煤与瓦斯突出预测方法的研究现状及发展趋势研究【摘要】煤与瓦斯突出事故是煤矿安全生产过程中严重的危害之一，造成了严重的经济损失且带来了严重的人员伤亡。通过查阅相关文献，对煤与瓦斯突出预测方法的研究现状进行了分析总结，并对其发展趋势进行了分析。通过分析发现：动态连续不接触式预测法是煤与瓦斯突出预测方法的发展趋势，进行深入的研究和现场实践建立对煤与瓦斯突出的模式识别技术并开发相应软件势
在必行。
【关键词】煤与瓦斯突出预测方法研究现状发展趋势
1 引言
我国煤与瓦斯突出矿井数量多，分布范围广，并且突出次数频繁，带来了巨大的损失。煤与瓦斯突出是煤矿井下开采过程中发生的一种煤和瓦斯的突然运动，它是煤矿井下含瓦斯煤体在极短的时间内（多则数分钟，少则数秒或几十秒钟）从煤壁内部以极快的速度与强大的冲击力向采掘空间喷出大量的煤和瓦斯的动力现象。煤与瓦斯突出严重威胁着煤矿的安全生产，造成埋人、破坏设施，突出的瓦斯会使人窒息或引起瓦斯爆炸，造成严重的人员伤亡和矿井损毁事故。由于其发生的突然性和强烈的破坏性，不仅危及煤矿安全生产和人身安全，而且制约了矿井生产能力的发挥，影响了矿井的安全效益和社会效益，给社会造成了不良影响。因此，研究预测煤与瓦斯突出的预测方法具有重要意义。
2 煤与瓦斯突出预测方法的研究现状
Through the reasonable organization of the production process, effective use of production resources to carry out production activities, to achieve the desired goal. 基于人工神经网络的煤与瓦斯突出预测正式版
基于人工神经网络的煤与瓦斯突出预 测正式版 下载提示：此安全管理资料适用于生产计划、生产组织以及生产控制环境中，通过合理组织生产过程，有效利用生产资源，经济合理地进行生产活动，以达到预期的生产目标和实现管理工作结果的把控。文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用。 随着我国煤炭科学技术的迅速发展，在煤与瓦斯突出预测方面取得了突出进展，提出了许多预测煤与瓦斯突出的方法和指标，如基于煤体破裂过程中的声发射和电磁辐射现象的非接触式预测方法；根据工作面打钻时的钻屑量、瓦斯涌出量及解吸量进行的接触式预测方法；以及其它预测指标等。但是这些方法和指标主要是使用回归分析的方法得出的，它考虑的是影响煤与瓦斯突出的个别是或重要因素，没有全面考虑影响煤与瓦斯突出的因素，致使突出敏感指标因地而异，突出临界值
随矿井不同而变化。因此，预测结果常常不很准确。 人工神经网络技术（ANN）的飞速发展，基于人工神经网络的预测煤与瓦斯突出预测已经能够达到很高的预测精度，优于其它预测方法，完全可以满足煤矿煤与瓦斯突出预测精度的要求。 1 影响煤与瓦斯突出事故的因素 （1）煤层瓦斯压力。原始瓦斯压力越高，煤体内的瓦斯含量越大，煤体破裂时单位面积裂隙上涌出的瓦斯量就越多，裂隙中就越可能积聚起较高的瓦斯压力，从而越可能撕裂煤体，并将撕裂形成的球盖状煤壳抛向巷道。 （2）围岩的透气性系数。围岩的透气
关于排放瓦斯浓度的控制方法 1.1瓦斯浓度的控制 《规程》第146条规定，如果停风区中，瓦斯浓度超过1％或二氧化碳浓度超过1.5%时，必须制定排除瓦斯或二氧化碳的安全措施，控制风流，使排出的风流在同全风压风流混合处的瓦斯和二氧化碳浓度都不得超过1.5%，回风系统内还必须停电撤人。只有经过瓦斯检查，证实恢复通风的巷道风流中瓦斯浓度不超过1%和二氧化碳浓度不超过1.5%时，方可人工恢复局部通风机供风的巷道中一切电气设备的供电。而《执行说明》第42条规定，必须使独头巷道排出的风流在全风压风流混合处的瓦斯浓度不超过1%，二氧化碳浓度不超过1.5%。对于全风压混合处瓦斯浓度的规定，《规程》与《执行说明》规定不一，现场执行的标准也不一样。应当说明，排出风流中瓦斯浓度越低越安全，但相应的排放时间较长，对于一些瓦斯涌出量较大的掘进工作面，正常生产时，回风流中的瓦斯浓度就接近1%，排放过程中独头巷道本身尚有大量瓦斯涌出，若将全风压混合处瓦斯浓度按不超过1%来执行，所需要的排放时间过长，对井下其它地方生产的影响更大，有些矿井基本上到了无法执行的地步，于是出现一些抵触情绪，干脆不按规定执行，快速排放，浓度也就无数值上的控制，处理不妥就可能酿成事故。笔者认为，将全风压混合处瓦
斯浓度严格控制在1.5%以下，比较现实，办法是在混合处设瓦斯探头，进行报警断电。 1.2控制排放瓦斯的方法 为使排放瓦斯风流在同全风压风流混合后，其中的瓦斯浓度不超限，必须采取控制排放方法，严禁“一风吹”，现场采取的控制方法主要有： (1)增阻限风法。增阻限风法的实质就是增加局部通风机的工作风阻，以限制局部通风机的风量，达到控制排放瓦斯的目的。主要方法有2种，一是在局部通风机入风口用木板阻挡；二是在风机出风侧用绳子捆绑。 (2)分风限风法。分风限风法的实质是让风流分岔，只让部分风流通过风筒进入独头巷道以排放瓦斯，另一股风流则同全风压风流一起稀释排放出来的瓦斯。主要有2种：一是在风机出风侧设“三通”，通过调节2个阀门的开启程度来控制进入独头巷道的风量；另一种是将风筒在风机出风口断开，调节对口位置以控制送入独头巷道的风量。 (3)逐段排放法。逐段排放法是指在独头巷道内将风筒断开，将独头巷道内积存的瓦斯由外向里逐段排放出来。
