第26卷第2期2009年06月
采矿与安全工程学报
Journal o f M ining &Safet y Engineering V ol.26No.2
June 2009
收稿日期:2008-06-27
基金项目:国家重点基础研究发展计划(973)项目(2005CB221503);国家自然科学基金重点项目(70533050);国家自然科学基金项目
(50674089);国家 十五 科技攻关项目(2005BA813B 3 06)
作者简介:刘海波(1980 ),男,江苏省徐州市人,讲师,博士,从事煤矿瓦斯治理方面的研究.E mail:liuhaibo 8888@https://www.doczj.com/doc/ce6258669.html, T el:135********
文章编号:1673 3363(2009)02 0225 04
突出煤层卸压前后钻孔瓦斯涌出初速度的变化规律
刘海波,程远平,王海锋,尚正杰
(中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室
安全工程学院,煤矿瓦斯治理国家工程研究中心,江苏徐州 221008)
摘要:突出煤层卸压后用钻孔瓦斯涌出初速度进行工作面预测和效果检验时经常超过突出临界值,造成开采保护层后煤层突出危险性更大的现象.通过建立钻孔瓦斯涌出初速度的数学模型,利用数值计算得出突出煤层卸压前后钻孔瓦斯涌出初速度的变化规律,研究钻孔瓦斯涌出初速
度的主要影响因素,从理论上解释突出煤层卸压后用钻孔瓦斯涌出初速度预测和效果检验超标的原因.结合淮南潘一矿突出煤层卸压前后煤巷掘进测定钻孔瓦斯涌出初速度,研究其变化规律.研究结果表明,在突出煤层卸压后用钻孔瓦斯涌出初速度预测和效果检验超标是由于煤层透气性增大,卸压瓦斯未得到充分抽采而产生的现象,此时工作面已无突出危险性.关键词:钻孔瓦斯涌出初速度;突出煤层;工作面预测;煤层透气性中图分类号:TD 712 文献标识码:A
Change Rule of Initial Speed of Gas Emission From Borehole in Outburst Coal Seam Before and A fter Pressure Relief
LIU H ai bo,CH ENG Yuan ping,WANG H ai feng,SH ANG Zheng jie
(State K ey L abo rato ry of Coal Reso urces and M ine Safet y,Schoo l of Safety Eng ineering ,N atio nal Eng ineering Resear ch
Center for Coal G as Co nt rol,China U niver sity o f M ining &T echno log y ,Xuzho u,Jiang su 221008,China)
Abstract:Initial speed o f g as em issio n from bor ehole in o utbur st coal seam often ex ceeded criti cal value after pr essure relief w hen using it for prediction and effect test of coal and gas o ut burst,resulting in the phenomenon that o utburst risk beco mes higher after protective coal seam ex ploitation.With the help o f num erical calculatio n,the change rule o f initial speed of gas e m ission from bo reho le befo re and after pressure relief is obtained by building a mathem atical model.T he main factors affecting the initial speed ar e studied and the causes of initial speed fro m bo rehole gas em issio n o ften ex ceeding limit theo retically explained.Based on the data be fore and after pressure relief in Panji N o.1mine of H uainan,w e studied the chang e rules,show ing that the initial speed of g as emission from borehole after pressure relief often ex ceeds limit because the per meability of the seam becomes incr eased w hile the gas has not been ex trac ted.In this situatio n,the w o rking face becomes the area w ithout any risk of outburst.
Key words:initial speed fro m borehole g as emission;o utbur st coal seam;w orking face predic tion;coal seam permeability
长期理论研究和突出危险煤层开采实践证明,开采保护层结合卸压瓦斯抽采是预防突出最有效、
最经济的区域性措施.我国!煤矿安全规程?第193条规定: 在突出矿井开采煤层群时,应优先选择开
采矿与安全工程学报第26卷
采保护层防治突出措施 [1]
.在采取保护层开采防突措施后,应在被保护范围内采掘作业中进行突出危险性的预测和效果考察,即对被保护层是否区域性消除突出危险性采用最大钻屑量S max ,钻屑解吸指标K 1,#h 2和钻孔瓦斯涌出初速度q 等指标进行效果检验[2 4]
.许多矿井开采保护层后,在被保护层卸压区采掘工作面用q 进行预测和效果检验时经常会出现误报,即煤层已消除突出危险或突出危险性不大时,q 却超过了突出临界值,出现了采取开采保护层防突措施后测定q 的结果比采取措施前测定q 的结果要大的现象,造成了采取措施后比采取措施前煤层突出危险性更大的假象[5]
.这种现象在保护层开采后被保护层卸压区采掘工作面中经常出现,给工作面突出预测和效果检验工作带来了很大的不便.
本文通过建立q 数学模型,利用数值计算得出保护层开采后被保护层卸压前后工作面q,研究其变化规律和主要影响因素,从理论上解释保护层开采后被保护层卸压区采掘工作面所测的q 超过临界值的原因.结合潘一矿现场测定q,分析突出煤层卸压前后q 的变化规律,指出突出煤层卸压后q 超过临界值是由于煤层透气性增大、卸压瓦斯未得到充分抽采而产生的现象,此时工作面已无突出危险性,现场实际结果验证了理论分析的正确性.
1 钻孔瓦斯涌出初速度数学模型
根据!防治煤与瓦斯突出细则?第36条规定,
在掘进工作面的软分层中,靠近巷道两帮,施工平行于巷道掘进方向,直径42m m,深3.5m 的钻孔,并用专门的封孔器封孔,封孔后测量室长度为0.5m,在打完钻2m in 内测定钻孔瓦斯涌出初速度.判断突出危险性的钻孔瓦斯涌出初速度的临界值q m 应根据实测资料分析确定,如无实测资料时,可参照表1中的临界值q m [6].钻孔瓦斯涌出初速度预测突出的原理是基于突出煤和非突出煤在瓦斯解吸量和解吸速度上的差异,突出煤的瓦斯解吸量大,初始瓦斯解吸速度快,解吸量随时间的衰减速度也快
[7]
.
表1 判断突出危险性的钻孔瓦斯涌出初速度临界值(q m )Table 1 The critical value initial speed from borehole
gas emission to judge the outburst danger
煤的挥发份V da f /%5~1515~2020~30>30q m /(L ?
min -1)
5.0
4.5
4.0
4.5
如图1所示,假设煤层是均质的,瓦斯在煤层
中流动仍然服从达西定律
[8]
,有
图1 钻孔瓦斯涌出初速度计算模型 (m)F ig.1 Initial speed f rom bor eho le g as emission
calculation model
q =- P
r
DL ,
(1)
式中:q 为钻孔瓦斯涌出初速度,L/m in;P 为煤层中瓦斯压力p 的平方,M Pa 2;D 为钻孔直径,m ; 为煤层透气性系数,m 2/(M Pa 2?d);r 为半径,m;L 为测量室长度,取0.5m.
由质量守恒定律得到计算均质煤层中钻孔瓦斯涌出初速度偏微分方程
P t = (p ) 2
P r
2
+1r P
r ,(2)
式中: (p )=4 !
P 3
4;!为煤层瓦斯含量系数.
