工作面突出危险性预测敏感指标确定

为了确定突出煤层工作面突出危险性预测敏感指标,确保工作面突出危险性的精准预测,以四季春煤矿6号煤层为例,通过总结分析邻近区域及矿井6号煤层煤与瓦斯突出特征,构建了6号煤层工作面突出危险性预测指标敏感性分析标准。依据构建的工作面突出危险性预测指标敏感性分析标准,结合矿井工作面预测条件和《防治煤与瓦斯突出细则》相关规定,综合考察了6号煤层工作面突出危险性预测指标钻孔瓦斯涌出初速度(q)、钻屑瓦斯解析指标(K_1)、钻屑量(S)的敏感性,结果表明:6号煤层工作面预测指标钻屑瓦斯解析指标(K_1)敏感性较好,能够响应煤层全部煤与瓦斯突出特征;钻屑量(S)敏感性一般,响应煤层部分煤与瓦斯突出特征;钻孔瓦斯涌出初速度(q)敏感性较差,不响应煤层煤与瓦斯突出特征。最终确定钻屑瓦斯解析指标(K_1)为四季春煤矿6号煤层工作面突出危险性预测敏感指标,为突出煤层工作面突出危险性预测敏感指标的确定提供了参考。     

方山新井二1煤层掘进工作面煤与瓦斯突出预测敏感指标及临界值确定

为了确定出方山新井二₁煤层掘进工作面突出危险性预测敏感指标及临界值，通过分析煤样突出参数，初步确定出可诱导二₁煤层发生突出的主导因素，再依据工作面指标与瓦斯指标(瓦斯含量)的相关性，对比分析其敏感程度，从而确定出二₁煤层掘进工作面敏感指标为钻屑瓦斯解吸指标Δh₂值(主要指标)和钻屑量指标S值(辅助指标)。采用实验室测定、历史异常情况分析、现场跟踪考察相结合的研究方法，并通过扩大试验进行验证，确定出了其临界值为Δh₂=180 Pa、S=4.8 kg/m。结果表明，所确定的掘进工作面突出预测敏感指标及临界值符合矿井实际情况，能够有效保证煤巷安全高效地掘进。     

潘三矿11-2煤瓦斯突出预测敏感指标及临界值初步确定

通过对各突出预测指标物理意义和潘三矿11-2煤层瓦斯突出主导因素的分析,有重点地选择了突出预测指标,并对其在潘三矿11-2煤层6个煤巷掘进工作面进行了跟踪考察。然后对指标的考察结果进行"三率"分析,确定钻屑量指标S和钻孔瓦斯涌出初速度q为潘三矿11-2煤层的突出预测敏感指标。通过对钻屑量指标S和钻孔瓦斯涌出初速度指标q取不同假想临界值时进行"三率"分析,初步确定钻屑量指标S的临界值为6 kg/m,钻孔瓦斯涌出初速度q的临界值为4.2 L/m in。     

乌兰煤矿7~#煤层突出危险性敏感指标及临界值的确定

为了确定煤与瓦斯突出矿井巷道掘进过程中的突出检验指标——突出预测敏感指标及临界值,指导现场防突措施的效果,对实验室相关参数进行分析并收集整理历史资料,筛选确定工作面突出危险性预测敏感指标及其临界值初始值,最后采用三率法和灰色关联法,确定突出煤层工作面突出危险性预测敏感指标临界值。根据乌兰煤矿掘进巷道的现场考察情况,确定了7#煤层突出危险性预测敏感指标为钻屑瓦斯解吸指标k1值及钻屑量指标S值,其临界值在正常地质条件下k1值为0.48 m L/(g·min0.5)、钻屑量S值为4.82 kg/m;在异常地质条件下k1值为0.38 m L/(g·min0.5)、钻屑量S值为3.85 kg/m。     

煤层突出危险性预测指标敏感性分析

为提高4煤层突出危险性预测预报准确性,针对4煤层实际地质条件,采用实验室测试、历史数据统计分析、现场试验考察及现场扩大验证相结合的研究手段,确定4煤层的突出预测敏感指标为钻孔瓦斯涌出初速度q和钻屑量指标S,并提出执行钻屑量S临界值为6 kg/m和钻孔瓦斯涌出初速度q临界值为5 L/min的建议。经试验区1 600 m试验考察研究确定的敏感指标及执行的临界值建议合理有效,确保安全高效生产及降低防突措施成本。     

新集一矿6-1#煤层工作面突出预测敏感指标临界值研究

为提高新集矿区新集一矿突出煤层6-1#煤层采掘工作面突出危险预测准确率,减少防突措施工程量,采用理论分析、实验室测试和现场试验相结合的研究手段,获得了6#煤层试验区1506采掘工作面正常及异常情况突出预测敏感指标及其临界值,正常地质条件下:钻屑量S0 =5.0 kg/m,钻屑瓦斯解吸指标△h20=160 Pa;异常地质条件:钻屑量S0 =4.0 kg/m,钻屑瓦斯解吸指标△h20=128 Pa.经试验区超过3000m采掘工程应用,结果表明:工作面预测无突出准确率100％,研究确定的指标及其临界值合理有效,符合试验区实际情况.     