文件编号：GD/FS-4282 （解决方案范本系列） 煤与瓦斯突出的预测及防 治措施详细版 A Specific Measure To Solve A Certain Problem, The Process Includes Determining The Problem Object And Influence Scope, Analyzing The Problem, Cost Planning, And Finally Implementing. 编辑：_________________ 单位：_________________ 日期：_________________
煤与瓦斯突出的预测及防治措施详 细版 提示语：本解决方案文件适合使用于对某一问题，或行业提出的一个解决问题的具体措施，过程包含确定问题对象和影响范围，分析问题，提出解决问题的办法和建议，成本规划和可行性分析，最后执行。，文档所展示内容即为所得，可在下载完成后直接进行编辑。 1 煤与瓦斯突出的机理、类型与一般规律 1 1 煤与瓦斯突出的机理 许多国家对煤与瓦斯突出机理的研究都很重视，并取得了一定成果，但由于突出机理的复杂性及突出现象的多样性，目前对突出机理的认识仍处于假说阶段。国外对煤与瓦斯突出机理的认识可归纳为4种：地应力假说、瓦斯作用假说、化学本质假说和综合作用假说。 我国从60年代起就对突出煤层的应力状态、瓦斯赋存状态、煤的物理力学性能等开展了一系列的研究，根据现场资料和实验研究对突出机理进行了探
讨，提出了新的见解和观点，概括起来主要有中心扩张学说、流变假说、二相液体假说、固流耦合失稳理论、球壳失稳理论等。此外中国科学院力学研究所从力学角度对突出过程做了大量的研究工作，并提出了突出破坏过程及瓦斯渗流的机制方程。 1 2 煤与瓦斯突出的类型 煤与瓦斯的突出包括：煤与甲烷突出、岩石与甲烷突出、煤与CO2突出、岩石与CO2突出等。由于突出时的原动力和所表现现象的不同，煤与瓦斯突出可分为突出、倾出、压出3种情况。 1 3 煤与瓦斯突出的一般规律 （1）突出的次数和强度随开采的深度增加而增加； （2）突出多发生在地质构造地区，如褶曲、断层处及岩浆侵入地区；
防突瓦斯主要参数的实验方法、数据计算与步骤 实验一瓦斯放散初速度△P的实验室测定 一实验目的 掌握煤的瓦斯放散初速度（△P）的测定方法 二实验方法与步骤 煤的瓦斯放散初速度（△P）是表征含瓦斯煤层暴露时放散瓦斯快慢（即从吸附转化为游离状态）的一个指标。目前，△P只能在实验室进行测定，主要步骤为： ⑴采样在煤层新鲜暴露面或通过打钻采取煤样250g，并附标签注明采样地点、层位、采样时间等。 ⑵制样将所采煤样进行粉碎，筛分出粒度为0.2～0.5mm的煤样。每一个煤样取2个试样，每个试样重3.5g。 ⑶测定 ①把2个试样用漏斗分别装入△P测定仪的2个试样瓶中； ②启动真空泵对试样脱气1.5h； ③脱气1.5h后关闭真空泵，将甲烷瓶与试样瓶连接，充气（充气压力 0.1MPa）使煤样吸附瓦斯1.5h； ④关闭试样瓶和甲烷瓶阀门，使试样瓶和甲烷瓶隔离； ⑤开动真空泵对仪器管道死空间进行脱气，使U型管泵真空计两端泵面相平；
⑥停止真空泵，关闭仪器死空间通往真空泵的阀门，打开试样瓶的阀门，使煤样与仪器被抽空的死空间相连并同时启动秒表计时，10s时关闭阀门，读出汞柱计两端汞柱差P1(mm)，45s时再打开阀门，60s时关闭阀门，再一次读出汞柱计两端差P2(mm)。 ⑷计算 ①瓦斯放散初速度△P=P2－P1； ②同一煤样的两个试样测出的△P值之差不应大于1，否则需要重新测定。
试验二煤的坚固性系数f值得测定方法 一实验目的 掌握煤的坚固性系数(f)的测定方法 二仪器及用具 捣碎筒、计量筒，分样筛(孔径20mm，30mm和0.5mm各一个)，天平(最大称量1000g，感量0.5g)，小锤，漏斗、容器。 三采样及制样 沿新暴露的煤层厚度的上、中、下部各采样块度为10cm左右的煤样两块，在地面。煤样采出后用塑料袋包严，以防止分化。将煤样用小锤碎制成20～30mm的小块用孔径20或30mm的筛子筛选。称取制备好的试样50g为一份，每5份为一组，共三组。 四测定步骤 将捣碎筒放置在水泥地板或2cm厚的铁板上，放入试样一份，将2.4kg重锤提高到600mm高度，使其自由落下冲击试样，每份冲击3次，把5份捣碎后的试样装在同一容器中； 把每组(5份)捣碎后的试样一起倒入孔径0.5mm分样筛中筛分，筛至不再漏下煤粉为止； 把筛下的粉末用漏斗装入计量筒内，敲打使之密实，插入具有刻度的活塞尺与筒内粉末面接触，在计量筒口相平出读取数L。 五坚固性系数的计算 坚固性系数按下式计算： 20 f/ l n 式中f－坚固性系数； n－每份试样冲击次数，次； l－每组试样筛下煤粉的计量高度，mm。 测定平行样3组(每组5份)，取算数平均值，计算结果取一位小数。
