
三、煤与⽡斯突出的现象煤与⽡斯突出后的孔洞呈⼝⼩腔⼤的梨形、⾆形、倒瓶形以及其他分岔形等。
被抛出的碎煤，堆积⾓都⼩于40度，并且⼤块在下、⼩块在上，煤粉被吹到远处堆积。
有⼤量的⽡斯涌出，涌出的⽡斯量远远超过突出煤的⽡斯含量。
四、突出的危害及后果发⽣突出时，突出的⽡斯即顺风流沿回风流动，⼤型突出时可逆风流向进风井⽅向流动，会使井下⼤范围内充满⾼浓度⽡斯，它可造成⼈员缺氧窒息伤亡，还可能引起⽡斯燃烧或爆炸。
突出的煤岩可掩埋⼈员，造成⼈员伤亡。
⼤型突出时，⽡斯迫使风流逆转。
突出时有明显的动⼒效应，能破坏⽀架、推倒矿车、破坏和抛出安装在巷道内的设施。
五、煤与⽡斯突出的⼀般规律答：（1）突出与地质构造的关系,突出多发⽣在地质构造带内，如断层、褶曲和⽕成岩侵⼊区附近。
（2）突出与⽡斯的关系,煤层中的⽡斯压⼒与含量是突出的重要因素之⼀。
⼀般说来，⽡斯压⼒和⽡斯含量越⼤，突出的危险性越⼤。
但突出与煤层的⽡斯含量和⽡斯压⼒之间，没有固定的关系。
⽡斯压⼒低、含量⼩的煤层可以发⽣突出；反之，⽡斯压⼒⾼，含量⼤的煤层也可能不突出，因为突出是多种因素综合作⽤的结果。
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。
浅析煤与瓦斯突出的危险性评价指标体系(修改稿)
浅析煤与瓦斯突出的危险性评价指标体系煤与瓦斯突出是地应力、瓦斯压力、煤岩物理力学性质等多因素综合作用的结果。
在地应力较大、瓦斯压力较高、煤体强度低和结构遭破坏层理紊乱的区域，煤和瓦斯突出危险性就越大。
因此，在井下采掘过程中，根据引起煤与瓦斯突出的主要危险性因素，选取相应的突出危险性预测指标，科学地预测开采区域煤与瓦斯突出危险性即是保证矿井安全生产的一个主要环节，也是防突措施效果检验和治理煤和瓦斯突出的前提条件。
长期以来，现场工程技术及研究人员在煤与瓦斯突出预测方面作了大量的工作，提出了种种假说和经验公式[1][6]，但由于引起煤与瓦斯突出的原因相当复杂，影响煤与瓦斯突出的相关因素很多，这些因素之间的关系也较为复杂，因此在现场应用中常常会出现预测准确性较低的情况。
本文结合煤层特性[2]，构建了煤与瓦斯突出危险性评价指标体系，为现场瓦斯治理提供参考依据。
1.物理特性煤的物理特性是决定煤层是否具有突出危险性的基本参数。
对于煤的破坏类型，由于地质构造或采动影响，同一区域内的煤层赋存形式有很大不同，我们按照不同破坏类型的煤层在该区域内所占的比例来确定其相应的突出危险程度；对于瓦斯放散初速度和煤的坚固性系数的评价，可在本区域内选择若干个有代表性的煤样，通过实验室分析并与指标临界值[5]进行对照来确定其相应的突出危险程度；对于煤层瓦斯压力和瓦斯含量的评价可选择不同钻孔并测量对应的参数值，然后依据钻孔数量和指标标准值来计算其相应的突出危险程度。
1.1 煤的破坏类型煤的破坏类型指煤体受到构造应力作用后,由于其受破坏的程度不同,在物理、力学性质和特征方面产生的变化，因而形成的类别。
煤的主要物理、力学性质和特征包括以下几个方面：煤的光泽、煤的构造与构造特征、煤的节理性质、煤的节理面性质、煤的断口性质以及煤的强度。
煤的破坏程度越大，发生突出的危险性也会越大。
依据以上煤的特性及防治煤与瓦斯突出细则[3]的规定，我们用煤的破坏类型来表示煤体的破坏程度大小，可将煤划分为五种类型，即非破坏煤、破坏煤、强烈破坏煤、粉碎煤和全粉煤。
工作面突出危险性预测敏感指标确定
第30卷第5期2021年5月中国矿业CHINA MINING MAGAZINEVol.30,No.5May2021工作面突出危险性预测敏感指标确定张玉柱12（1.中煤科工集团重庆研究院有限公司，重庆400037；2.瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室，重庆400037）摘要：为了确定突出煤层工作面突出危险性预测敏感指标，确保工作面突出危险性的精准预测，以四季春煤矿6号煤层为例，通过总结分析邻近区域及矿井6号煤层煤与瓦斯突出特征，构建了6号煤层工作面突出危险性预测指标敏感性分析标准。
依据构建的工作面突出危险性预测指标敏感性分析标准，结合矿井工作面预测条件和《防治煤与瓦斯突出细则》相关规定，综合考察了6号煤层工作面突出危险性预测指标钻孔瓦斯涌出初速度#）、钻屑瓦斯解析指标（K J、钻屑量（S）的敏感性，结果表明"号煤层工作面预测指标钻屑瓦斯解析指标（K J敏感性较好，能够响应煤层全部煤与瓦斯突出特征；钻屑量（S）敏感性一般，响应煤层部分煤与瓦斯突出特征；钻孔瓦斯涌出初速度（q）敏感性较差，不响应煤层煤与瓦斯突出特征。