初始条件为
t =0时,P =P 0=p 2
0.
边界条件为
r =R 1,P =P 1=p 21,r %&,P =P 0=p 2
0, p
r
=0,0 2 钻孔瓦斯涌出初速度数值计算及其主要 影响因素分析 在确定q 的数学模型后,对淮南矿业集团潘一矿被保护煤层2121(3)掘进工作面的q 进行数值计算.采用美国Mathw o rks 公司的MAT LAB 软件,通过求解式(2)得到 P r ,再代入式(1)即可得到 q.计算参数如下:潘一矿C 13煤层原始瓦斯压力p 0=4.4M Pa ,煤层卸压前透气性系数 =0.01135m 2/(M Pa 2?d ),卸压后透气性系数 =32.678m 2/(M Pa 2?d),钻孔直径D =0.042m ,测量室长度L =0.5m ,煤层瓦斯含量系数!=9m 3 /(m 3 ?M Pa 0.5)[9 11].利用上述参数计算2121(3)工作面卸压前后的q,并分析q 的变化规律. 图2a 表示工作面卸压前(未受到卸压保护)q 随t 的变化规律.q 在初期较大的原因是游离瓦斯不断充填测量室,但是由于煤层透气性很差,即使原始瓦斯压力较大,q 仍然不大(2min 时q =5L/ 226 第2期刘海波等:突出煤层卸压前后钻孔瓦斯涌出初速度的变化规律 min 左右),且衰减迅速.图2b 表示工作面卸压后(受到卸压保护)q 随t 的变化规律.开采保护层后被保护煤层残余瓦斯压力很小(p =0.4M Pa ),由于透气性的增大(增加了2880倍),钻孔周围煤层瓦斯源源不断的充填测量室,使得q 很大,在2m in 时约为30L/min 左右,且长时间不衰减.如果对被保护煤层进行卸压瓦斯强化抽采后,煤层瓦斯含量大大降低,此时在被保护煤层卸压区采掘工作面测得q 将低于临界值 . 图2 2121(3)工作面钻孔周围q 随t 的变化规律F ig.2 Change law o f initial speed fro m bo rehole gas emissio n ar ound boreho les in 2121(3)wo rking face 分析上述q 的模拟结果得到其主要影响因素,即煤层透气性系数 ,煤层瓦斯压力p 及开采深度H 等. 煤层透气性系数 的大小并不能反映煤层突出危险性的大小,而 对q 的影响很大.当 变化一个数量级时,q 变化4倍以上.因此q 对 变化较大的煤层预测突出敏感性较差,这也就说明了突出煤层卸压后用q 进行突出预测经常出现误报的原因. 煤层瓦斯压力p 越大,说明煤层的突出危险性越大,但是有时测得的q 很小,其原因是因为煤层的透气性太差而造成的.所以q 不能够真实地反映p 的变化情况,对于瓦斯压力高而透气性低,破坏程度高的煤层,即使所测定的q 很小,其突出危险性也是很大的.当瓦斯压力很小时,煤层可能发生以地应力为主导作用的压出或者以重力为主导作用的倾出动力现象,这时候测得的q 指标很小,因此q 对预测以地应力为主导因素的动力现象敏感性较差. 在深部开采时使用q 预测工作面突出危险性时应考虑煤层开采深度H 这一影响因素.文献[12]给出了用q 进行效果检验的方法,规定q 在钻孔内分区段测量,如果测得的q 不超过表2的临界 值,则瓦斯抽放能够有效防治煤与瓦斯突出. 表2 钻孔瓦斯涌出初速度临界值 Table 2 The critical value of gas emission initial speed in the borehole L/m 开采深度H /m 挥发分V daf /% 7~1010.1~1515.1~30>30600~8005 3.5 2.53801~1000 4.532 2.5>1000 4 2.5 1.5 2 由表2可以看出,q 的临界值随着开采深度H 的增大而减小.如果突出煤层在深部开采时仍采用现在!防治煤与瓦斯突出细则?中规定的临界值进行突出危险性预测和效果检验,可能会发生煤与瓦斯突出危险. 3 工程实践 对淮南矿业集团潘一矿C 13突出煤层2121(3)工作面机巷和风巷掘进期间的q 的最大值进行了统计分析,结果如图3所示. 图3 钻孔瓦斯涌出初速度预测结果 F ig.3 Predictiv e result o f gas emission intial speed 图3a 为2121(3)工作面机巷掘进期间q 的统计结果.可以看出,在卸压前(未受卸压保护)区域,在机巷掘进中尽管预先采取了超前钻孔预抽瓦斯的防突措施,由于煤层地应力和瓦斯压力较大,煤层透气性很差,在效果检验中所测的q 最大值的平均值为4.87L/min,超过临界值4L/min,在掘进期间出现了夹钻、喷孔等突出预兆,这与图2a 数值计算结果一致.在卸压后(受到卸压保护)区域内,通过保护层开采及卸压瓦斯强化抽采,大量卸压瓦斯被抽采,此时测得q 小于临界值4L/min. 图3b 为2121(3)工作面风巷掘进期间q 的统计结果.可以看出,在风巷掘进前120d 内q 的最大值均低于临界值4L/min,而在后60d 内q 的平均值均大于4L/min,最大值为27.4L/min.这种 227 采矿与安全工程学报第26卷 变化曲线与工作面的地应力、瓦斯压力、煤层透气性系数变化是一致的.在风巷掘进期间的前120d,由于保护层的开采,2121(3)工作面卸压后煤层地应力、瓦斯压力降低,煤层透气性显著增大,结合卸压瓦斯的强化抽采,所测得q较低,小于临界值4 L/min,在掘进过程中无煤与瓦斯动力现象.在风巷掘进期间的后60d,在局部地点工作面风巷掘进期间卸压瓦斯抽采率较低,由于煤层透气性显著增大而导致q超过临界值达到27.4L/min,这与图2b数值计算结果一致.但是在掘进期间无突出现象发生,结合其他指标综合判断2121(3)工作面风巷掘进过程中无突出危险性. 4 结 论 1)建立q数学模型,利用数值计算得出突出煤层卸压前后工作面q变化规律,即突出煤层卸压前q超过临界值4L/min,具有突出危险性.突出煤层卸压后由于煤层透气性显著增大而导致q远超过临界值4L/min,此时工作面已消除突出危险或突出危险性不大. 2)研究影响q的主要影响因素,即煤层透气性系数、瓦斯压力和开采深度等,其中透气性系数对q影响最大.说明了突出煤层经过开采保护层防突措施后用q进行预测和效果检验经常出现误报的原因. 3)分析淮南矿业集团潘一矿突出煤层卸压前后测定的q的变化规律,现场考察结果与数值计算结果一致.同时说明在突出煤层卸压后q大量超标的原因是由于煤层透气性增大,卸压瓦斯抽采不充分造成的,此时工作面已无突出危险.研究结论对保护层开采后被保护煤层突出预测和效果检验工作具有重要指导意义. 参考文献: [1] 国家煤矿安全监察局.煤矿安全规程[M].北京:煤 炭工业出版社,2007:113 119. 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[12] 马雷舍夫,艾鲁尼,胡 金,等.煤与瓦斯突出预测 方法和防治措施[M].魏风清,张建国,译.北京:煤 炭工业出版社,2003:222 224. 228 防突基本知识（共20题） 1、煤与瓦斯突出的有声预兆有哪些？ 答：煤层在变形过程中发生劈裂声、闷雷声、机枪声、响煤炮、煤壁发生震动和冲击、顶板来压、支架发生折裂声。 