应用技术 煤与瓦斯突出预测敏感指标及其 临界值的确定方法 赵旭生1,2,董银生3,岳超平2 (1.山东科技大学资源与环境学院,山东青岛266510; 2.煤炭科学研究总院重庆分院,重庆400037; 3.宁夏煤矿安全监察局银南分局,宁夏银川751411) 摘 要:论述了突出预测敏感指标及其临界值的概念、判断原则和确定方法,结合大湾矿的实践,介绍了一种集历史资料统计、实验室和现场试验相结合的突出预测敏感指标及其临界值的确定过程、步骤和方法,对钻屑瓦斯解吸指标K 1、钻孔瓦斯涌出初速度及其衰减指标、钻粉量、炮后30min 吨煤瓦斯涌出量指标V 30和综合指标R 的敏感性进行了考察,并在此基础上研究和确定了K 1指标和V 30指标的临界值。 关键词:突出危险性预测;敏感指标;临界值;确定方法 中图分类号:T D713+.2 文献标识码:C 文章编号:1008-4495(2007)03-0028-03 收稿日期:2006-09-05 工作面煤与瓦斯突出(以下简称突出)危险性预 测和防突措施效果检验是突出矿井进行防突管理的 两项关键工作。目前我国大多数突出矿井,在进行 突出危险性预测时所采用的预测指标及其临界值基 本上都是按照《防治煤与瓦斯突出细则》所推荐的。 但是,针对不同的矿井或煤层,突出预测指标的敏感 性及其临界值可能是不同的,甚至存在很大的差异。 矿井在使用中应通过现场试验,摸索和确定适合本 矿煤层实际情况的突出预测指标及其临界值。否 则,可能因为指标不敏感或临界值不合适而造成预 测结果的不准确,导致误判,结果发生突出事故或增 加不必要的防突措施工程。所以,确定矿井突出预 测敏感指标及其临界值是防突工作中一项十分重要 的内容。1 预测敏感指标的概念及确定方法突出预测敏感指标是指针对某一煤层进行突出危险性预测时,在目前技术水平条件下能够较为明显地区分突出危险和非突出危险的指标[1]。煤与瓦斯突出是一种复杂的瓦斯动力现象,是由地应力、瓦斯及煤的物理力学性质3种因素综合作用的结果。理想的预测指标应是能够完全反映引发突出的3个因素,而实际上,目前常用的预测指标 仅是间接和部分反映这3个突出预测因素。对不同矿井、煤层或区域,突出的主导因素有所不同,3种因素在导致突出作用中的贡献比重有所不同。所以,主要反映突出3因素中某1个因素或两方面因素的不同指标,其预测突出危险的敏感性会有所不同。同时,预测指标还在一定程度上或多或少地受到现场测试条件、仪器性能、操作人员责任心等外部条件和人为因素的影响,使测定出的指标值影响因素复杂,从而影响指标的敏感性。判断一种指标是否敏感,主要考虑两个方面的因素:一是指标值的大小是否随着突出危险性的大小明显变化;二是影响指标值大小的突出危险因素是否大于测定误差等外部条件和人为因素。具体确定时可根据在有无突出危险时的指标值大小及其变 化幅度,以及测试环境、手段、人员水平等引起的测 定误差大小等判断,如在突出危险区与非危险区、突 出点附近与正常带、打钻时喷孔等动力现象(严重度 与频度等)与正常时、措施前后等测值的变化情况, 以及测值统计结果分布规律、指标与其他敏感指标 的对比等进行判断。所以预测敏感指标,必须通过 对各种指标的实际考察,结合本矿煤层或区域的具 体测试条件来确定,其敏感指标既能体现出本矿煤 层的突出主导因素,又适应矿井的具体测试条件, 从而较好地符合矿井实际。 ? 82?
矿井瓦斯涌出量预测计 算公式 集团标准化办公室：[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]
一、预测原则 1、根据矿井瓦斯涌出量预测方法(AQ1018-2006标准)。 2、本矿井处于基建阶段，瓦斯涌出主要来源为回采工作面、煤巷掘进面及煤壁涌出。 3、岩巷瓦斯涌出量一般按照工作面配风量和工作面瓦斯浓度进行计算。 4、全矿井的瓦斯涌出量由煤、岩巷掘进工作面、其他巷道或硐室和瓦斯抽采量组成。 二、预测依据 1、回采工作面瓦斯涌出量 回采工作面瓦斯涌出量预测用相对瓦斯涌出量表达，以24h 为一个预测圆班，采用式（1- 1）计算。 21q q q +=采式（1-1） 式中： q 采一回采工作面相对瓦斯涌出量,m 3/t ； q 1一开采层相对瓦斯涌出量，m 3/t ； q 2一邻近层相对瓦斯涌出量，m 3/t 。 开采层和邻近层相对瓦斯涌出量计算方法如下： a.不分层开采时，开采层瓦斯涌出量由式（1-2）计算： ()c W W M m k k k q -????=03211式（1-2） 式中： q 1一开采层相对瓦斯涌出量，m 3/t ； K 1一围岩瓦斯涌出系数，取1.2； K 2—工作面丢煤瓦斯涌出系数，取1.18； K 3—采区内准备巷道预排瓦斯对开采层瓦斯涌出影响系数，取0.83； m 一开采层厚度,6m ； M 一工作面采高，3.5m ； W 0—煤层原始瓦斯含量,m 3/t ； Wc —运出矿井后煤的残存瓦斯含量，m 3/t 。
