煤与瓦斯突出区域预测研究

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1、煤与礼斯突出区域预测研究(1)单项指标法在单项指标法中，预测的基础是含瓦斯煤体性质及其赋存条件的菜些量化指标，包括瓦斯指标、煤层性质指标、地应力指标和综合栺标。Paul(1980＞、Noack(1983)和王佑安(1984)等学者研究了此斯含餅指称，提出了不同的虬斯突出临界位;于不凡(1985)和俞启香(1987)详细地讨论了瓦斯压力指标，但认为瓦斯压力不能单独川作突出预测指标;前苏联科学院地质所于1958年提出了煤体结构桁标，把煤分成5种破坏类型，认为IV、V两类煤具有突出危险,在国内外受到广泛重视;中国矿业学院瓦斯组(1979)把煤体结构划分为3种破坏类型，其丙类煤

2、为突出危险煤;焦作矿业学院瓦斯地质研究室(1991)根据煤的宏观特征，以构造煤类型为基础，以突出的难易程度为依椐，把煤体结构分为4种类型,W屮III、IV两类为突出危险煤，取得了较好的应用效果［52］。采用煤的破坏类型、虬斯放散初速度△p、煤的坚固性系数f和煤层瓦斯压力p作为预测指标。各种指标的突出危险临界值应根据实测资料來定，无实测资料町参考表1.1所列数裾。只冇全部指标达到或超过临界值时方口f划为突出煤层。表1.1预测突出危险性单项指标煤层突出危险性破坏类邢瓦斯放散初速度△P指标煤的坚固性系数f煤层瓦斯瓮压力P突出危险III、IV、V彡10>0.5^0.74MPa无

3、突出危险I、11<10<0.5<0.74MPa(2)综合指标D与K法抚顺分院、北票矿务局与红卫矿提出用综合指标D与K来预测煤层的突Hi危险性［55］,预测综合指标K和D已被列入我国的防突细则，得到了广泛的应用。其临界值参照表1.2所列数值表1.2判断突出危险性的综合指标临界位煤层突出危险性指标突出危险性DK<0.25无突出危险彡0.25<15无突出危险彡0.25^15奋突出危险HD=0.0075—3(1.1)H一煤层开采深度，m;P一煤层瓦斯压力，MPa;f一煤M软分M的平均坚固性系数，如打钻所取煤样的粒度达不到测试f值所要求的粒度标准(10〜1()5mm)时，可取粒度

4、为1〜3mm粒度煤样进行f值测定。所得结果按T式进行换算:当fH3彡0.25时:f=f!-3当fH3〉0.25吋：f=1.57f卜3=0.14fl3一用粒度为1〜3mm式屮K一综合指标二；△P—煤层软分层的瓦斯放散初速度指标。(3)地质指标法湖南省煤研所提出用煤层围岩指标R5(5m含砂岩率)，地质构造指标Kf、煤质指标Kd(Kd=0.09Ap—1.62f)和瓦斯压力p进行综合判断，各指标的临界值见表1.3。(4)地质统计法该法的实质是根裾已开采区域突出点分布与地质构造(包括褶曲、断M、煤层赋存条件变化、火成岩佼入等)的关系，然后结合未采区域的地质构造条件来人致预测突出可

5、能发生的范围。不同矿区控制突出的地质构造因素是不同的，某些矿区的突出主耍受断足控制，另一些矿区则主耍受褶曲或煤厚变化控制，因此，各矿区讨根据己采区域主要控制突出的地质构造W素，來预测未采区域的突出危险性农1.3地质指标临界值R5KfKdP(MPa)危险性>0.7彡0.25<1^0.4无危险0.7〜0.450.25〜0.751〜1.50.4—1.0过渡性<0.45彡0.75>1.5^1.0危险(5)瓦斯地质单元法瓦斯地质单元法是由焦作矿、Ik学院瓦斯地质研究室提出来的，自1977年以来他们一直用瓦斯地质的观点来研究煤与瓦斯突出。通过对湘、赣、豫三省12个矿区61对突出矿井

6、进行的研究，提出了瓦斯地质区划理论(彭立世,1985>[56],认为突出的分布是不均衡的，具有分区分带的特点;瓦斯突出的分区分带与地质条件宥密切的关系。地质因素的分区分带控制突出的分区分带;进而通过地质因素的区域划分来预测突出区带。彭立世等(1987)在瓦斯地质区划的基础上提出了用地质观点进行突出预测的方法，即瓦斯地质单元法。这种方法根据地质构造、煤层厚度及其变化、煤体结构和煤M瓦斯等瓦斯地质参数，把煤展按照突出危险程度划分为不同的瓦斯地质单元，从而实现突出的区域预测。(6)无线电波透视探测技术无线电波透视探测技术在W内外都进行了较为广泛的研究及推广应用[57][58]

7、[59]。前苏联早在1923年就开始这方面的研究工作。上个世纪70年代中期在东顿涅茨无烟煤矿区进行了系统试验[60][61]。煤炭科学研究院重庆分院等单位在1976年研制成功我圆第一台无线电波坑道透视仪。随盾，煤炭科学研究总院蜇庆分院、河北煤炭科学研究所相继对仪器进行换代改造,推出了第三、第四代产品，并在全国范围内煤矿井下探测陷落柱、断层及其它地质构造等方血得到了广泛的推广应用。同时，针对实际应用屮的具体问题,进行了大景的基础性研究，取得丰硕的成果[62][63],该技术的应用为采煤工作而的高产高效提供地质保障,即预先探明采煤工作而内地质