白羊岭煤矿煤巷掘进工作面突出预测敏感指标研究

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1、硕士学位论文白羊岭煤矿煤巷掘进工作面突出预测敏感指标研究学生类别：学术型研究生申请人姓名：余伟凡指导教师：韩颖副教授专业名称：矿业工程研究方向：采矿理论与实践河南理工大学能源科学与工程学院二○一二年四月万方数据万方数据中图分类号：TD313密级：公开UDC：单位代码：10460白羊岭煤矿煤巷掘进工作面突出预测敏感指标研究StudyontheoutburstpredictionsensitiveindexforthedrivingfaceofcoalroadwayofBaiyanglingcoalmine申请人姓名余

2、伟凡申请学位工学硕士学科专业矿业工程研究方向采矿理论与实践导师韩颖职称副教授提交日期2012.04答辩日期2012.06河南理工大学万方数据万方数据河南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文：白羊岭煤矿煤巷掘进工作面突出预测敏感指标研究，是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。论文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含任何其他个人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果。其他同志对本研究的启发和所做的贡献均已在论文中作了明确的声明并表示了谢意。本人愿意承担因本学位论文引发的一切相关责任。

3、学位论文作者签名:年月日河南理工大学学位论文使用授权声明本学位论文作者及导师完全了解河南理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留和向有关部门、机构或单位送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，允许将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，允许采用任何方式公布论文内容，并可以采用影印、缩印、扫描或其他手段保存、汇编、出版本学位论文。保密的学位论文在解密后适用本授权。学位论文作者签名：导师签名：年月日年月日万方数据万方数据致谢本论文是在韩颖副教授的悉心指导下完成的，没有导师的指导、

4、鼓励及资金上的大力支持，论文是不可能得以顺利完成的。师从三载，收获颇丰，感触亦深。导师优秀的做人品质，严谨的治学态度，忘我的工作精神给学生树立起学习的典范，这也是导师传授给学生最宝贵的财富。在此，谨向我的导师致以崇高的敬意和衷心的感谢！感谢白羊岭煤矿领导及相关技术人员在现场研究过程中所给予的大力支持。感谢河南理工大学能源科学与工程学院的领导和老师、研究生处的领导和老师对我的关心和培养。感谢所有帮助过我的老师、同学和朋友们。感谢所引用参考文献的作者们，他们卓有成效的工作业绩，让我的论文受益匪浅。感谢各位专家、教授在百

5、忙中评审本文，并衷心希望得到各位专家、教授的指导和帮助。最后，谨向我的父母和家人表示深深的谢意，感谢他们对我的辛勤养育之恩及对我学业上的理解和支持！余伟凡2012年04月于河南理工大学万方数据万方数据摘要煤与瓦斯突出是严重威胁煤矿安全生产的自然灾害之一，突出预测是“四位一体”综合防突措施的首要环节，而煤巷掘进工作面是突出预测的重点。因不同矿井在煤层赋存、地质、瓦斯等条件及煤体物理力学性质等方面存在差异，致使各类煤巷掘进突出预测指标在不同矿区、不同煤层的敏感性及其临界值不尽相同。白羊岭煤矿为煤与瓦斯突出矿井，主采15

6、号突出煤层，在其首采15101工作面的煤巷掘进过程中，突出预测指标实测值频繁超标，导致防突工程量巨大，煤巷掘进速度缓慢，采掘接替紧张。为提高该矿煤巷掘进突出预测的准确性及有效性，本文开展了突出预测敏感指标选取及其临界值确定研究。本文研究了区域构造演化及井田地质构造特征，分析了煤层埋藏深度、上覆基岩厚度、顶底板岩性、底板标高、水文地质条件对煤层瓦斯赋存的影响，得出煤层埋藏深度及顶底板泥岩厚度为本区煤层瓦斯含量的主控因素，并建立数学模型，对深部煤层瓦斯含量分布进行了预测；基于灰色系统理论，选取煤层瓦斯含量作为母因素，钻

7、屑瓦斯解吸指标K1、Δh2及钻屑量S作为子因素，采用灰关联分析方法对上述指标的敏感性进行了研究，得出K1与母因素综合关联度最大，可定为敏感指标；在此基础上，跟踪煤巷掘进进程，对K1与煤层瓦斯含量进行了同步测试，数据回归分析结果表明，两者呈指数关系，并据此暂定K1临界值0.53为0.56ml/(g•min)（对应煤层瓦斯含量为8m/t），最后，采用“四率法”进行了现场验证，结果表明临界值选取合理。关键词：突出预测；灰关联分析；四率法；敏感指标；临界值I万方数据II万方数据AbstractCoalandgasoutbu

8、rstisoneofthenaturaldisasterswhichthreatofcoalminesafetyproductionseriously,outburstpredictionisthefirstlinkinthecomprehensivemeasuresnamed"quaternity"forpreventinggasoutburstusing