工作面煤与瓦斯突出预测指标敏感性综合分析

突出煤层采区区域防突措施消突后，往往难以通过传统的“三率法”考察工作面突出预测敏感指标。在此情况下，为研究确定实验矿井13-1煤层工作面突出预测敏感指标，首先分析了预测指标在地质构造影响区域的变化情况及其与工作面瓦斯涌出量变化的对应关系，得出钻屑瓦斯解吸指标K1和钻孔瓦斯涌出初速度指标q的敏感性高于钻屑量指标S；再通过灰色关联分析法得出各指标的敏感性大小依次为K1＞q＞S。通过定性分析和定量分析相结合的方法综合研究确定以钻屑指标法进行工作面突出危险性预测。     

葛店煤矿双庙扩大区二2煤突出敏感指标及其临界值的研究

跟踪考察了葛店煤矿双庙扩大区3条煤巷掘进工作面突出危险性预测过程.通过数据分析,确定进行突出危险性预测时,钻屑量S、钻屑瓦斯解吸指标△h2和钻孔瓦斯涌出初速度q0对该区二2煤层煤与瓦斯突出的敏感程度.在此基础上,确定了该区二2煤的突出敏感指标及其临界值,为葛店煤矿掘进工作面突出危险性预测及瓦斯防治提供基础数据.     

基于四率法的煤与瓦斯突出预测敏感指标的确定

在对首山一矿己16-17煤层突出预测敏感指标的考察过程中,针对三率法无法科学准确区分该煤层钻孔瓦斯涌出初速度、每米钻屑量和钻屑解吸指标等敏感程度问题,采用了包括预测准确率在内的四率法进行预测,结果表明:首山一矿已16-17煤层应以钻孔瓦斯涌出初速度q=4.5 L/min为主要预测指标临界值,钻屑量S=6.0 ks/m为辅助预测指标临界值,任何一个预测指标达到或超过临界值均视为具有突出危险.     

基于灰关联方法对突出预测敏感指标的研究

屯兰矿为煤与瓦斯突出矿井,主采8号煤层为突出煤层.突出预测的准确性及有效性是影响煤巷掘进速度的主要因素,经在煤巷测定煤层瓦斯含量和突出预测指标,利用灰关联分析方法对钻屑瓦斯解吸指标△h2及K1、钻屑量S的敏感性进行了研究.分析表明,钻屑瓦斯解吸指标K1可更准确反映工作面前方煤体的突出危险程度,可作为屯兰矿煤巷掘进突出预测的敏感指标.     

突出与冲击地压煤层工作面预测敏感指标研究

针对深部开采特殊工程地质力学环境下,掘进工作面动力灾害预测准确率低及低指标突出现象,结合下峪口矿2^#煤层区域强度差异性及瓦斯赋存不均衡特性,通过理论分析、实验室试验及现场试验,构建了2^#煤层深部掘进工过面动态组合预测指标体系。研究表明：掘进迎头煤体结构Ⅰ~Ⅲ类、顶板岩层坚硬完整时,钻屑量S值和钻屑粒度分布指数S_ξ值的相关性明显,S_ξ预测超过30%时存在冲击地压危险性;迎头煤体结构Ⅳ~Ⅴ类、煤层异常增厚区域时,S_ξ值与S、Δh₂（钻屑瓦斯解吸指标）值表现为相关性不明显,S、Δh₂差异程度显著,S≥6 kg/m、Δh₂≥120 Pa时存在突出危险性;断层、褶皱构造应力异常区及采动叠加应力影响区同时存在冲击与突出危险;现场试验掘进工作面预测无突出、冲击准确率100%,预测指标及临界值合理有效。     

煤层突出敏感指标的间接确定方法

为快速、准确确定采掘工作面煤层突出敏感指标,综合分析钻屑量S、钻孔瓦斯涌出初速度q、钻屑解吸值Δh₂等突出指标对采掘工作面瓦斯含量W的关联性,建立了灰色关联数学模型,采用数学软件MATLAB R2009a编程,实现了突出指标敏感度的快速排序,提出了突出敏感指标的间接确定方法。该方法便于动态掌控采掘工作面突出敏感指标,及时调整区域验证或预测预报敏感指标,有效预测突出危险性,适用于瓦斯赋存差异性较大的煤与瓦斯突出矿井采掘工作面突出敏感指标判定。     

东林煤矿煤与瓦斯突出灾害预测指标研究

针对东林煤矿煤与瓦斯突出灾害预测指标研究不足的问题,采用资料收集及分析、实验室研究、现场考察等手段,收集分析了东林煤矿扭褶构造特征及历年煤与瓦斯突出情况,采用声发射技术及钻屑指标法对东林煤矿煤与瓦斯突出灾害预测技术进行了研究,确定了东林煤矿煤与瓦斯突出灾害预测敏感指标及其临界值,即钻屑解吸指标K1临界值为0.2 mL/（g.min1/2）,钻屑量S临界值为15 kg/m,辅助声发射能量指标临界值为20。     

