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1、#116#(第42卷第1期)分析#探讨煤与瓦斯突出鉴定的现状及建议周秀红,杨胜强,胡新成,田新亮,王健波(中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室,江苏徐州221008)摘要:介绍了煤与瓦斯突出的概念及其影响因素和突出鉴定的现状和常用的方法,并在此基础上分析了单项指标法存在的缺陷,给出了做好突出鉴定的几点建议。单项指标法不能完全反映地应力、瓦斯压力和煤的物理力学性质而且在测定各指标过程中容易产生较大的误差。单项指标法除了数据测量误差较大外对于低瓦斯压力高变质煤和高瓦斯压力低变质煤容易产生误判。为了确保突出鉴定的准确
2、性,要取软分层的构造煤样在保证煤样原始水分的条件下测量坚固性系数和瓦斯放散初速度。此外,突出鉴定在采用单项指标法的基础上还要采用适合待鉴定煤层的其他鉴定指标进行综合鉴定。关键词:煤与瓦斯突出鉴定;单项指标;现状中图分类号:TD713文献标志码:B文章编号:1003-496X(2011)01-0116-030引言2煤与瓦斯突出鉴定现状煤与瓦斯突出是一种极其复杂的瓦斯动力现防突规定第十三条规定:突出煤层鉴定应当象,有很多理论和技术问题还没有得到较好的解决,首先根据实际发生的瓦斯动力现象进行。当动力现煤与瓦斯突出的机理尚未完
3、全弄清楚,虽然煤矿企象特征不明显或者没有动力现象时,应当根据实际业在生产过程中严格执行防治煤与瓦斯突出细测定的煤层最大瓦斯压力p、软分层煤的破坏类型、则和防治煤与瓦斯突出规定的各项要求,但是煤的瓦斯放散初速度P和煤的坚固性系数f等指!2∀矿井煤与瓦斯突出灾害还是时有发生,特别是随着标进行鉴定。根据以上规定,突出矿井的鉴定可矿井开采深度的增加和开采难度的加大,地质条件、以分为事后鉴定和事前鉴定2种。开采条件越来越复杂,原始应力、构造应力、开采扰2.1事后鉴定法动应力相互耦合,使得我国煤炭行业瓦斯灾害越来事后鉴定是在矿井开采过程中出现矿
4、井动力现越严峻,严重影响了生产安全。因此,矿井的煤与瓦象后,依据发生动力现象的现场情况进行判断来确斯突出鉴定工作对于预防矿井的煤与瓦斯突出灾害定动力现象是否属于突出,如果是则鉴定为煤与瓦的发生至关重要,科学合理的突出鉴定方法对于煤斯突出现象,否则,鉴定为煤与瓦斯突出之外的动力!3∀矿安全来说就显得特别关键。现象。事后鉴定目前依据的主要指标是堆积角和抛出煤的吨煤瓦斯涌出量。1煤与瓦斯突出的概念及其影响因素发生煤与瓦斯突出动力现象的一个重要现象是煤与瓦斯突出是在地应力和瓦斯的共同作用抛出煤体的堆积角显著小于抛出物的自然堆积角,下,破碎的煤、岩
5、和瓦斯由煤体或岩体突然向采掘空如图1所示。这是地应力先作用于煤体使煤体破间抛出的异常动力现象。煤与瓦斯突出是发生在煤矿井下的一种复杂的地质灾害,目前国内外学者普遍认为煤与瓦斯突出是由地应力、瓦斯内能、煤体物理-力学性质(煤体坚固性系数f、瓦斯放散初速度P等)综合作用的结果。地应力和瓦斯内能是发生煤与瓦斯突出的动力,煤体结构及其力学性质是!1∀发生突出的阻力。但是,到目前为止,对各种地图1动力现象的堆积角质、开采条件下突出发生的规律还没有完全掌握。分析#探讨(2011-01)#117#碎,瓦斯压力再推动破碎煤体使之抛出
6、的结果。突3.1数据测量误差大出煤体的瓦斯涌出量远大于煤层的瓦斯含量,当抛(1)坚固性系数和放散初速度的误差。煤与瓦3出的煤体吨煤瓦斯含量>30m/t或者大于等于区斯突出是地应力和瓦斯压力共同作用于含有瓦斯软域煤层瓦斯含量2倍时即可判定为突出。另外,突煤时产生的动力现象。因此煤层含有软煤是煤层发出的煤抛出距离较远,破碎程度较高,具有分选现生瓦斯突出的必备条件之一。坚固性系数是反映构象;突出孔洞有梨形、舌形、倒瓶形;突出的煤具有明造煤硬度的指标,所以,在进行突出鉴定取样时要取显的动力效应,往往能够推到支架,损坏设备,这也软分层的煤样进行坚固
7、性系数和瓦斯放散初速度的是判断煤与瓦斯突出的动力现象。测定。软煤能削弱煤体的强度,减小突出发生所需!5∀2.2事前鉴定法能量的临界值,降低煤体抵抗瓦斯突出的能力。在矿井开采过程中如果出现矿井动力现象,但坚固性系数一般采用落锤破碎法进行测量,该法除是根据其特征无法判断该动力现象是煤与瓦斯突出对煤样的粒度有要求外,对其它的实验条件无明确还是其他动力现象,或者该煤层尚没有发生动力现规定。但实验表明,煤样的水分含量和落锤次数对象,这时就需要采用事前预测的方法鉴定煤层是否测量结果有较大影响,煤样的坚固性系数随水分的!6∀有突出危险性。增加和撞击次数
8、的增加而增加。因此测量值与目前,预测煤与瓦斯突出的方法很多,主要有单真实值往往有一定的偏差。目前,瓦斯放散初速度项指标法、综合指标法、钻屑瓦斯解析指标法、钻屑主要使用瓦斯放散初速
