CN108169449A - 一种煤与瓦斯突出危险性局部预测指标敏感性确定方法 - Google Patents

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林柏泉
刘辉辉
杨威
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    • G01N33/22—Fuels, explosives
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Abstract

一种煤与瓦斯突出危险性局部预测指标敏感性确定方法。通过对矿井煤与瓦斯突出的相关资料进行分析，得出煤层发生煤与瓦斯突出的特征，再分析出煤层发生煤与瓦斯突出的规律，然后建立符合煤层煤与瓦斯突出的客观规律的局部预测指标敏感性分析标准，根据该分析标准，在井下选择出若干具有代表性区域，对每一块区域在同样的条件下测定不同的局部预测指标值，对不同区域、不同煤与瓦斯突出局部预测指标测定值进行整理，并对照局部预测指标敏感性分析标准确定出符合煤层客观突出规律、能代表煤层实际突出危险性程度的指标。本发明能够确定出矿井煤层突出危险性局部预测敏感指标，符合煤层的客观突出规律，可代表煤层的实际突出危险性程度。

Description

一种煤与瓦斯突出危险性局部预测指标敏感性确定方法
技术领域
本发明涉及一种煤矿井下煤与瓦斯突出危险性局部预测方法，尤其是一种煤与瓦斯突出危险性局部预测指标敏感性确定方法。
背景技术
煤与瓦斯突出是一种类型的瓦斯特殊涌出的现象，即在压力作用下，破碎的煤与瓦斯由煤体内突然向采掘空间大量喷出的现象。煤与瓦斯突出是煤矿井下生产的一种强大的自然灾害，他严重威胁着煤矿的安全生产，具有极大的破坏性。
煤与瓦斯突出危险性的准确预测是防治煤与瓦斯突出灾害的关键环节。目前，针对于矿井突出危险性局部预测提出了众多指标，如钻屑解吸指标(K1值、△h2)、钻屑量指标(S)、钻孔瓦斯涌出初速度指标(q)、炮后30分钟瓦斯涌出量指标(Q30)以及炮后30分钟吨煤瓦斯涌出量指标(V30)，面对如此众多的预测指标，如何选择出主要日常预测指标是煤与瓦斯突出危险性准确预测的最重要一步。
实践表明，同一预测指标对于不同地质条件下的煤层其突出危险性预测的敏感性可能不同，甚至对于同一工作面在不同的采掘工艺条件下其突出危险性预测的敏感性也可能会不同；反之，不同的预测指标对相同的地质和开采工艺条件的工作面也会存在不同的突出危险性预测敏感程度。因此，所使用的预测指标是否敏感决定了煤层突出危险性预测的准确程度。
发明内容
为了克服现有技术的上述不足，本发明提供一种煤与瓦斯突出危险性局部预测指标敏感性确定方法，该方法能够确定出矿井煤层突出危险性局部预测敏感指标，符合煤层的客观突出规律，可代表煤层的实际突出危险性程度，对矿井的安全生产具有实际指导意义，能避免因指标选择不合理而导致的安全隐患。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是：包含以下步骤：
a、搜集矿井煤与瓦斯突出的相关资料，并对实际发生突出位置处相关资料进行分析，得出煤层发生煤与瓦斯突出的特征；
b、基于发生突出时的相关特征，分析出煤层发生煤与瓦斯突出的规律；
c、基于煤层煤与瓦斯发生突出的规律，建立符合煤层煤与瓦斯突出客观规律的局部预测指标敏感性分析标准；
d、根据局部预测指标敏感性分析标准，在井下选择出若干具有代表性区域，对每一块区域在同样的条件下测定不同的局部预测指标值。
e、对不同区域、不同煤与瓦斯突出局部预测指标测定值进行整理，并对照局部预测指标敏感性分析标准确定出符合煤层客观突出规律、能代表煤层实际突出危险性程度的指标。
相比现有技术，本发明的一种煤与瓦斯突出危险性局部预测指标敏感性确定方法，通过该方法确定出的矿井煤层突出危险性局部预测敏感指标，能符合煤层的客观突出规律，代表了煤层的实际突出危险性程度，对矿井的安全生产具有实际指导意义，避免了因指标选择的不合理，而导致的安全隐患。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
以西南某矿某煤层为例，包括以下步骤：
步骤a、通过煤层突出位置处相关突出资料的搜集以及分析，可知该煤层的突出具有以下相关特征：
1)所发生突出的地点均存在有构造，通过在现场突出点附近煤层的观察，煤层层理紊乱，呈鳞片状，其煤体是受搓揉之后重新被压实，煤体较软，同时该区域瓦斯含量较大，达到了14m3/t，煤体的瓦斯放散初速度较大，坚固性系数较小；