b.未开采邻近层，故不计算邻近层瓦斯涌出量。 2、掘进工作面煤壁和落煤瓦斯涌出量 a.掘进巷道煤壁瓦斯涌出量 掘进巷道煤壁瓦斯涌出量采用式(1-1)计算。 30q 1)D v q =???(1-1) 式中： q 3—掘进巷道煤壁瓦斯涌出量，m 3／min ； D —巷道断面内暴露煤壁面的周边长度，m ；本矿主采3#煤层，煤层平均厚度为6.27m ；对于厚煤层，D=2h+b ，h 及b 分别为巷道的高度及宽度。 υ—巷道平均掘进速度，m ／min ； L —巷道长度，m ； q 0—煤壁瓦斯涌出强度，m 3／(m 2?min)，如无实测值可参考式(1-2)计算。 q 0＝0.026[0.0004(Vr )2 ＋0.16]W 0 (1-2) 式中： q 0—巷道煤壁瓦斯涌出量初速度，m 3／(m 2?min)： V r —煤中挥发分含量，％，古城煤矿3#煤层挥发份经煤炭工业厅综合测试中心鉴定为11.49%。 W 0—煤层原始瓦斯含量，m 3／t 。 b.掘进落煤的瓦斯涌出量 掘进巷道落煤的瓦斯涌出量采用式（1-3）计算。 q 4＝Ｓ·v ·γ·(W 0－W c )(1-3) 式中：q 4——掘进巷道落煤的瓦斯涌出量，m 3/min; S ——掘进巷道断面积，m 2； υ——巷道平均掘进速度，m/min ； γ——煤的密度，t ／m 3； W 0——煤层原始瓦斯含量，m 3/t; W c ——运出矿井后煤的残存瓦斯含量，m 3/t 。
矿井瓦斯涌出量预测计算 公式 Prepared on 22 November 2020
一、预测原则 1、根据矿井瓦斯涌出量预测方法(AQ 1018-2006标准)。 2、本矿井处于基建阶段，瓦斯涌出主要来源为回采工作面、煤巷掘进面及煤壁涌出。 3、岩巷瓦斯涌出量一般按照工作面配风量和工作面瓦斯浓度进行计算。 4、全矿井的瓦斯涌出量由煤、岩巷掘进工作面、其他巷道或硐室和瓦斯抽采量组成。 二、预测依据 1、回采工作面瓦斯涌出量 回采工作面瓦斯涌出量预测用相对瓦斯涌出量表达，以24h 为一个预测圆班，采用式（1-1）计算。 21q q q +=采 式（1-1） 式中： q 采一回采工作面相对瓦斯涌出量,m 3/t ； q 1一开采层相对瓦斯涌出量，m 3/t ； q 2一邻近层相对瓦斯涌出量，m 3/t 。 开采层和邻近层相对瓦斯涌出量计算方法如下： a.不分层开采时，开采层瓦斯涌出量由式（1-2）计算： ()c W W M m k k k q -????=03211 式（1-2） 式中： q 1一开采层相对瓦斯涌出量，m 3/t ； K 1一围岩瓦斯涌出系数，取； K 2—工作面丢煤瓦斯涌出系数，取； K 3—采区内准备巷道预排瓦斯对开采层瓦斯涌出影响系数，取； m 一开采层厚度,6m ； M 一工作面采高，； W 0—煤层原始瓦斯含量,m 3/t ； Wc —运出矿井后煤的残存瓦斯含量，m 3/t 。
b. 未开采邻近层，故不计算邻近层瓦斯涌出量。 2、掘进工作面煤壁和落煤瓦斯涌出量 a.掘进巷道煤壁瓦斯涌出量 掘进巷道煤壁瓦斯涌出量采用式(1-1)计算。 30q 1)D v q =??? (1-1) 式中： q 3—掘进巷道煤壁瓦斯涌出量，m 3／min ； D —巷道断面内暴露煤壁面的周边长度，m ；本矿主采3#煤层，煤层平均厚度为；对于厚煤层，D =2h+b ，h 及b 分别为巷道的高度及宽度。 υ—巷道平均掘进速度，m ／min ； L —巷道长度，m ； q 0—煤壁瓦斯涌出强度，m 3／(m 2min )，如无实测值可参考式(1-2)计算。 q 0＝ [(Vr )2＋]W 0 (1-2) 式中： q 0 — 巷道煤壁瓦斯涌出量初速度，m 3／(m 2min )： V r — 煤中挥发分含量，％，古城煤矿3#煤层挥发份经煤炭工业厅综合测试中心鉴定为%。 W 0 — 煤层原始瓦斯含量，m 3／t 。 b. 掘进落煤的瓦斯涌出量 掘进巷道落煤的瓦斯涌出量采用式（1-3）计算。 q 4＝Ｓ·v ·γ·(W 0－W c ) (1-3) 式中：q 4 —— 掘进巷道落煤的瓦斯涌出量，m 3/min ; S —— 掘进巷道断面积，m 2； υ —— 巷道平均掘进速度，m /min ； γ —— 煤的密度，t ／m 3； W 0 —— 煤层原始瓦斯含量，m 3/t ; W c —— 运出矿井后煤的残存瓦斯含量，m 3/t 。
( 安全论文 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 2021版浅析煤与瓦斯突出的预 测及防治措施 Safety is inseparable from production and efficiency. Only when safety is good can we ensure better production. Pay attention to safety at all times.
