古拉本矿区井工煤矿.doc

古拉本矿区各井工煤矿工作面突出危险性预测敏感指标试验分析与确定张鑫 储鹏程（内蒙古安元安全科技有限责任公司）摘要： 随着防治煤与瓦斯突出细则和防治煤与瓦斯突出规定(以下简称规定) 的贯彻执行，阿拉善盟古拉本矿区及周边煤矿瓦斯较高，（预测指标均超过规定所示临界值）都先后开展了工作面突出预测和防突措施效果检验工作，但这项工作刚刚开始，在突出预测和防突措施效果检验中，采用的各工作面突出预测指标结果差异较大，如何确定突出预测的敏感指标指导煤矿防治瓦斯，实现安全生产是技术研究的难点，本文结合前期已进行的试验工作，对这些问题进行一些试验分析，探讨确定了该地区的工作面突出危险性预测敏感指标。关键词：工作面突出 预测指标 敏感性指标 临界值The pull of this mine the coal mine working face of outburstdanger prediction sensitive index test analysis and determinationZhangxin,Liuyunchun,Chupengcheng(Inner Mongolia An Yuan security technology limited liability company)Abstract: with the coal and gas outburst prevention and rules of coal and gas outburst prevention and control regulations (hereinafter referred to as the provisions ) carry out carry out, the mining area and the surrounding area of the mine gas is higher, ( predictive indicators are more than the provisions shows the critical value) are successively carried out outburst prediction and the effect of the outburst prevention measures of inspection work, but this work has just begun, in outburst prediction and measures for outburst prevention effect test, using the outburst prediction index result of different, how to determine the outburst prediction sensitive index of coal mine gas prevention guide, to achieve safe production technical research difficulty, this paper has conducted preliminary test work, undertake to these problems a few discuss test analysis, identified the region of the outburst danger prediction sensitive index.Key words: outburst, Predictive index, Sensitivity index,Critical value突出指标的敏感性是指这些指标相对于煤层突出的危险性具有变化规律大、指标值与临界值相差明显的突出指标, 不同矿区煤的物理力学性质、煤的解吸特征、煤体的渗透性能、煤层受力环境和煤层瓦斯赋存特点不同，反映煤层突出危险性指标的敏感性会有所不同。一、国内工作面突出预测指标的确定在众多专家学者以科学研究及工作实践为基础，特制立了防治煤与瓦斯突出规定，对煤矿生产有极大的指导意义，古拉本地区的井工煤矿工作面突出指标的测定，均严格的按照规定中的要求，结合其它有关测定试验的先进经验进行，有较高的准确性和可行性。用于进行工作面突出预测的指标共有三类， 即最大钻屑量Smax、钻孔瓦斯涌出初速度q值和钻屑解吸指标(h2、K1值)。二、古拉本地区的地质概述古拉本矿区大地构造处于贺兰山断褶带内，该断褶带由前震旦亚界、古生界、中生界及各期岩浆岩体组成。断褶带由一系列复式背、向斜构成，二道岭矿区为一由侏罗系构成核部的北东-南西方向的向斜构造，其东分布由三叠系构成核部的木呼鲁背斜、侏罗系构成核部的汝箕沟向斜，呈平行排列。往东，贺兰山北段有由石炭-二叠系和三叠系构成核部的五虎山向斜、达里勃海背斜、石炭井向斜、陶斯沟、柳条沟背斜。