2)在突出过程中瓦斯涌出量均较大，所以该煤层的突出是以瓦斯为主导作用的突出；
3)在该煤层的回采工作面与掘进工作面均发生过煤与瓦斯突出，且发生突出的特征相类似；
4)发生突出的区域，有一定的应力集中现象。
步骤b、通过对该煤层突出特征的分析，该煤层的煤与瓦斯突出具有以下规律：
1)存在有构造的地方(即断层、褶皱、煤层厚度变化较大处)其突出危险性较煤层正常赋存区域要大；
2)该煤层的突出危险性会随煤层内瓦斯含量的增加而增加；
3)该煤层应力集中带内，所发生突出的危险性较原始应力带及卸压带内要大。
步骤c、基于该煤层煤与瓦斯突出规律，该煤层局部预测指标敏感性分析标准如下：
1)考察各指标随煤层瓦斯赋存变化而变化的情况，如果指标测定值在瓦斯赋存异常区域较正常区域明显增大，证明该指标是敏感的，否则不敏感；
2)考察各指标随煤层赋存变化而变化的情况，如果指标测定值在煤层赋存异常区域较正常区域明显增大，证明该指标是敏感的，否则不敏感；
3)考察各指标随地应力的变化情况，如果指标测定值在应力集中区域内较正常区域内明显增大，证明该指标是敏感的，否则不敏感。
步骤d、根据步骤c中所确定的煤层突出危险性局部预测指标敏感性分析标准，以及矿井的实际情况，在煤矿井下选择出了3块具有代表性的预测区域，分别为煤层赋存异常区域、瓦斯赋存异常区域、应力集中区域；煤层赋存异常区域是根据井下观察煤层变化的情况，当煤层厚度突然变厚、变薄，煤层倾角突然变大、变小，以及煤层受地质构造破坏区域，均可认定为煤层赋存异常区域；瓦斯赋存异常区域是采取测定瓦斯含量的方法，当所测定的瓦斯含量明显高于其他区域时，则该区域认定为瓦斯赋存异常区域；应力集中区域是根据应力显现现象确定的，当出现应力突然增大的现象时，可认定该区域为应力异常区域。
步骤e、对选择出的3块具有代表性的异常区域均进行钻屑解吸指标(K1值、△h2)、钻屑量指标(S)、钻孔瓦斯涌出初速度指标(q)、炮后30分钟瓦斯涌出量指标(Q30)以及炮后30分钟吨煤瓦斯涌出量指标(V30)的测定或计算，并对测定值进行整理，按照步骤c中所确定的煤层局部预测指标敏感性分析标准，将各个指标在异常区域的测定值与正常区域的测定值进行对比分析，若指标测定值在正常区域与异常区域没有明显变化，则该指标敏感性较差，若指标测定值存在明显变化，则敏感性较好。根据分析，得出钻屑解吸指标K1值在煤层赋存异常区域、瓦斯赋存异常区域、地应力增高区域较正常区域的测定值均出现了明显的增大现象，而其他指标在异常区域和正常区域其测定值没有明显的变化，通过该方法确定出了钻屑解吸指标K1值对该煤层的突出危险性局部预测最为敏感，可作为日常煤与瓦斯突出危险性预测指标。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质，对以上实施例所做出任何简单修改和同等变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种煤与瓦斯突出危险性局部预测指标敏感性确定方法，其特征是：包含以下步骤：
a、搜集矿井煤与瓦斯突出的相关资料，并对实际发生突出位置处相关资料进行分析，得出煤层发生煤与瓦斯突出的特征；
b、基于发生突出时的相关特征，分析出煤层发生煤与瓦斯突出的规律；
c、基于煤与瓦斯发生突出的规律，建立符合煤层煤与瓦斯突出客观规律的局部预测指标敏感性分析标准；
d、根据局部预测指标敏感性分析标准，在井下选择出若干具有代表性区域，对每一块区域在同样的条件下测定不同的局部预测指标值。
e、对不同区域、不同煤与瓦斯突出局部预测指标测定值进行整理，并对照局部预测指标敏感性分析标准确定出符合煤层客观突出规律、能代表煤层实际突出危险性程度的指标。
2.根据权利要求1所述的一种煤与瓦斯突出危险性局部预测指标敏感性确定方法，其特征是：所述步骤e的具体过程是：对选择出的具有代表性的异常区域均进行钻屑解吸指标(K1值、△h2)、钻屑量指标(S)、钻孔瓦斯涌出初速度指标(q)、炮后30分钟瓦斯涌出量指标(Q30)以及炮后30分钟吨煤瓦斯涌出量指标(V30)的测定或计算，并对测定值进行整理，按照步骤c中所确定的局部预测指标敏感性分析标准，将各个指标在异常区域的测定值与正常区域的测定值进行对比分析，若指标测定值在正常区域与异常区域没有明显变化，则该指标敏感性较差，若指标测定值存在明显变化，则敏感性较好，最终把敏感性好的指标作为日常煤与瓦斯突出危险性预测指标。
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