2、煤与瓦斯突出的无声预兆有哪些？ 答：工作面顶板压力增大、煤壁被挤出、片帮掉碴、顶板下沉或底板鼓起、煤层层理紊乱、煤暗淡无光泽、煤质变软、瓦斯忽大忽小、煤壁发凉、打钻有时顶钻、卡钻、喷瓦斯等现象。 3、防突工作坚持的原则是什么？ 答：防突工作坚持区域防突措施先行、局部防突措施补充的原则。突出矿井采掘工作做到不掘突出头、不采突出面。未按要求采取区域综合防突措施的，严禁进行采掘活动。 4、区域综合防突措施包括哪些内容？ 答：区域突出危险性预测；区域防突措施；区域措施效果检验；区域验证。 5、局部综合防突措施有哪些内容？ 答：工作面突出危险性预测；工作面防突措施；工作面措施效果检验；安全防护措施。 6、工作面应保留的最小防突措施超前距为多少米？ 答：煤巷掘进工作面5m，回采工作面3m；在地质构造破坏严重地带应适当增加超前距，但煤巷掘进工作面不小于7m，回采工作面不小于5m。 7、石门揭穿突出煤层前，在揭煤工作面掘进至距煤层最小法向距离多少米之前，应当至少打两个穿透煤层全厚且进入顶（底）板不小于0.5m的前探取芯钻孔？ 答：10米。但在地质构造复杂、岩石破碎的区域，揭煤工作面掘进至距煤层最小法向距离20m之前必须布置一定数量的前探钻孔，以保证能确切掌握煤层厚度、倾角变化、地质构造和瓦斯情况。 8、煤业公司瓦斯防治理念是什么？ 答：（1）没有治理不了的瓦斯，只有采取不到位的措施。 （2）没有治不住的突出，只有打不到位的钻孔。 （3）没有防不住的超限，只有不到位的意识。 编订：__________________ 单位：__________________ 时间：__________________ 上顺槽“钻孔卸压”安全技术措施(正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑 文件编号：KG-AO-2970-47 上顺槽“钻孔卸压”安全技术措施 (正式) 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 一、概况 河南永华能源有限公司嵩山煤矿煤层赋存为典型的“三软”煤层，矿山压力显现快，支护架棚变形快且严重，巷道返修率高，不利于行人、运料、通风及工作面回采安全。为延长巷道服务时间、降低修护率，根据矿安排，在2202上顺槽进行打设“松帮卸压”钻孔，为确保施工期间的安全和工程质量，特编制本安全技术措施。 二、技术要求及参数 1、设备：ZQS-65/2.5型气动钻机。 2、钻杆：φ89mm（钻头），长1.0m麻花钻杆。 3、工作压力：0.4～0.63Mpa。 4、钻孔深度及数量：钻孔深度为2.0m，每排布打 5个钻孔，钻孔排距为500mm，间距见钻孔布置示意图。定期监测巷道压力及卸压孔变形情况，如无明显变化时，应及时调整钻孔数量、角度及深度。 5、“松帮卸压”钻孔距2202工作面超前支护不得小于50m。 6、使用合理的润滑油和保持良好的润滑性，不得无润滑油作业。 7、为充分保护钻头，当钻孔打设遇岩石时即停止钻孔作业。 8、为便于对“松帮卸压”钻孔变形情况的观察，严禁将塑料瓶等任何物件塞入卸压孔中。 三、安全措施 1、打眼前全面检查气钻连接部位，上紧各种接头，防止联络头松落伤人。领钎工领完钎后不得从钎杆下通过，并及时站到安全地点。钻工不得对钎杆横向加压，防止断钎伤人。 2、打眼时，作业人员扎好袖口（作业人员不得戴手套）等，防止被钎杆卷入受伤害，作业时精力集中 钻屑法检验深孔爆破卸压效果技术 摘要：冲击地压的发生与工作面前方煤体应力场的分布密切相关，可以采用深孔爆破卸压技术来改变巷道附近围岩的应力场分布形式及煤岩体的物理力学性质，降低巷道附近围岩的受载应力，使得巷道附近煤岩体的冲击倾向性指及冲击临界载荷标降至临界值以下，从而避免冲击地压的发生，利用钻屑量和钻屑粒度对深孔爆破卸压效果进行检验。研究表明：钻屑量与钻屑粒度能够有效地反映工作面前方煤体应力分布及转移情况，能够有效地检测爆破卸压效果，为深孔爆破卸压防治冲击地压技术的效果检验提供一种检测技术。 关键词：钻屑法；煤体应力；深孔爆破；效果检验 A technique that the drilling cuttings method tests the pressure releasing effects of deep-hole blasting LV Zhi-qiang (Technology Centre, Kailuan(Group) Limited Liability Corporation, Tangshan, Hebei 063018, China) Abstract: The occurrence of rock burst is closely related to the distribution of the coal stress field in front of the working face ,deep hole blasting pressure relief technology can be used to change the distribution of surrounding rock stress near the roadway and physical and mechanical properties of coal and rock, to reduce the load stress of surrounding rock near roadway, it makes the targets of burst potential and impact compressive strength drop below the critical value, so as to avoid the occurrence of rock-burst, use drilling cuttings and size of cuttings particle to test effect of the unloading blast in deep hole. The research shows that the amount and particle size can effectively reflect the stress distribution and transfer of coal in front of the working face, it can effectively detect the effect of unloading blasting and provide a detection technology for the effect test of deep hole blasting pressure relief technology. Keywords: drilling cuttings method; coal stress; deep hole blasting; effect test 0 引言 随着我国煤炭开采技术的发展和浅部可采煤炭储量的逐年减少，我国大部分煤矿将进入到深部开采阶段，深部开采处于“四高一扰动”的复杂力学环境，冲击地压等矿山动力灾害事故频频发生，且强度不断增加[1],[2]，冲击地压问题已成为制约煤矿安全开采的严重问题。