2021版浅析煤与瓦斯突出的预测及防治措 施 摘要在总结分析了国内外煤与瓦斯突出机理、突出类型、突出条件、突出一般规律和影响因素的基础上，重点比较分析了煤与瓦斯突出预测的各种方法及针对性防治措施，指出神经网络是预测煤与瓦斯突出非线性问题的最有前景的方法。 关键词煤与瓦斯突出预测防治措施 1煤与瓦斯突出的机理、类型与一般规律 1.1煤与瓦斯突出的机理 许多国家对煤与瓦斯突出机理的研究都很重视，并取得了一定成果，但由于突出机理的复杂性及突出现象的多样性，目前对突出机理的认识仍处于假说阶段。国外对煤与瓦斯突出机理的认识可归纳为4种：地应力假说、瓦斯作用假说、化学本质假说和综合作用
假说。 我国从60年代起就对突出煤层的应力状态、瓦斯赋存状态、煤的物理力学性能等开展了一系列的研究，根据现场资料和实验研究对突出机理进行了探讨，提出了新的见解和观点，概括起来主要有中心扩张学说、流变假说、二相液体假说、固流耦合失稳理论、球壳失稳理论等。此外中国科学院力学研究所从力学角度对突出过程做了大量的研究工作，并提出了突出破坏过程及瓦斯渗流的机制方程。 1.2煤与瓦斯突出的类型 煤与瓦斯的突出包括：煤与甲烷突出、岩石与甲烷突出、煤与CO2突出、岩石与CO2突出等。由于突出时的原动力和所表现现象的不同，煤与瓦斯突出可分为突出、倾出、压出3种情况，各种情况比较见表1。 表1煤与瓦斯突出类型比较表（略） 1.3煤与瓦斯突出的一般规律 （1）突出的次数和强度随开采的深度增加而增加；
In the schedule of the activity, the time and the progress of the completion of the project content are described in detail to make the progress consistent with the plan.煤与瓦斯突出的预测及防治措施正式版
煤与瓦斯突出的预测及防治措施正式 版 下载提示：此解决方案资料适用于工作或活动的进度安排中，详细说明各阶段的时间和项目内容完成的进度，而完成上述需要实施方案的人员对整体有全方位的认识和评估能力，尽力让实施的时间进度与方案所计划的时间吻合。文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用。 1 煤与瓦斯突出的机理、类型与一般规律 1 1 煤与瓦斯突出的机理 许多国家对煤与瓦斯突出机理的研究都很重视，并取得了一定成果，但由于突出机理的复杂性及突出现象的多样性，目前对突出机理的认识仍处于假说阶段。国外对煤与瓦斯突出机理的认识可归纳为4种：地应力假说、瓦斯作用假说、化学本质假说和综合作用假说。 我国从60年代起就对突出煤层的应力状态、瓦斯赋存状态、煤的物理力学性能
等开展了一系列的研究，根据现场资料和实验研究对突出机理进行了探讨，提出了新的见解和观点，概括起来主要有中心扩张学说、流变假说、二相液体假说、固流耦合失稳理论、球壳失稳理论等。此外中国科学院力学研究所从力学角度对突出过程做了大量的研究工作，并提出了突出破坏过程及瓦斯渗流的机制方程。 1 2 煤与瓦斯突出的类型 煤与瓦斯的突出包括：煤与甲烷突出、岩石与甲烷突出、煤与CO2突出、岩石与CO2突出等。由于突出时的原动力和所表现现象的不同，煤与瓦斯突出可分为突出、倾出、压出3种情况。 1 3 煤与瓦斯突出的一般规律
( 安全管理 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 基于人工神经网络的煤与瓦斯 突出预测(最新版) Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process
基于人工神经网络的煤与瓦斯突出预测 (最新版) 随着我国煤炭科学技术的迅速发展，在煤与瓦斯突出预测方面取得了突出进展，提出了许多预测煤与瓦斯突出的方法和指标，如基于煤体破裂过程中的声发射和电磁辐射现象的非接触式预测方法；根据工作面打钻时的钻屑量、瓦斯涌出量及解吸量进行的接触式预测方法；以及其它预测指标等。但是这些方法和指标主要是使用回归分析的方法得出的，它考虑的是影响煤与瓦斯突出的个别是或重要因素，没有全面考虑影响煤与瓦斯突出的因素，致使突出敏感指标因地而异，突出临界值随矿井不同而变化。因此，预测结果常常不很准确。 人工神经网络技术（ANN）的飞速发展，基于人工神经网络的预测煤与瓦斯突出预测已经能够达到很高的预测精度，优于其它预测
方法，完全可以满足煤矿煤与瓦斯突出预测精度的要求。 1影响煤与瓦斯突出事故的因素 （1）煤层瓦斯压力。原始瓦斯压力越高，煤体内的瓦斯含量越大，煤体破裂时单位面积裂隙上涌出的瓦斯量就越多，裂隙中就越可能积聚起较高的瓦斯压力，从而越可能撕裂煤体，并将撕裂形成的球盖状煤壳抛向巷道。 （2）围岩的透气性系数。围岩的透气性系数越大，越有利于煤层中瓦斯泄漏，在同样瓦斯压力下，煤层中赋存的瓦斯越小。 （3）构造煤的类型。构造煤是煤与瓦斯突出的必要条件，不同类型构造煤具有不同的突出危险性。 （4）瓦斯放散初速度。煤样放散瓦斯快慢的程度用△P值表示，其大小与煤的微孔隙结构，孔隙表面性质和孔隙大小有关，随构造煤破坏类型的增高，△P值也增高。 （5）软分层煤厚。由下式可以看出，煤体撕裂后形成的球盖状煤壳曲率半径Ri 及煤壳所对的中心角Φi