最终确定钻屑瓦斯解析指标（K J为四季春煤矿6号煤层工作面突出危险性预测敏感指标，为突出煤层工作面突出危险性预测敏感指标的确定提供了参考&关键词：工作面突出危险性预测；敏感指标；突出煤层；四季春煤矿中图分类号：TD713文献标识码：A文章编号：1004-4051（2021）05-0188-05Determination of the outburst risk prediction sensitive index of working faceZHANG Yuzhu12(1.China Coal Technology and Engineering Group Chongqing Research Institute,Chongqing400037,China；2StateKeyLaboratoryofGasDisasterDetecting!PreventingandE7ergencyContro l ing!Chongqing400037!China)Abstract:In order to determine the working face outburst prediction sensitive index of outburst coal seamandensuretheworkingfaceoutburstriskaccurateprediction Taking No6coal sea7of Sijichun coal7ineasanexa7plethroughsu77arizingandanalyzingthecharacteristicsofcoalandgasoutburstin No6coalsea7ofthe7ineandadjacentareasthesensitivityanalysisstandardofoutburstpredictionindexofNo6coal sea7is established Accordingtothe workingfaceofoutburstpredictionindexsensitivityanalysisstandard!co7bined with the7ine working face predict conditions and outburst prevention rules!thesensitivity of the initial velocity of borehole gas gushing(q),the analytical index of cuttings gas(K\)and thedri l ingcu t ings(S)are co7prehensively investigated The results show thatthesensitivity of dri l ingcuttings gas analysis index(K\)is good,and it is sensitive to all the coal and gas outburst characteristics ofNo6coalsea7Thesensitivityofdri l ingcu t ings(S)isgeneralrespondingtoso7ecoalandgasoutburstcharacteristics.The sensitivity of the initial velocity of borehole gas gushing(q)has poor sensitivity and doesnotrespondtothecharacteristicsofcoalandgasoutburst Fina l y thedri l ingcu t ingsgasanalysisindex(K\)is determined to be the sensitive index of outburst risk prediction of No.6coal seam working face inSijichun coal mine,which provides a reference for determining the sensitive index of outburst risk prediction.Keywords:working surface outburst risk prediction；sensitive index；outburst coal seam；Sijichun coal mine收稿日期：2020-03-09责任编辑：赵奎涛基金项目：国家“十三五”重点研发计划资助项目资助（编号：2018YFC0808001）作者简介：张玉柱（1987-）,男，硕士，助理研究员，主要从事瓦斯灾害预测及防治方面的研究工作,E-mail:442033025@。
石门揭煤突出危险性预测技术
平巷 2917 45.2 68.9 387 32.7 42.5 445 56.9 61.6 654 42 35.2
上山 1172 18.2 70.3 228 19.3 35.3 192 24.6 54.6 691 44.3 25.4
下山 180 2.8 61.4
6
0.5 29.8 46 5.9 53.8
D、K综合指标法