大量研究与实践表明，地应力和煤岩体强度是导致煤矿冲击地压等煤岩动力灾害发生的主要因素。 深孔爆破卸压法可使巷道附近围岩的应力集中区向围岩深部转移，并改变道附近围岩的煤体物理力学性质，降低巷道附近的冲击危险倾向性，作为防治冲击地压的高效方法，被广泛应用[3-5]。但是并非每次爆破都能得到理想的卸压效果，如何检验爆破卸压后，围岩的冲击危险倾向性到临界值以下，爆破效果达到安全性要求，是一个重要的技术问题[6]。钻屑法能够很好地反映煤岩体的应力状态和煤体的物理力学性质，是一个能够反映冲击矿压发生概率的敏感指标[7]。因此，可以用钻屑法作为检验深孔爆破卸压效果一个技术指标。1 深孔爆破卸压防冲机理分析 1）煤岩体爆破技术原理 炸药在煤岩体中爆炸，炸药爆炸产生强烈的冲击波，冲击压缩爆源周围的岩体，造成邻近的岩体局部压碎，冲击波向四周传播并衰减为应力波，当遇到自由面时，产生反射拉应力波，若拉应力波超过岩体的极限抗拉强度时，从自由面开始向爆源方向产生拉伸片裂破坏；炸药在爆炸后产生的大量高温高压气体膨胀过程中，产生的推力作用在炮孔周围的岩壁上，使煤岩体质点产生径向位移形成剪切应力，当这种剪切应力超出岩体的抗剪极限时，就会引起岩体发生破坏。若爆轰气体的膨胀推力足够大时，会造成自由面附近的煤岩体隆起、开裂并向外抛掷[8]。 采用深孔爆破卸压技术，炸药在围岩内部煤岩体中爆炸后，煤岩体以爆点为中心顺次向外遭受不同程度的破坏。按照煤岩体的破坏程度，可将其分为3个区域：粉碎区、裂隙区和震动区[9]。 粉碎区：炮孔中炸药爆炸时，瞬间会产生高温和高压气体，生成高速冲击波，作用于孔壁及其周围煤 瓦斯抽采钻孔施工安全技术措施 2、高位钻孔 回风巷施工，从开切眼外80m处开始，此范围内布置一组高位钻孔，沿回风 三、钻孔设备 选用ZDY1200S全液压坑道钻机。 直径为50mm钻杆。钻杆是将钻机的能量传递给岩芯管和钻头，并将水引入孔底，钻杆在运动中受扭力、压力的综合作用，所以钻杆需要较好材质，一般要求抗裂强度为55～65kg/mm2，延展率不小于l2%的无缝钢管制成。 按煤岩层的硬度和是否采取岩芯的不同，选用不同类型的钻头。如三翼锥型钻头、肋骨形钻头、三翼刮刀钻头、鱼尾钻头、环状齿形、环状塔式硬合金钻头 和筒状钻头。筒状钻头在开孔时用，其孔形光滑、平整便于封孔。 钻机油脂采用46#液压油。 四、钻孔施工方法及注意事项 1、电气设备、钻机入井施工前必须进行检修，排除故障。 2、机电工负责钻机接电源检查电器设备的完好，并调好电流整定工作。 3、使用合格的φ94mm合金钻头，按钻孔位置参数进行开孔，避免抽采孔封孔段塌孔，影响抽采瓦斯封孔质量。 4、用坡度规确定方位角，倾角稳固钻机，打好固定压柱。 5、钻孔完成设计孔深后必须将孔内煤碴冲干净，以免影响抽采瓦斯量。 6、采用聚氨酯化学封孔必须待半小时后，接入气水分离箱的抽采瓦斯系统,进行抽采瓦斯。 7、钻工先检查钻杆，不堵塞、不歪曲、丝扣未损坏。对不合格的钻杆严禁使用。 8、连接钻杆时要对准丝扣，避免歪斜。装卸钻头时，应严防管钳夹伤硬质合金片、夹扁钻头和岩芯管。 9、钻头送入孔内开始钻进时，给进压力不宜太大，要轻压慢转，待钻头下到孔底工作平稳后，钻进压力再逐渐增大。 10、开钻前必须先供水，水返回孔口后才能给压钻进，不准钻干孔；孔内煤、岩粉多时，应加大水量，切实冲好孔后方可停钻。 11、钻进过程中要准确测量钻孔距离，开工前数清钻杆数量，下班前再数剩余数量。 12、钻进过程中的注意事项如下： 瓦斯涌出初速度的指标和国标中的规定 <<防突规定>>第七十六条采用复合指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性时，在近水平、缓倾斜煤层工作面应当向前方煤体至少施工3个、在倾斜或急倾斜煤层至少施工2个直径42mm、孔深8～10m 的钻孔，测定钻孔瓦斯涌出初速度和钻屑量指标。 钻孔应当尽量布置在软分层中，一个钻孔位于掘进巷道断面中部，并平行于掘进方向，其他钻孔开孔口靠近巷道两帮0.5m处，终孔点应位于巷道断面两侧轮廓线外2～4m处。 钻孔每钻进1m测定该1m段的全部钻屑量S，并在暂停钻进后2min内测定钻孔瓦斯涌出初速度q。测定钻孔瓦斯涌出初速度时，测量室的长度为1.0m。 各煤层采用复合指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性的指标临界值应根据试验考察确定，在确定前可暂按表6的临界值进行预测。 如果实测得到的指标q、S的所有测定值均小于临界值，并且未发现其他异常情况，则该工作面预测为无突出危险工作面；否则，为突出危险工作面。 表6 复合指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性的参考临界值 钻孔瓦斯涌出初速度q （L/min） 钻屑量 S （kg/m ） （L/m） 5 6 5.4 第七十七条采用R值指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性时，在近水平、缓倾斜煤层工作面应向前方煤体至少施工3个、在倾斜或急倾斜煤层至少施工2个直径42mm、孔深8～10m的钻孔，测定钻孔瓦斯涌出初速度和钻屑量指标。 钻孔应当尽可能布置在软分层中，一个钻孔位于掘进巷道断面中部，并平行于掘进方向，其他钻孔的终孔点应位于巷道断面两侧轮廓线外2～4m处。 钻孔每钻进1m收集并测定该1m段的全部钻屑量S，并在暂停钻进后2min内测定钻孔瓦斯涌出初速度q。测定钻孔瓦斯涌出初速度时，测量室的长度为1.0m。 根据每个钻孔的最大钻屑量S max和最大钻孔瓦斯涌出初速度q max 按式(3)计算各孔的R值： R＝ (S max-1.8) (q max-4) (3) 式中 S max—每个钻孔沿孔长的最大钻屑量，L/m； q max—每个钻孔的最大钻孔瓦斯涌出初速度，L/min。 判定各煤层煤巷掘进工作面突出危险性的临界值应根据试验考察确定，在确定前可暂按以下指标进行预测： 当所有钻孔的R值有R﹤6且未发现其他异常情况时，该工作面可预测为无突出危险工作面；否则，判定为突出危险工作面。 第七十八条对采煤工作面的突出危险性预测，可参照本规定第七十四条所列的煤巷掘进工作面预测方法进行。但应沿采煤工作面每隔10～15m布置一个预测钻孔，深度5～10m，除此之外的各项操作 编号：SM-ZD-76171 大钻孔卸压安全技术措施Through the process agreement to achieve a unified action policy for different people, so as to coordinate action, reduce blindness, and make the work orderly. 编制：____________________ 审核：____________________ 批准：____________________ 本文档下载后可任意修改 大钻孔卸压安全技术措施 简介：该方案资料适用于公司或组织通过合理化地制定计划，达成上下级或不同的人员之间形成统一的行动方针，明确执行目标，工作内容，执行方式，执行进度，从而使整体计划目标统一，行动协调，过程有条不紊。