第二部分、煤与瓦斯突出防治技术演示文稿.ppt

煤层突出危险性预测（4） ③煤层弹性变形特征 俄罗斯学者从突出煤层和非突出煤层选取煤样，在实验室利用超声波确定其弹性模量E、剪切模量G，突出煤层和非突出煤层的E、G有明显差异，并与煤层的变质程度有关 对于非突出煤层的E、G有： G=(0.270-0.001Vdaf )?109 E=(0.790-0.006Vdaf )?109 当某一煤层的E、G实验室测试结果大于上述计算值时，该煤层属突出危险煤层 返回 3.2 突出煤层危险区域预测（1） ① 瓦斯地质统计法 （《细则》第29条） ②综合指标法 （《细则》第30条） ③单项指标H、E、G （俄罗斯） ④综合指标B （俄罗斯） 突出煤层危险区域预测（2） 根据《煤与瓦斯突出防治细则》第28条之规定，突出煤层中的区域预测可采用瓦斯地质统计法或综合指标法进行，预测结果报矿务局总工程师批准 ① 瓦斯地质统计法（《细则》第29条） 根据已开采区确切掌握的煤层赋存、地质构造条件与突出分布的规律，划分出突出危险区域和突出威胁区域 ② 综合指标法（《细则》第30条） D=（0.0075H/f-3)(P-0.74) K= ΔP /f 当D≥0.25、K ≥20（无烟）或15（其它煤种）时，划为危险区域 突出煤层危险区域预测 （3） ③单项指标H、E、G(俄罗斯) a、在临界突出深度以下，煤层本身的弹性能和瓦斯能足以造成突出破坏，其发生与否，关键取决于煤层所需破碎功的大小 b、当构造应力作用于高弹性煤层时，在有脆性破坏倾向的煤层中可以形成煤层破碎功小的区带 c、用E、G表示煤层的突出危险性倾向 d、通过计算煤层H、E、G的临界值H0、E0、G0，并与H、E、G比较，确定区域突出危险性 预测程序框图 输入原始数据H、Vdaf 等 确定临界值H0、E0、G0 H≥ H0 测定煤层的E、G E≥ E0 G≥ G0 突出危险性确定 No Yes Yes No Yes No 突出煤层危险区域预测（4） ④ 综合指标B（俄罗斯） 在地质勘探阶段，通过对煤层岩心和瓦斯资料的研究，根据综合指标B预测煤层的突出危险性 该指标经过广泛验证，列入部门标准 B≥15，煤层具有突出危险 B15，煤层无突出危险 X 煤层平均瓦斯含量 X0 煤层残余瓦斯含量 R 煤层破坏程度 M 煤层厚度 C 煤层分层个数 H 开采深度 fn 围岩特性 返回 4 、工作面突出危险性预测 定性指标 根据地质构造和突出预兆确定工作面的突出危险性 定量指标 ①钻孔指标法 根据所打钻孔的瓦斯涌出速度、钻屑量、钻屑瓦斯解吸特征等进行预测 ②连续动态法 根据煤体破坏的地球物理特征、煤体结构特性和工作面瓦斯涌出动态进行预测 根据《规程》第188条和《细则》第23条之规定，在突出危险区域内进行采掘作业时，必须采取综合防治突出措施，工作面进行采掘前，应进行工作面突出危险性预测，将工作面划分为突出危险工作面和无突出危险工作面。 4.1 工作面突出危险性预测指标 定性指标 根据《煤与瓦斯突出防治细则》第31条之规定，在突出煤层中有下列情况之一者，应视为突出危险工作面： ①在突出煤层的构造破坏带，包括断层、褶曲、火成岩侵入等； ②煤层赋存条件急剧变化的区 ③采掘应力叠加的区域； ④在工作面预测过程中出现喷孔、顶钻等动力现象； ⑤工作面出现明显突出预兆。 返回 4.2工作面突出危险性预测指标 钻孔指标法 ① 钻孔瓦斯涌出初速度法 ② 钻屑瓦斯解吸指标法 ③ 钻屑指标法 ④ R值指标法 以上4种预测指标是我国《细则》规定的主要预测指标 钻孔瓦斯涌出初速度法 理论基础 煤层钻孔瓦斯涌出速度测定表明，在大多数情况下开始测量后0.5～2min函数q=f（t）达到最大值； 本方法由苏联马凯耶夫煤矿安全研究所提出，在突出带和非突出带q和煤层力学性质不同： 综合反映了煤层的破坏程度、瓦斯压力和瓦斯含量、煤体的应力状态及透气性，可以综合评价煤层的突出危险性。 钻孔瓦斯涌出初速度法 煤巷掘进工作面测试方法(《细则》第36条) （1）靠近巷道两帮，各打一个平行于巷道掘进方向直径42mm、深3.5m的钻孔，钻孔布置在软分层中； （2）用专门的封孔器封孔，封孔后测量室长度为0.5m； （3）测试工作必须在钻孔打完后2min内完成。 每预测循环可进尺1.5m，留2m的超前距。 钻孔瓦斯涌出初速度临界值(Vdaf ) 煤的挥发份Vdaf (%) 5～15 15～20 20～30 30 qm (L/min) 5.0 4.5 4.0 4.5 钻孔瓦斯涌出初速度法 测试要点 测量室应位于应力集中带或原岩应力带 采用节流式流量