第6页/共57页
《细则》规定
《防治煤与瓦斯突出细则》（简称《防突细则》）是 国
家为了防治煤与瓦斯突出灾害制定的法规性文件，是总 结
了多年现场防突经验的基础上制定出来的，是指导全国 突
出矿井生产和设计的规范性文件。尽管该《防突细则》 是
1995年制定的，在没有新的规范出台之前，一般都要按 照
瓦斯 能中具备做功能力的初始释放瓦斯膨胀能是发动突出的真正的动力
及能
源。 ➢煤体中的初始释放瓦斯膨胀能的大小随地应力、瓦斯压力的增高
而增
高 ， 但 随 原 始 煤 体 强 度 的 增 高第而22页降/共低57。页初 始 释 放 瓦 斯 膨 胀 能 综 合 反
石门揭煤突出危险性自然影响因素
➢ 地应力。地应力越大，则软煤揭开后作用在煤体上的切向应力也就越大，则 煤体越容易破坏并且破坏时产生的裂隙越多，向大裂隙中释放出来的瓦斯也 越多，突出就越可能发生。
南桐矿务局（ 1955~1991年）
涟邵矿务局（ 1965~1991年）
北票矿务局（ 1951~1985年）
80％以次上的％特大平型均突出次均发％生在平石均门揭次煤时。％ 平均 次
强度
强度
强度
（t/次
（t/次
（t/次
）
）
）
％ 平均 强度 （t/次 ）
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。
一通三防应知应会
大黄山豫新煤业有限责任公司通风部一通三防及防突应知应会基础知识一、判断题1、“预防为主”是实现安全第一的前提条件。
（对）2、贯彻落实“安全第一预防为主”方针，必须坚持管理、装备和培训并重原则，推行综合治理的方法。
（对）3、溜煤眼不得兼作风眼使用。
(√ )4、巷道中的浮煤应及时清除，清扫或冲洗沉积煤尘，定期撒布岩粉。
(√ )5、能被吸入人体肺泡的粉尘对人体的危害性最大。
(√ )6、生产矿井每延深一个新水平，可以不进行煤尘爆炸性试验工作。
(× )7、尘肺病的发生与工人接触矿尘的时间长短没有关系。
(× )8、采煤工作面开采强度越大，生成的矿尘量越大。
( √ )9、连续爆炸是煤尘爆炸的特征，与有无积尘没有关系。
( × )10、煤尘爆炸事故中受害者大多是由于二氧化碳中毒造成的。
(× )11、低瓦斯矿井可以携带烟草和点火用具下井。
（错）12、“三并重”原则是责任制、管理、培训。
（错）（×）13、常用甲烷检测仪的测定范围有0～10％和10～100％两种。
（×）14、矿井必须建立瓦斯、二氧化碳和其他有害气体检查制度，设臵持证上岗的专职瓦斯检查工，根据《煤矿安全规程》要求对需要检查的部位进行二十四小时不不间断检查。
（×）15、凡瓦斯矿井，每年都必须进行两次以上瓦斯等级鉴定。
（×）16、高瓦斯矿井的机电硐室、已采区、无人工作区和全负压通风的煤巷，每班至少检查三次。
（√）17、采掘工作面的空气温度超过30度、机电设备硐室的空气温度超过34度时，必须停止作业。
（√）18、按井下同时工作的最多人数计算，每人每分钟供给风量不得少于4立方米。
（×）19、由于煤炭只能燃烧而不能爆炸，因此井下煤尘只是对作业地点的空气造成严重污染，而不会引发爆炸事故。
（×）20机械化采煤，每的破碎较严重，瓦斯涌出量低。
（√）21贯通巷道贯通后，必须停止采区内的一切工作，立即调整通风系统，风流稳定后，方可恢复工作。
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预测煤层突出危险性指标的重要性
预测煤层突出危险性的指标有煤破坏、瓦斯放散初速度、煤的坚固性和煤层压力等指标。
这些指标通过专业技术人员用专用的仪器，通过科学的方法测得。
开采保护层属于区域性防突措施，是国内外广泛应用的最简单、最有效和最经济的防突措施。
什么叫保护层呢？在开采煤层群的时候，有的煤层突出危险大，有的煤层突出危险性小，甚至没有突出危险性。
为了白狐突出危险性大的煤层而先开采的不突出或突出危险小的煤层就叫保护层；后开采的突出危险煤层叫被保护层。
位于被保护层上部的保护层叫上保护层；位于被保护层下面的叫下保护层。
保护层先行开采后，其周围岩层及煤层会向采空区方向移动、变形，使保护范围内地应力降低，使突出煤层膨胀变形，透气性大幅度增加，瓦斯可得以解吸排放；瓦斯解吸排放后，瓦斯压力降低，煤的机械强度提高，突出煤层的突出危险性就会降低或消除。
在保护层中要尽可能不留煤柱或少留煤柱。
非留不可时，应将煤柱的尺寸、位置准确地标注在采掘工程图上，以便在开采被保护层时，在煤柱影响范围内采取局部防突措施。
开采保护层时，应做到“三超前”，即保护层的掘进工作面超前回采工作面一个采区；保护层的回采工作面超前被保护层掘进工作面一个采区；被保护层的掘进工作面超前回采工作面一个采区。
开采保护层时，具有抽放系统的矿井，应同时抽放被保护层的瓦
斯，以防被保护层瓦斯大量涌入保护层引起瓦斯超限。
特别是开采近距离保护层时，必须采取措施，防止被保护层初期卸压的瓦斯突然涌进保护层采掘工作面，并必须严防误穿突出煤层。