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅读内容。 1、打钻前，要先检查巷道支护情况，巷道支护不合格的或有问题的要先处理好后再施工。 2、打钻地点出现以下情况，先将人员撤到安全地点，待压力稳定后经跟班队长、安监员检查，确认无危险后再进入。 （1）有较大的煤炭突出，煤壁突然外膨。 （2）出现煤壁有连续响声、煤炮声不断、围岩活动明显加剧、支护变形等现象时。 （3）压力持续增加时。 3、在打钻过程中如出现吸钻、顶钻、卡钻或钻屑量突然增加等动力显现现象时，操作钻人员尽可能远距钻后操作，除安撤钻杆外，不得随意进入煤壁处逗留。 4、为了预防打大钻孔时诱发冲击地压，钻机操作人员必须时刻监视煤壁和钻孔内动态异常情况，清理好退路，发现险情立即停钻撤出。 Safety is the goal, prevention is the means, and achieving or realizing the goal of safety is the basic connotation of safety prevention. （安全管理） 单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 大钻孔卸压安全技术措施(最新 版) 大钻孔卸压安全技术措施(最新版)导语：做好准备和保护，以应付攻击或者避免受害，从而使被保护对象处于没有危险、不受侵害、不出现事故的安全状态。显而易见，安全是目的，防范是手段，通过防范的手段达到或实现安全的目的，就是安全防范的基本内涵。 1、打钻前，要先检查巷道支护情况，巷道支护不合格的或有问题的要先处理好后再施工。 2、打钻地点出现以下情况，先将人员撤到安全地点，待压力稳定后经跟班队长、安监员检查，确认无危险后再进入。 （1）有较大的煤炭突出，煤壁突然外膨。 （2）出现煤壁有连续响声、煤炮声不断、围岩活动明显加剧、支护变形等现象时。 （3）压力持续增加时。 3、在打钻过程中如出现吸钻、顶钻、卡钻或钻屑量突然增加等动力显现现象时，操作钻人员尽可能远距钻后操作，除安撤钻杆外，不得随意进入煤壁处逗留。 4、为了预防打大钻孔时诱发冲击地压，钻机操作人员必须时刻监视煤壁和钻孔内动态异常情况，清理好退路，发现险情立即停钻撤出。 5、打钻时伴随严重动力现象时要抽出钻杆，待压力稳定后再工作。 因压力所致卡死钻杆后要在该孔附近1～2m处另行打钻。并将卡钻杆情况汇报矿压科，以便组织及时卸压。 6、作业地点要做好孔口洒水灭尘，以及个人防尘工作。因采用麻花钻杆特种大钻头打眼故为干打眼，钻进中要采用水管眼口捕尘灭尘工作。钻孔要用黄泥封口，封口不得少于200mm。 7、钻孔煤粉要用水及时冲湿后采用装车、或上皮带或装塑料编织袋等方法运走。 XX设计有限公司 Your Name Design Co., Ltd. 大直径钻孔在预防冲击地压中的应用大直径钻孔卸压是在煤体应力集中或潜在应力集中区，施工一系列大直径钻孔，产生自由空间，改变煤体的应力分布及其特性，使煤体一围岩系统储存的弹性能量得到缓慢释放的一种措施。我矿根据冲击地压强度弱化减冲理论，在95209工作面防治冲击地压工作中，采用大直径钻孔卸压防治冲击地压，取得了很好的效果。 1 工作面概况： 95209工作面位于-1025西一下山采区东翼，浅部一侧为95207采空区，深部及切眼外侧均为未采区。上覆为75209采空区和75211采空区。煤层厚度为1.3～2.4m，平均厚度1.8m，该面里段约170m左右的范围内煤层厚度相对较薄，煤厚1.3～1.9m，平均厚度1.55，外段煤层相对较厚，厚度1.9～2.4m，平均厚度2.1m左右。工作面里段约60m范围内局部发育一层薄层夹矸。煤层倾角5°，煤层硬度f=3。直接顶为砂岩，厚度为24.99m，老顶为砂页岩厚度为2.95m。直接底为砂页岩，厚度为17.25m，老底为页岩，厚度为7.42m。工作面走向长447m，倾向长175m，采用综合机械化走向长壁全部垮落采煤法。 2．冲击危险性分析 2.1采深影响。 工作面采深约1150m，煤层中的垂直应力接近30MPa，这已经超过了冲击矿压发生的临界采深。 2.2煤柱应力叠加的影响 由于9煤上部的7煤大部分已经回采，起到了解放层的作用，所以9煤的工作面在回采期间一般不会发生冲击动力现象，但是7煤下山留了较宽的煤住，加上9煤工作面回采接近下山煤柱时也会形成高支承应力，煤柱应力叠加使煤柱区域具有很高的应力，这一区段的巷道具有冲击危险性。具体如下： 1）由于1025采区7煤已经回采，采区下山煤柱宽约300m，在煤柱两侧40-80m范围煤层内的支承压力影响范围内应力峰值最高达3-3.5γH，由于9煤距离7煤较近，所以煤层内部也产生高应力集中，7煤底板岩层包括9煤也具有较高的应力，工作面与下山连接的巷道处于B区段的高应力区范围，具有冲击危险。见图2-1。 图2-1 7煤开采后1025下山煤柱中的垂直应力2）当95209工作面回采后接近煤柱区域时产生的附加应力与7煤产生的煤柱应力叠加产生更大的应力集中，见图2-1。根据95027工作面的情况，已经在B区域发生过底板岩层冲击，此区域的垂直应力会远远超过40～50MPa，超过岩石的破坏极 1、回采工作面瓦斯涌出量 回采工作面瓦斯涌出量由开采层（包括围岩）和邻近层两部份组成，计算公式如下： q 采=q 1+q 2 式中：q 采——回采工作面相对瓦斯涌出量，m 3/t ； q 1——开采层相对瓦斯涌出量，m 3/t ； q 2——邻近层相对瓦斯涌出量，m 3/t ； 1、开采层瓦斯涌出量 )(q 03211c W W M m K K K －?? ??= 式中：K 1——围岩瓦斯涌出系数； K 2——回采工作面丢煤涌出系数，其值为回采率的倒数； K 3——顺槽掘进预排系数，后退式回采，K 3=（B-2b ）/ B ； B ——回采工作面长度，m ； b ——顺槽瓦斯预排宽度，m ； m ——开采层厚度，m ； M ——工作面采高，m ； W 0——煤层原始瓦斯含量，m 3/t ； W c ——煤层残存瓦斯含量，m 3/t 。 2、邻近层瓦斯涌出量 )(q 012ci i i n i i W W M m -??=∑ =η 式中：q 2—— 邻近层相对瓦斯涌出量，m 3/t ； i η——邻近层瓦斯排放率，%； W 0i ——各邻近层原始瓦斯含量，m 3/t ； W ci ——各邻近层残存瓦斯含量，m 3/t ； m i ——各邻近层煤厚，m ； 其余符号意义同前。 2、掘进面瓦斯涌出量计算 掘进工作面瓦斯涌出来源包括两部份，一是暴露煤壁涌出瓦斯，二是破落煤块涌出瓦斯，其涌出量计算公式如下： q 掘=q 3+q 4 q 3=D×V×q 0×(2 1V L -) q 4=S×V×γ×(W 0－W c ) 式中：q 掘——掘进面绝对瓦斯涌出量，m 3/min ； q 3——掘进巷道煤壁绝对瓦斯涌出量，m 3/min ； q 4——掘进巷道落煤绝对瓦斯涌出量，m 3/min ； D ——巷道断面内暴露煤壁面周边长度，m ； V ——巷道平均掘进速度，m/min ； L ——掘进煤巷长度，m ； q 0——掘进面煤壁瓦斯涌出初速度，m 3/（m 2·min）； q 0=0.026 [ 0.0004×(V r )2+0.16 ] ×W 0 式中：V r ——掘进煤层原煤挥发份，% S ——掘进煤巷断面积，m 2 ； γ——原煤容重，t/m 3； 其余符号意义同前。 