一、预测原则 1、根据矿井瓦斯涌出量预测方法(AQ 1018-2006标准)。 2、本矿井处于基建阶段，瓦斯涌出主要来源为回采工作面、煤巷掘进面及煤壁涌出。 3、岩巷瓦斯涌出量一般按照工作面配风量和工作面瓦斯浓度进行计算。 4、全矿井的瓦斯涌出量由煤、岩巷掘进工作面、其他巷道或硐室和瓦斯抽采量组成。 二、预测依据 1、回采工作面瓦斯涌出量 回采工作面瓦斯涌出量预测用相对瓦斯涌出量表达，以24h 为一个预测圆班，采用式（1-1）计算。 21q q q +=采 式（1-1） 式中： q 采一回采工作面相对瓦斯涌出量,m 3/t ； q 1一开采层相对瓦斯涌出量，m 3/t ； q 2一邻近层相对瓦斯涌出量，m 3/t 。 开采层和邻近层相对瓦斯涌出量计算方法如下： a.不分层开采时，开采层瓦斯涌出量由式（1-2）计算： ()c W W M m k k k q -????=03211 式（1-2） 式中： q 1一开采层相对瓦斯涌出量，m 3/t ； K 1一围岩瓦斯涌出系数，取1.2； K 2—工作面丢煤瓦斯涌出系数，取1.18； K 3—采区内准备巷道预排瓦斯对开采层瓦斯涌出影响系数，取0.83； m 一开采层厚度,6m ； M 一工作面采高，3.5m ； W 0—煤层原始瓦斯含量,m 3/t ； Wc —运出矿井后煤的残存瓦斯含量，m 3/t 。 b. 未开采邻近层，故不计算邻近层瓦斯涌出量。 2、掘进工作面煤壁和落煤瓦斯涌出量
a.掘进巷道煤壁瓦斯涌出量 掘进巷道煤壁瓦斯涌出量采用式(1-1)计算。 30q (2 1)L D v q v =???- (1-1) 式中： q 3—掘进巷道煤壁瓦斯涌出量，m 3／min ； D —巷道断面内暴露煤壁面的周边长度，m ；本矿主采3#煤层，煤层平均厚度为6.27m ；对于厚煤层，D =2h+b ，h 及b 分别为巷道的高度及宽度。 υ—巷道平均掘进速度，m ／min ； L —巷道长度，m ； q 0—煤壁瓦斯涌出强度，m 3／(m 2?min )，如无实测值可参考式(1-2)计算。 q 0＝ 0.026[0.0004(Vr )2＋0.16]W 0 (1-2) 式中： q 0 — 巷道煤壁瓦斯涌出量初速度，m 3／(m 2?min )： V r — 煤中挥发分含量，％，古城煤矿3#煤层挥发份经煤炭工业厅综合测试中心鉴定为11.49%。 W 0 — 煤层原始瓦斯含量，m 3／t 。 b. 掘进落煤的瓦斯涌出量 掘进巷道落煤的瓦斯涌出量采用式（1-3）计算。 q 4＝Ｓ·v ·γ·(W 0－W c ) (1-3) 式中：q 4 —— 掘进巷道落煤的瓦斯涌出量，m 3/min ; S —— 掘进巷道断面积，m 2； υ —— 巷道平均掘进速度，m /min ； γ —— 煤的密度，t ／m 3； W 0 —— 煤层原始瓦斯含量，m 3/t ; W c —— 运出矿井后煤的残存瓦斯含量，m 3/t 。
煤与瓦斯突出预测防治技术的发展与展望参考文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月
煤与瓦斯突出预测防治技术的发展与展 望参考文本 使用指引：此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 1 综述 我院是我国最早从事瓦斯突出防治研究的专业研究 院，研究领域涉及突出预测、防突出措施、措施效果检验 和人身防护安全措施、突出机理等各方面。在国内首先开 展了开采保护层、大、小直径超前钻孔、钻孔水力冲刷、 水力冲孔、深孔松动爆破、石门金属骨架等多种防突措施 研究；率先在国内开展了煤层与瓦斯突出区域性预测和工 作面预测科研工作，提出了区域预测煤和瓦斯突出危险性 综合指标P和K、煤层突出危险性指标△P、工作面预测钻 屑量指标S、钻屑瓦斯解吸指标△h?、C及钻孔瓦斯涌出初
速度指标g；建立了区域预测综合防突技术思想，并在现场投入应用；率先开展了AE声发射、瓦斯涌出特征非接触连续预测突出研究，以及机掘面防突措施研究。 20世纪50年代，我院于1956——1960年首先在北票、红卫、涟邵、焦作、梅田、六盘水等矿井进行瓦斯突出调查，建立了全国重点突出矿井卡片；1958年率先在北票煤田台吉三井、冠山二井开采保护层，并获得成功，为最初的防突提供了最为有效的技术手段；1959年继续在天府磨心坡井推广应用开采保护层，并结合瓦斯抽放综合防突。 20世纪60代初，我院即建立区域预测单项指标△P、f 值，1960年——1965年进行了全国突出煤层△P、f值普查；1961年——1963年在红卫、蛇形山矿进行开采保护
文件编号：GD/FS-2150 The Daily Operation Mode, It Includes All The Implementation Items, And Acts To Regulate Individual Actions, Regulate Or Limit All Their Behaviors, And Finally Simplify Management Process. 编辑：_________________ 单位：_________________ 日期：_________________ （操作规程范本系列） 煤与瓦斯突出预测敏感指标及其临界值的确定方法详细版
煤与瓦斯突出预测敏感指标及其临界值的确定方法详细版 提示语：本操作规程文件适合使用于日常的规则或运作模式中，包含所有的执行事项，并作用于规范个体行动，规范或限制其所有行为，最终实现简化管理过程，提高管理效率。，文档所展示内容即为所得，可在下载完成后直接进行编辑。 工作面煤与瓦斯突出(以下简称突出)危险性预测和防突措施效果检验是突出矿井进行防突管理的两项关键工作。目前我国大多数突出矿井，在进行突出危险性预测时所采用的预测指标及其临界值基本上都是按照《防治煤与瓦斯突出细则》所推荐的。但是，针对不同的矿井或煤层，突出预测指标的敏感性及其临界值可能是不同的，甚至存在很大的差异。矿井在使用中应通过现场试验，摸索和确定适合本矿煤层实际情况的突出预测指标及其临界值。否则，可能因为指标不敏感或临界值不合适而造成预测结果的不准确，