煤与瓦斯突出预测敏感指标及其临界值研究进展

煤与瓦斯突出预测是突出煤层2个"四位一体"综合防突措施的关键环节,对确定突出预测敏感指标及其临界值具有重要意义。以往突出预测敏感指标及临界值的确定,包括地应力指标和瓦斯指标,是通过现场反复测试、试验确定的;而现今的突出防治管理模式不支持这种方法,故只能采取实验室试验研究,主要是针对瓦斯相关指标的研究,结合部分现场验证来确定。选取大隆矿12煤、芦岭矿8煤、祁南矿3煤、朱仙庄矿10煤、童亭矿7煤和新景3煤等6个煤样,煤种涉及中等变质程度的气肥煤到高等变质程度的无烟煤,试验研究了各煤样瓦斯压力P与瓦斯含量W,瓦斯压力P与钻屑瓦斯解吸指标K_1和Δh_2,以及钻屑瓦斯解吸指标K_1与Δh_2之间的关系规律。结果表明:突出预测的瓦斯指标之间具有单值对应关系,但各煤样的这种对应关系是变化的,国家相关标准给出的突出预测指标建议临界值之间并不对应,也不能完全反映煤层的实际突出危险性与突出严重程度,不同变质程度煤层很难存在统一的临界值;应用煤层瓦斯相关指标之间的对应关系,结合突出煤层的实际,如始突深度、突出动力现象、钻孔动力现象等,可间接确定突出预测敏感指标的临界值。同时,未来精细化的突出防治对突出预测敏感指标有更高的要求,进一步研究的方向应包含反映地应力状况、小构造影响下煤层赋存、预测煤层潜在突出强度的指标,以及适应突出灾害差异性的新突出预测方法及措施效果检验方法。     

突出预测敏感指标研究及其应用

采用模糊数学和多元统计分析理论建立了煤与瓦斯突出预测敏感指标数学模型,定量研究了突出预测敏感指标的敏感度,并对各个指标敏感性进行排序。确定了钻屑瓦斯解吸指标Δh2与钻屑量指标S为主要预测指标,钻孔瓦斯涌出初速度指标q为辅助预测指标。利用此方法在某矿煤巷掘进工作面进行了应用。实践证明,选择的预测指标对突出危险性较敏感,保证了煤巷掘进的顺利进行。     

龙滩煤矿突出预测敏感指标及临界值研究

突出预测指标敏感性分析及临界值的确定是突出预测的关键,以龙滩煤矿突出煤层工作面为背景,通过实验室研究及现场实测相结合的方法,总结得出适合矿井自身特点的敏感指标和临界值,提高突出预测准确率,防止出现低指标突出、高指标不突的现象,确保矿井安全生产。     

谢桥矿突出预测敏感指标及临界值确定

为了确定谢桥矿煤与瓦斯突出敏感指标及其临界值,采用"三率"、模糊聚类分析法对其进行分析,确定其临界值。通过对其掘进工作面突出危险性预测指标的测定,得出了其敏感性的排序:S>q>K1;突出预测敏感指标:钻屑量指标S临界值为6.0 kg/m,q值临界值为4.0 L/min。     

中岭煤矿煤与瓦斯突出局部预测指标敏感性确定方法研究

预测指标的敏感性决定了煤层突出危险性预测的准确性,开展预测指标敏感性的研究对煤与瓦斯突出防治工作至关重要。本文以中岭煤矿为研究对象,构建了一套确定局部预测指标敏感性的方法,首先分析煤层实际发生煤与瓦斯突出的规律,进而揭示控制煤与瓦斯突出的敏感因素,在此基础上建立局部预测指标敏感性分析标准;并依据此标准对不同预测指标的敏感性开展现场考察实验。结果表明:钻孔瓦斯涌出初速度q与突出敏感因素地质构造、瓦斯含量、地应力未见明显相关性;钻屑量S与地质构造、地应力具有相关性,而与瓦斯含量未见明显相关性;钻屑解吸指标K1与上述因素均具有较明显的相关性;q对煤层突出危险性预测敏感性最差,S具有一定的敏感性,K1对煤层的突出危险性预测敏感性最强。     

距离判别分析理论在突出预测中的应用

为了更加准确的预测煤与瓦斯突出的危险性,基于距离判别分析理论,选取电磁辐射预测指标(电磁辐射强度E和脉冲数N)和常规指标R指标、钻孔瓦斯涌出初速度q及钻屑量S作为判别因子,选取演马庄矿某掘进工作面2011年4、5月日常预测数据作为训练样本,建立了工作面突出预测的距离判别分析模型。用所建立的模型对该掘进工作面待检验的6月份日常预测数据进行分析,预测结果与实际情况吻合良好,结果表明:距离判别分析模型方法简单、预测精度较单一指标有明显提高,误判率低,实现了动态预测和静态预测的有效结合,该方法在煤与瓦斯突出预测中具有较好的可行性和实用性。