3、采区瓦斯涌出量计算 1 i 1A 1440K ? ?? ??+=∑∑==n n i i i i q A q q 掘采‘ 区 式中：q 区——生产采区相对瓦斯涌出量，m 3/t ； K′——生产采区内采空区瓦斯涌出系数； q 采i ——第i 个回采工作面相对瓦斯涌出量，m 3/t ； A i ——第i 个回采工作面的日产量，t ； q 掘i ——第i 个掘进工作面绝对瓦斯涌出量，m 3/min ； A o ——生产采区平均日产量，t ； 4、矿井瓦斯涌出量 煤矿巷道卸压技术 中国矿业大学 汪理全教授 一、巷道卸压的基本原理 在原岩体中开掘巷道之后，岩体应力必产生重新分布。如巷道埋深为H ，则圆形巷道周边的岩石沿径向卸载，径向力σr →0，但沿切向产生集中应力，切向应力σt 可剧增到原岩应力γH 的2倍。这时，巷道周边岩体处于双向应力状态，其强度较低，容易破坏。尤其在高应力及松软围岩条件下，集中应力远大于围岩强度—P1①，深部转移，直至能承受集中应力为止。这时在巷道周边破坏区形成了应力降低区。这种应力降低区是巷道周边岩体的完整结构破坏之后形成的。即在卸压的同时巷道周边的塑性变形区范围及该区内遭破坏岩体的塑性变形、扩形膨胀变形就明显增大。上述塑性变形区的范围及变形量的大小是巷道维护的关键因素。能否既使巷道周边P1②塑性区的范围，不产生较大变形，改善巷道的维护状况？ 研究及实践表明，可以通过不同的卸压方法在围岩深处形成弱化区，为围岩的膨胀变形提供一定的变形补偿空间。使集中应力向围岩深部转移，该处岩体处于三向应力状态，有较高强度，可以承受支承压力的作用而不破坏。于是在应力增高区内形成了一圈“自承岩环”。自承岩环主要承受集中力，充分发挥岩体的自承能力。在自承岩环的支承和保护下，使卸压区内的岩体保持稳定。同时，结构和完整性并未完全遭到破坏卸压区内的巷道围岩，相当于在自承岩环的 P1③强度和稳定性，从而使巷道围岩的 整体稳定性得到提高。如图1示。 二、巷道卸压方法 （一）钻孔卸压 1． 横向钻孔 采用钻孔右以削弱巷道围岩。钻孔之间的煤体遭到破坏，因此，支承压力带 向岩体深部转移达一个钻孔长度的深部。钻孔间煤体破坏保证了卸载带中岩层的均匀弯曲。 图1巷道周边卸压后的应力分布 矿山压力与灾害控制 大直径钻孔卸压机理及效果检验技术研究 秦子晗 1，2 （1.天地科技股份有限公司开采设计事业部，北京100013； 2.煤炭科学研究总院开采研究分院，北京100013） ［摘要］大直径钻孔是防治冲击地压的主要手段之一，掌握其卸压效果检验技术有助于对施 工参数进行设计和优化。从煤体应力、能量和冲击倾向等角度出发，分析了大直径钻孔的卸压原理；从施工角度考虑，分析了大直径钻孔卸压效果的主要影响因素；提出了以电磁波CT 探测为技术手段对大直径钻孔卸压效果进行区域检验。研究及探测结果表明，大直径钻孔通过调节压力、耗散能量和降低冲击属性达到卸压目的；煤层强度、钻孔直径和间距是卸压效果的主要影响因素；通过确定煤体中电磁波吸收系数能够良好地反映出钻孔区域的卸压效果，是一种有效的检验技术手段。 ［关键词］ 大直径钻孔；卸压机理；效果检验；电磁波CT ；吸收系数 ［中图分类号］TD324.2 ［文献标识码］A ［文章编号］1006-6225（2018）04-0077-04Study of Pressure Ｒelief with Large Diameter Drilling Hole and Ｒesults Verified QIN Zi-han 1， 2 （1.Coal Mining ＆Designing Department ，Tiandi Science ＆Technology Co.，Ltd.，Beijing 100013，China ； 2.Mining Institute ，China Coal Ｒesearch Institute ，Beijing 100013，China ） Abstract ：Large diameter drilling hole was one of the main method to rock burst prevention ，pressure relief verified technology was contributed to construction parameters design and optimization.From some view of coal body strain ，energy and impact tendency ，pres-sure relief with large diameter drilling hole was analyzed ，from construction view ，the main influence factors were also https://www.doczj.com/doc/ce6258669.html,rge diameter pressure relief results was detected regional by electromagnetic wave CT.The results showed that pressure relief aim could be arrived by pressure adjustment ，energy dissipation and reduce impact property.Coal seam strength ，diameter and interval were all the main influence factors ，pressure relief could be reflected by electromagnetic wave absorption coefficient determination in coal seam ，and it is an effectively inspection technique. Key words ：large diameter drilling hole ；pressure relief ；results verified ；electromagnetic wave CT ；absorption coefficient ［收稿日期］2018－04－17 ［DOI ］10.13532/https://www.doczj.com/doc/ce6258669.html,11－3677/td.2018.04.018［基金项目］国家重点研发计划（2016YFC0801403，2017YFC0804204）；国家自然科学基金项目（51574149）［作者简介］秦子晗(1983－)，男，河北衡水人，副研究员，主要从事煤矿冲击地压理论与防治技术研究。［引用格式］秦子晗.大直径钻孔卸压机理及效果检验技术研究［J ］．煤矿开采，2018，23（4）：77－80. 