导致误判，结果发生突出事故或增加不必要的防突措施工程。所以，确定矿井突出预测敏感指标及其临界值是防突工作中一项十分重要的内容。 1预测敏感指标的概念及确定方法 突出预测敏感指标是指针对某一煤层进行突出危险性预测时，在目前技术水平条件下能够较为明显地区分突出危险和非突出危险的指标。 煤与瓦斯突出是一种复杂的瓦斯动力现象，是由地应力、瓦斯及煤的物理力学性质3种因素综合作用的结果。理想的预测指标应是能够完全反映引发突出的3个因素，而实际上，目前常用的预测指标仅是间接和部分反映这3个突出预测因素。对不同矿井、煤层或区域，突出的主导因索有所不同，3种因素在导致突出作用中的贡献比重有所不同。所以，主要反映突出3因素中某1个因素或两方面因素的不
《煤与瓦斯突出机理及预测》试卷 1、简述瓦斯的成因类型及其形成机制。（15分） 1、生物成因气 生物成因煤层气是指在微生物作用下，有机质（泥炭、煤等）部分转化为煤层气的 过程。按形成阶段可划分为原始生物成因气和次生生物成因气， 1） 原生生物成因气：形成阶段：早期生物成因气形成于泥炭 化作用和成岩作用阶段。 成分来源：⑴ CO2 ⑵ 醋酸（CH3COOH ）、甲 醇和甲胺等发酵转化成 CH4。 物作用，使复杂的不溶有机质在酶的作用下发酵变为可溶有机 质，进而在产酸 菌和产氢菌作用下，变为挥发性有机酸、H 2和C02;H 2和CO2在甲烷菌 作 用下生成CH4。 2） 次生生物成因气 形成阶段：煤层后期抬升阶段。原生与次生生物成因气的阶段划分取决于有没有 抬升。在煤层形成并被埋藏后，如果没有进入成熟阶段（R o vO.5%）,同时又没有发生 抬升，形成的生物气为原生生物成因气；如果发生抬升，不管煤阶如何，再生成的生 物气即为次生生物成因气。 形成条件：a 、通过补给区由大气降水由煤层气露头带入煤层的微生物； b 相对低温条件下56°; C 、有机质的供给。低分子有机质的来源是煤，大分子的煤 要通过腐生菌作用才能降解为可供甲烷菌作用的低分子有机质。 2、热成因气 煤在温度、压力作用下发生一系列物理、化学变化的同时，也生成大量的气态和液态 物质。由于煤隶属III 型干酪根，属于倾气性有机质，演化过程中形成的烃类以甲烷 为主。 原生热成因气： 指由煤生成并就地储存的热成因气，保持了煤层气原始的组分和同位素组成 。从烃 源岩的角度，可将煤级演化阶段分为未成熟阶段（泥炭 一褐煤ROV0.5% ），以生物气 形成为主；成熟阶段（长焰煤 一瘦煤，0.5%VROV2.0% ），以热降解气生成为主；高 成熟阶段（贫煤一无烟煤，RO>2.0% ），以热裂解气形成为主 （1）热降解气（0.5%VROV2.0% ） 该阶段发生的化学反应，主要是官能团和侧链的裂解及其产生的大分子烃类（油、湿 气)的裂解与聚合，据反应进行程度可分早、中、晚三期。 2、试述国内外关于煤与瓦斯突出机理的主要假说及其主要论点。 (20 分) 姓名: 班级: 学号: —褐煤阶段，即泥炭 还原生成CH4 ； 形成过程：通过微生
A Specific Measure To Solve A Certain Problem, The Process Includes Determining The Problem Object And Influence Scope, Analyzing The Problem, Cost Planning, And Finally Implementing. 编订：XXXXXXXX 20XX年XX月XX日 煤与瓦斯突出的预测及防 治措施简易版
煤与瓦斯突出的预测及防治措施简 易版 温馨提示：本解决方案文件应用在对某一问题，或行业提出的一个解决问题的具体措施，过程包含确定问题对象和影响范围，分析问题，提出解决问题的办法和建议，成本规划和可行性分析，最后执行。文档下载完成后可以直接编辑，请根据自己的需求进行套用。 1 煤与瓦斯突出的机理、类型与一般规律 1 1 煤与瓦斯突出的机理 许多国家对煤与瓦斯突出机理的研究都很 重视，并取得了一定成果，但由于突出机理的 复杂性及突出现象的多样性，目前对突出机理 的认识仍处于假说阶段。国外对煤与瓦斯突出 机理的认识可归纳为4种：地应力假说、瓦斯 作用假说、化学本质假说和综合作用假说。 我国从60年代起就对突出煤层的应力状 态、瓦斯赋存状态、煤的物理力学性能等开展 了一系列的研究，根据现场资料和实验研究对
突出机理进行了探讨，提出了新的见解和观点，概括起来主要有中心扩张学说、流变假说、二相液体假说、固流耦合失稳理论、球壳失稳理论等。此外中国科学院力学研究所从力学角度对突出过程做了大量的研究工作，并提出了突出破坏过程及瓦斯渗流的机制方程。 1 2 煤与瓦斯突出的类型 煤与瓦斯的突出包括：煤与甲烷突出、岩石与甲烷突出、煤与CO2突出、岩石与CO 2突出等。由于突出时的原动力和所表现现象的不同，煤与瓦斯突出可分为突出、倾出、压出3种情况。 1 3 煤与瓦斯突出的一般规律 （1）突出的次数和强度随开采的深度增加而增加；
煤与瓦斯突出预测敏感指标及其临界值的确定方法 工作面煤与瓦斯突出(以下简称突出)危险性预测和防突措施效果检验是突出矿井进行防突管理的两项关键工作。目前我国大多数突出矿井，在进行突出危险性预测时所采用的预测指标及其临界值基本上都是按照《防治煤与瓦斯突出细则》所推荐的。但是，针对不同的矿井或煤层，突出预测指标的敏感性及其临界值可能是不同的，甚至存在很大的差异。矿井在使用中应通过现场试验，摸索和确定适合本矿煤层实际情况的突出预测指标及其临界值。否则，可能因为指标不敏感或临界值不合适而造成预测结果的不准确，导致误判，结果发生突出事故或增加不必要的防突措施工程。所以，确定矿井突出预测敏感指标及其临界值是防突工作中一项十分重要的内容。 1预测敏感指标的概念及确定方法 突出预测敏感指标是指针对某一煤层进行突出危险性预测时，在目前技术水平条件下能够较为明显地区分突出危险和非突出危险的指标。 煤与瓦斯突出是一种复杂的瓦斯动力现象，是由地应力、瓦斯及煤的物理力学性质3种因素综合作用的结果。理想的预测指标应是能够完全反映引发突出的3个因素，而实际上，目前常用的预测指标仅是间接和部分反映这3个突出预测因素。对不同矿井、煤层或区域，突出的主导因索有所不同，3种因素在导致突出作用中的贡献比重有所不同。所以，主要反映突出3因素中某1个因素或两方面因素的不同指标，其预测突出危险的敏感性会有所不同。同时，预测指标还在一定程度
