沙曲矿合理确定突出敏感指标研究的论文.pdfVIP

沙曲矿合理确定突出敏感指标研究’ 刚1 贾东旭1，马丕梁1，牛海林2，樊少武1，李 (1．煤炭科学研究总院安全技术研究所，北京100013；2．华晋焦煤有限责任公司通风处，离石033315) 摘要煤与瓦斯突出是一种极其复杂的动力现象，准确预测煤与瓦斯突出对煤矿安全生产尤为重要。为了确 定合理的矿井防突预测预报指标的敏感度，防止“高指标不突，低指标突出”现象的发生，通过对沙曲煤矿大 量资料的整理、分析及现场跟踪考察，采用定性与定量的分析方法计算矿井突出敏感指标，最终确定瓦斯解吸 指标K为该矿的突出敏感指标。理论分析和现场实验结果表明本文所采用的方法，对于确定合理的矿井突 出敏感指标是有效的，具用较强的实用价值。 关键词敏感指标；定量分析；敏感函数 我国离瓦斯和突出矿井占全国矿井总数的40％以上，虽然采取了包括突出预测、防突技术措施、措 施效果检验和安全防护的“四位一体”的防突措施，并取得了一定的成效，但是煤与瓦斯突出事故仍频繁 发生，尤其是近几年来，大的煤与瓦斯突出事故更是层出不穷【lJ。 煤与瓦斯突出是一种极为复杂的动力现象，由于预测预报指标的照搬照抄，许多矿区所采用的预测预 报指标体系不敏感，“高指标不突，低指标突出”的现象时有发生[2】。矿井地质条件的千差万别，不同的矿井 可能对各预测指标有不同的敏感性，即当某一指标很大时，考察区域没有突出危险性，而某一指标很小时， 考察区域却发生了突出∞J。因此研究不同指标对同一区域危险性的敏感程度及其重要。只有准确地掌握 敏感指标的敏感度，才能取得安全和经济的最大平衡，既能保证安全生产，又能尽可能地解放生产力，提高 采掘进度‘4|。 l 防突预测预报体系的考察 1．1试验矿井概况 山西华晋焦煤集团沙曲煤矿是煤与瓦斯突出矿井，设计生产能力为3．OML／a，井田走向长22km， 号、5号煤层，太原组有6号、8号、9号、10号煤层。根据沙曲煤矿2007年度瓦斯等级鉴定，可知矿井最 大绝对瓦斯涌出量270m3／min，最大相对瓦斯涌出量52．12m3／t，为煤与瓦斯突出矿井。 1．2沙曲矿瓦斯突出主导因素分析 目前，我国将煤与瓦斯突出按成因和特征统分为三类：即突出、压出和倾出口】，不同类型的突出有不 ·煤炭科学研究总院青年创新基金资助项目(2800100l1)。 jd】【5159@163．c哪。 沙曲矿合理确定突出敏感指标研究 437 同的动力源[6]。其中突出是瓦斯和地应力共同作为动力源，压出的主要动力源为地应力，而倾出则以煤 层自重应力为主要动力J。 截止2008年7月，沙曲矿共发生煤与瓦斯动力现象7次。从突出类型来看，突出1次、压出2次、倾 看，突出煤量由2．2～9．76t，全部为小型突出。 据分析沙曲矿4号煤层受控于由区域南北向挤压作用形成的次级褶曲。在4煤层开采过程中发现， 突出危险工作面多位于地质构造附近，且突出征兆多与地应力有关。根据上述分析可知，沙曲矿瓦斯突 出受控于地质构造，其主导因素为地应力。 1．3跟踪考察及历史数据整理分析 目前矿井采用“四位一体”的防突措施，防突预测及效检指标为钻屑量s、钻屑瓦斯解吸指标(K。)、钻 屑瓦斯解吸指标△危：，2008年通过对沙曲矿的4号煤原始煤体段进行了突出敏感指标的跟踪考察及历史 资料的整理分析，收集数据2331组，考察地点及相关考察参数见表1。 表1沙曲矿煤与瓦斯突出指标跟踪考察情况表 Js 0 0 14203尾巷 蜀 l 7．69 2敏感指标的确定 敏感指标是指对某矿井某煤层的采掘工作面进行日常预测时，能明显地区分突出危险和不危险的预 测指标。在突出危险工作面与不危险工作面预测定值无明显区别的指标，即属于不敏感指标‘8|。 2．1敏感指标的定性分析 按照煤与瓦斯突出的综合假说，在地质构造带或煤层赋存条件发生变化的地点，是容易发生突出的 438