煤层大直径钻孔是冲击地压灾害的主要防治手段之一，它通过在煤层施工直径不小于95mm 的钻孔，实现破坏和软化煤体的作用，从而降低或转移 煤体内的集中高应力 ［1－2］ 。由于大直径钻孔卸压工艺简单易操作，目前已成为防治冲击地压的主流方 法。针对大直径钻孔的参数研究也有诸多文献，但对于大直径钻孔的卸压效果，还缺乏有效且直观的检测方法。目前应用最多的为钻屑法检测，该方法存在检测范围有限、施工工程量大且受施工人员影响等问题。因此，本文拟通过对钻孔卸压机理及影响因素分析，采用电磁波CT 局部探测的地球物理方法，实现煤体的钻孔卸压效果检验。1 大直径钻孔卸压原理 关于煤层大直径钻孔冲击地压防治的卸压机理的研究较多，通过总结和分析，其卸压原理表现在 以下3个方面： (1)调节应力分布 大直径钻孔施工后，钻 孔周围应力重新分布，其分布特征与钻孔围岩破坏变形情况密切相关。根据极限平衡理论，钻孔周边围岩受集中应力影响发生破坏，应力峰值随之向外转移，当某个位置内的支承力与破坏区的压力相平 衡时，应力峰值便不再向外移动［3］ 。此时，钻孔围岩各应力区域相对稳定，而在钻孔塑性区和破裂 区，围岩内应力呈降低状态，从而起到卸压作用。稳定后钻孔围岩应力分布形式如图1所示。 (2)能量耗散 根据能量耗散理论，煤岩体 在外力作用下发生的变形破坏其实是内部存储的弹 性能量在耗散过程中的一种失稳现象［4］ 。冲击地压本质上是煤岩体内的大量弹性应变能在特定条件下剧烈释放的结果，而煤岩体内施工的大直径钻孔及孔壁围岩的破坏活动都会耗散其中的弹性应变 7 7第23卷第4期（总第143期） 2018年8月煤矿开采 COAL MINING TECHNOLOGY Vol.23No.4（Series No.143） August 2018 郑州磴槽企业集团金岭煤业有限公司 关于印发瓦斯抽采钻孔“三化一工程”建设实 施方案的通知 矿各单位： 为构建我矿“抽采标准化、打钻视频化、计量精准化”的瓦斯抽采管理体系，落实“一个钻孔就是一项工程”的瓦斯治理理念，提升矿井瓦斯治理能力和水平，夯实安全生产标准化基础，有效防范和遏制瓦斯事故。制定《郑州磴槽企业集团金岭煤业有限公司瓦斯抽采钻孔“三化一工程”建设实施方案》已经矿管委办公会议研究同意，现印发给你们，请认真贯彻执行。 2019年7月日 郑州磴槽企业集团金岭煤业有限公司 瓦斯抽采钻孔“三化一工程”建设实施方案 认真贯彻落实河南煤矿安全监察局党组书记、局长严寅初5月28日对登封市煤矿安全工作调研时指示精神，加强我矿井下瓦斯抽采钻孔施工管理，落实“一个钻孔就是一项工程”的瓦斯治理理念，构建“抽采标准化、打钻视频化、计量精准化”的瓦斯抽采管理体系（简称“三化一工程”），结合我矿瓦斯抽采实际情况，制定郑州磴槽企业集团金岭煤业有限公司（以下简称金岭煤业）瓦斯抽采钻孔“三化一工程”建设实施方案如下： 一、指导思想 推进瓦斯抽采工程精细化、标准化、规范化管理，提升矿井瓦斯治理理念、治理能力和水平，夯实安全生产标准化基础，有效防范和遏制瓦斯事故。 二、工作目标 构建“抽采标准化、打钻视频化、计量精准化”的瓦斯抽采管理体系，实现抽采钻孔“钻到位、管到底、孔封严、水放通、标准连接、精准计量、视频监管”的精细化、标准化、规范化管理。全面提升我矿瓦斯抽采管理水平，实现矿井瓦斯治理“零超限、零突出、零事故”三零目标，确保矿井安全发展。 三、组织领导 为扎实推进金岭煤业瓦斯抽采钻孔“三化一工程”建设，确保取得实效，成立金岭煤业瓦斯抽采钻孔“三化一工程”建设领导小组。 Through the joint creation of clear rules, the establishment of common values, strengthen the code of conduct in individual learning, realize the value contribution to the organization.卸压钻孔验收管理制度正 式版 卸压钻孔验收管理制度正式版 下载提示：此管理制度资料适用于通过共同创造，促进集体发展的明文规则，建立共同的价值观、培养团队精神、加强个人学习方面的行为准则，实现对自我，对组织的价值贡献。文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用。 一、回采工作面、综掘面卸压钻孔验收由通风队跟机瓦检员负责验收。普掘面卸压钻孔由瓦检员负责验收。 二、生产队组严格按防突措施要求的布置方式、角度、深度施工卸压钻孔，如队组未按措施要求施工钻孔，不合格的钻孔不计必须重新补打钻孔。瓦检员汇报通风调度，班后组织分析考核。 三、因地质构造或其它原因导致卸压钻孔施工深度不够，上一班瓦检员必须向下一班瓦检员交接清楚并汇报通风调度，下一班队组在钻孔深度不够区域，按卸压 钻孔措施要求补打钻孔。如队组不按规定施工钻孔，严禁生产。瓦检员汇报通风调度，班后组织分析考核。 四、每天卸压钻孔施工完，瓦检员向通风调度详细汇报钻孔施工情况。 五、严禁生产队组由防突测试孔（要求直径42毫米）代替措施孔（要求直径不小于75毫米）。 六、每班瓦检员交接班后，要详细检查卸压钻孔预留深度，预留深度达不到措施要求，责令队组按要求补打钻孔，并汇报通风调度，班后组织分析考核。 七、防突组负责各采掘工作面悬挂防突进度控制牌，并上锁管理。生产队组严格按允许推进度组织生产。 编号：YM18-06-11 汶上义桥煤矿有限责任公司 防治冲击地压施工安全技术措施 编制人： 区长： 施工单位：掘一工区 编制日期: 2018年6月11日 防治冲击地压施工安全技术措施 一、编制说明 3305工作面胶带顺槽外段及外切眼掘进期间冲击危险性评价结论为中等冲击危险，监测方法及效果检验均为钻屑法监测，防治方法为煤粉量超标或出现卡钻现象时实施钻孔卸压。根据冲击地压防治办公室施工联系书（编号YM2018-6-11），3305工作面胶带顺槽外段及外切眼在掘进期间采用钻屑煤粉法进行监测并根据监测结果施工卸压钻孔进行卸压。为确保施工安全，特编制本通用安全技术措施。 二、施工要求 1、钻屑法施工要求 1）每掘进10m在迎头后8m范围内，对掘进迎头面及两帮各施工一个钻孔进行煤粉监测。 2）迎头面钻孔与迎头面垂直，两帮钻孔向迎头方向与帮部夹角成45度。 3）钻孔孔深12m，孔径42mm，钻孔位臵距底板1-1.2m。 4）工区在防冲办技术人员的指导下施工。 2、卸压钻孔施工要求 1）正常掘进时：对钻屑法监测到的动态危险区，在迎头施工1个煤层大直径钻孔。 2）当煤炮次数频繁、压力较大时，在迎头施工3个煤层大直径钻孔，钻孔呈“三花”布臵。钻孔直径150mm，确保迎头保护带宽度不小于10m。巷道贯通前或揭露断层时实施煤层大直径钻孔进行预透，钻孔“三花”布臵，间距1m，孔径150mm。 3）对动态危险区两帮实施煤层大直径钻孔，孔深20m，孔间距3m，孔径150mm，孔口高度为0.5-1.5m。 4）其它施工标准严格按施工联系书要求执行。 三、钻屑法部分 1、钻屑法监测方法 1）使用ZQS-50/1.6S气动手持式钻机及与其配套的1m插接式麻花钻杆和Φ42mm钻头施工钻孔，钻进速度要均匀，推力和钻孔成一条直线，每1～2分钟钻进1m，每钻进1m测量1次煤屑重量。钻进到指定深度时，手持式钻机空转确保钻屑全部排出。 