区域主干断裂位于乌达煤矿五虎山长布滩正义关五全口，近南北向延伸。因此位于该矿区的井工煤矿地质条件复杂，随着埋深的增加，煤岩透气性降低，煤层瓦斯向地表运移困难，瓦斯含量将增加。做好工作面突出指标的测定，指导煤矿的正常的安全生产就显得极为重要了。三、工作面突出危险性指标的测定根据规定第七十五条、第七十六条规定：采用钻屑指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性时，在近水平、缓倾斜煤层工作面应向前方煤体至少施工3个、在倾斜或急倾斜煤层至少施工2个直径42mm、孔深810m的钻孔，测定钻屑瓦斯解吸指标和钻屑量。钻孔应尽可能布置在软分层中，一个钻孔位于掘进巷道断面中部，并平行于掘进方向，其他钻孔的终孔点应位于巷道断面两侧轮廓线外24m处。钻孔每钻进1m测定该1m段的全部钻屑量S，每钻进2m至少测定一次钻屑瓦斯解吸指标K1或h2值。钻屑指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性的参考临界值为：钻屑瓦斯解吸指标h2Pa钻孔瓦斯涌出初速度q（L/min）钻屑瓦斯解吸指标K1（mL/g）钻屑量 S（kg/m）（L/m）20050.565.4古拉本矿区煤矿工作面突出危险性指标测定结果汇总表详见（3-1）。四、数据分析根据表（3-1）各指标测定数据分析，得出各指标敏感性线型图详见（3-2）。古拉本矿区各井工煤矿瓦斯解析指标超标情况统计表详见（3-3）。参照规定临界值， S值和q值均不超标，从线型图上看，曲线浮动不大且指标值较低，分析两指标不具有敏感性。K1值和h2值均有超标现象，在10次测定中K1值超标2次，h2值超标7次，超标率分别为20%和70%。从线型图上看，两指标曲线浮动大且指标值变化明显，可能与各矿煤层地质和采动有影响。两指标超标情况的差异可能由于K1值的敏感性和稳定性较低，从安全和经济的角度考虑，K1值应用在古拉本矿区作为煤矿突出危险性指标的依据是不合理的，若K1临界值降至0.15mL/g，两指标的超标率较为接近。相对而言，h2值从各方面比较，敏感性高，波动性相对稳定，应用在古拉本矿区安全比更高，可定位该矿区的敏感性指标。6表3-1序号时间煤矿煤层K1/临界值h2/临界值S/临界值q/临界值备注12010-12-28八仙煤矿+1890二3煤层南翼掘进工作面0.42/0.5240/2001.8/60.6/5最深孔为9m。22010-12-24兴泰一号井+1900五层煤北翼掘进工作面0.59/0.5350/2002.0/60.4/5最深孔为9m。32011-01-17托里沟煤矿+1750一层煤南巷掘进工作面0.11/0.5190/2001.3/60.6/5最深孔为7m。42011-05-16古拉本一矿+2060水平煤夹层煤采煤工作面0.15/0.5210/2001.5/61.2/5最深孔为10m。52011-06-17宁发一矿1620二1煤层石门见煤点0.36/0.5350/2001.8/61.0/5最深孔为7m。62011-06-18宁发二矿1820二2煤层石门见煤点0.14/0.5230/2001.7/61.2/5最深孔为8m。72011-01-18陡崖沟煤矿+1840二2煤层南翼掘进工作面0.23/0.5190/2001.8/60.6/5最深孔为10m。82011-05-11哈沙图煤矿+1850水平二1上 煤掘进工作面0.54/0.5240/2001.7/61.0/5最深孔为8m。92011-1-13二道岭煤矿+1730水平二1运输顺槽掘进面0.39/0.5150/2001.5/61.0/5最深孔为8m。102012-02-23陡崖沟煤矿+1840水平二1煤北翼运输巷0.06/0.5360/2001.7/60.4/5最深孔为8m。3-2 防突指标敏感性线型图表3-3预测指标测定次数临界值超标次数超标率%h2值10770%K1值10220%S值1000q值1000五、结论1、同一煤矿同一煤层同一地点采用不同指标，所得结果差异较大，K1值和h2值测定数据有明显变化，S值与q值无太大变化，通过多次试验的测定比较h2值更具代表性，认定古拉本矿区井工煤矿主要工作面突出危险性敏感指标是h2值。2、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采掘前方煤层突出危险性变化而测得的指标值也出现明显变化；二是采掘前方煤层突出危险性变化而引起指标测值大小变化的幅度是否大于外部条件或人为因素而导致的测定误差值。3、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、人员水平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。参考文献【1】中华人民共和国煤炭工业部防治煤与瓦斯突出细则S北京：煤炭工业出版社，2007【2】 国家安全生