上或多或少地受到现场测试条件、仪器性能、操作人员责任心等外部条件和人为因素的影响，使测定出的指标值影响因素复杂，从而影响指标的敏感性。 判断一种指标是否敏感，主要考虑两个方面的因素：一是指标值的大小是否随着突出危险性的大小明显变化；二是影响指标值大小的突出危险因素是否大于测定误差等外部条件和人为因素。具体确定时可根据在有无突出危险时的指标值大小及其变化幅度，以及测试环境、手段、人员水甲等引起的测定误差大小等判断，如在突出危险区与非危险区、突出点附近与正常带、打钻时喷孔等动力现象(严重度与频度等)与正常时、措施前后等测值的变化情况，以及测值统计结果分布规律、指标与其他敏感指标的对比等进行判断。所以预测敏感指标，必须通过对各种指标的实际考察，结合本矿煤层或区域的具体测试条件来确定，其敏感指标既能体现出本矿煤层的突出主导因素，又适应矿井的具体测试条件，从而较好地符合矿井实际。 2敏感指标临界值的确定方法 对于一个敏感指标而言，希望存在一个理想的临界值，超过该值一般会发生突出，否则就不发生突出。但是，实际情况并不是这样，突出危险性是一个概率的概念，一般随着指标测定值的增高，发生突出的概率会增大。所以理想的临界值并不存在，实际存在的是一个临界范围。当测定值小于此范围时没有突出危险。高于时大多都会发生突出，而在该范围内时，可能发生突出，也可能不发生突出。为便于生产管
用掘进巷道瓦斯涌出量反算煤层瓦斯含量(压力)的方法 煤矿确定煤层瓦斯含量的的方法多采用直接测定煤层瓦斯压力或直接测定煤层瓦斯含量的方法确定.上述方法需要一定的施工工程量,且是定点测定.不能实现实时测定,所测出的数据难免有较大的局限性. 本法是根据矿井瓦斯涌出量预测方法国家标准（AQ1018-2006）附录中的各规定制定出来的连续判断煤层瓦斯含量的新途径,如果实现,将有利于我国煤矿瓦斯防治事业. 一.理论基础 掘进巷道的瓦斯涌出量根据矿井瓦斯涌出量预测方法国家标准（AQ1018-2006）(以下简称标准)附录B 中的公式表明,掘进工作面的瓦斯涌出量的多少与煤层中的瓦斯含量有直接的关系,那么当采掘工艺条件保持稳定的状态下,掘进巷道碛头的瓦斯浓度的变化也就直接反映出煤层瓦斯含量的变化. 根据此思路,在瓦斯突出静态诊断系统上发现,在同一水平的掘进巷道中的日均瓦斯浓度移动线的变化是很小的,表明在同一开采深度的水平中,煤层的瓦斯含量变化是很小的.
在分析一些矿井的监测数据后,发现掘进巷道的日均浓度移动线几乎是水平的,这也证实当采掘工艺一定时,涌出量无明显变化,表明煤层的瓦斯含量变化甚微.例如:河北某矿今年4.19突出事故前20 余天的瓦斯浓度移动线几乎是不变的.这为利用瓦斯涌出量计算煤层瓦斯含量取数提供了便利. 根据标准附录B 掘进巷道煤壁瓦斯涌出量掘进巷道煤壁瓦斯涌出量分别为煤壁于落煤的瓦斯涌出量组成,分别采用式（B。1）、 (B.2) 和(B3)计算。 q2=DVq0(2(L/V)0.5-1)----------(B.1) 式中: q2------掘进巷道煤壁瓦斯涌出量,m3/min; D-------巷道断面内暴露煤壁的周边长度,m; 对于薄、中厚煤层,D=2m0; m0为开采层厚度, 对厚煤层,D=2(h+b); h--------巷道高度,m; b--------巷道宽度,m; V-----------巷道平均掘进速度,m/min; L-----------预测时巷道已暴露的长度,m; q0----------煤壁瓦斯涌出强度,m3/(m2*min); 如无实测值q0可按式(B.2)计算.
浅析煤与瓦斯突出的预测及防治措施(新编版) Safety work has only a starting point and no end. Only the leadership can really pay attention to it, measures are implemented, and assessments are in place. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0141
浅析煤与瓦斯突出的预测及防治措施(新 编版) 摘要在总结分析了国内外煤与瓦斯突出机理、突出类型、突出条件、突出一般规律和影响因素的基础上，重点比较分析了煤与瓦斯突出预测的各种方法及针对性防治措施，指出神经网络是预测煤与瓦斯突出非线性问题的最有前景的方法。 关键词煤与瓦斯突出预测防治措施 1煤与瓦斯突出的机理、类型与一般规律 1.1煤与瓦斯突出的机理 许多国家对煤与瓦斯突出机理的研究都很重视，并取得了一定成果，但由于突出机理的复杂性及突出现象的多样性，目前对突出机理的认识仍处于假说阶段。国外对煤与瓦斯突出机理的认识可归纳为4种：地应力假说、瓦斯作用假说、化学本质假说和综合作用
假说。 我国从60年代起就对突出煤层的应力状态、瓦斯赋存状态、煤的物理力学性能等开展了一系列的研究，根据现场资料和实验研究对突出机理进行了探讨，提出了新的见解和观点，概括起来主要有中心扩张学说、流变假说、二相液体假说、固流耦合失稳理论、球壳失稳理论等。此外中国科学院力学研究所从力学角度对突出过程做了大量的研究工作，并提出了突出破坏过程及瓦斯渗流的机制方程。 1.2煤与瓦斯突出的类型 煤与瓦斯的突出包括：煤与甲烷突出、岩石与甲烷突出、煤与CO2突出、岩石与CO2突出等。由于突出时的原动力和所表现现象的不同，煤与瓦斯突出可分为突出、倾出、压出3种情况，各种情况比较见表1。 表1煤与瓦斯突出类型比较表（略） 1.3煤与瓦斯突出的一般规律 （1）突出的次数和强度随开采的深度增加而增加；