2）用塑料桶或编织袋收集钻屑，用弹簧秤称量钻屑重量。 3）由于要测量煤粉的重量，在施工过程中要采用干式打眼，打眼过程中 钻孔瓦斯涌出初速度q的数学模型建立 摘要：通过对钻孔瓦斯涌出初速度的影响因素的综合全面理论分析，运用量纲理论和方分析其影响因素的量纲，建立起钻孔瓦斯涌出初速度的数学模型。根据所得的数学模型进行理论分析并和原来重庆研究院得出的数学模型进行比较分析研究后，初步得出此模型更有实际应用价值的结论，并且引导学者对这方面理论研究的思考。 关键词：煤与瓦斯突出；突出预测敏感指标；钻孔瓦斯涌出初速度;量纲分析；数学模型Drilling Gas Inrush Initial rate of the mathematical model of q FAN Haidong, CAI Chenggong, WANG Yao, WANG Tiantai ( Institute of Gas-Geology, Henan Polytechnic University , Jiaozuo 454003, China ) Abstract:Drilling through the initial velocity of gas emission factors comprehensive theoretical analysis, the use of dimensional theory and its influencing factors in the party dimension, and establish a drilling rate of gas emission model. According to the mathematical model derived from theoretical analysis and obtained the original model of Chongqing Institute of comparative analysis study, the preliminary draw of this model is more practical value of the conclusions, and theoretical research in this area to guide scholars in China. Key words：Coal and gas outburst; outburst prediction sensitive indicators; drilling Gas Inrush Initial rate; dimensional analysis; mathematical model 0 引言 煤与瓦斯突出是煤矿井下采掘过程中发生的一种极其复杂的动力现象，是严重威胁煤矿安全生产的自然灾害之一。目前国际上还没有找到有效的防治“煤与瓦斯突出”的方法，随着开采深度的加大，地压的增大，“煤与瓦斯突出”事故呈持续上升趋势，因此做好煤与瓦斯突出预测工作成为了重中之重，因此，就有了突出预测指标。然而从煤与瓦斯突出预测的角度来看，煤与瓦斯突出预测指标必须能够反映地应力、瓦斯压力、瓦斯含量的大小以及煤层破坏程度。 按照原《细则》第35条规定，在突出危险区域掘进时，可以采用钻孔瓦斯涌出初速度法、R值指标法、钻屑指标法(包含钻屑量S 和钻屑解吸指标Δh2 或K1值)和其他证实有效的方法预测煤巷掘进工作面的突出危险性[1]。而在最近修改的《防治煤与瓦斯突出规定》第74条规定中采用了包括钻孔瓦斯涌出初速度和钻屑量的复合指标法（其主要参数是钻孔瓦斯涌出初速度）和R指标法，并在第76条和77条明确规定其用法。从这些指标的物理意义看，都反映了掘进工作面附近的应力状态和瓦斯大小，均属于综合性指标；根据这些指标的测定方法分析，钻孔瓦斯涌出初速度q受人为因素和自然因素的影响较小，测定结果比较准确，而钻屑量S和钻屑解吸指标Δh2或K1值则受人为因素和自然因素的影响较大，测定结果可靠性较低；所以试验选取钻孔瓦斯涌出初速度q为主要预测指标，钻屑量S和钻屑解吸指标Δh2作为辅助预测指标，同时也观测钻屑温度的变化。 我国《防治煤与瓦斯突出规定》规定采用复合指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性，而复合指标法的主要参数是钻孔瓦斯涌出初速度，钻孔瓦斯涌出初速度的定义是在煤层中按规定的技术要求施工钻孔，在达到预定深度后，在2min内，测量在规定长度钻孔内涌出的瓦斯流量。可以说钻孔瓦斯涌出初速度基本上全面地反映了决定煤层突出危险性的全部因 5202运输道掘进工作面爆破泄压技术安全措施 XAMY-JS-20170821 一、概述 2017年8月19日：在公司调度会议室由公司总工程师黄志斌主持，副总工程师狄敬远、相关职能部门、工区技术主管参加，重点落实内容： 1、5煤3个掘进工作面掘进期间“煤炮”治理工作 2、工作面采取深孔爆破松动泄压措施技术参数的确定、优化、落实工作， 3、浅孔爆破助推掘进工作。 由于深孔松动爆破对钻孔深度、装药数量及工艺、炮眼布置等爆破作业过程中注意事项有很高的要求，为达到预期的爆破效果，防止瞎炮、瓦斯等事故的发生，为确保深孔松动爆破措施的安全、可靠实施，压力达到释放及浅孔爆破助推掘进工作，特制订此技术安全措施，望工区和安全、生产监督管理部门认真执行落实。 二、施工组织： 施工时间：早、中、夜三个班 施工负责人：施工当班班长 安全负责人：当班工区跟班干部 三、施工工艺、工序、技术参数与质量标准： （一）施工工艺：深孔爆破松动卸压、浅孔爆破助推掘进 1、深孔松动爆破原理，深孔松动爆破是在巷道的压力集中区布置，利用炸药能量人为地改变煤的力学性能，增加煤层裂隙，促使应力集中带向煤体深部推移，集中压力带部分转变为卸压带，煤层压力得以转移释放，达到泄压目的，为煤巷掘进创造较好的安全条件。 2、浅孔爆破助推掘进：因深孔爆破要求躲炮时间30min，躲炮距离300米，为最大限度的减少施工影响，在巷道两帮各打设2-3个孔，爆破使两帮煤体松动，当使用风镐、手镐掘进时，能够及时掘出一排进尺，及时支护，保证巷道施工进度。 （二）施工工序 具体施工顺序：敲帮问顶、找净浮矸——清理钻孔附近矸石——准备施工工具连接管路——施工钻孔——爆破卸压——工具整理 （三）施工钻眼机具： 1、ZQS-35/1.5风煤钻1-2台，风煤钻：1台 2、钻杆：插销式麻花钻杆，每节长1.0m，10节 3、钻头：插销式麻花钻头直径φ42 （四）技术参数与质量标准 1、钻孔直径：42mm 2、钻孔数量：迎面深孔1-3个孔、两帮深孔各一个，浅孔4-6个孔 3、钻孔深度：深孔6-10m，浅孔深度0.6-1m 4、钻孔布置方式： 1）深孔选择1个孔时，布置在正中位置，孔距巷帮和顶板均不得小于2-2.5米。 2）深孔选择2个孔时，布置在分别距巷道中心0.6米，孔距巷帮1.9米，距顶板均不得小于2-2.5米 3）深孔选择3个孔时，为三花眼布置方式，眼间距1米，距上部眼距顶板2米，下部2个眼分别距中心0.5米，距底板1.2米。 4）两帮深孔各一个，距底板1.3米，间距10米 5 )浅孔布置在迎头面两侧，距帮0.4米，距顶板1.5米，两孔间距0.8米 5、所有钻孔均垂直煤壁水平打设，每班进行爆破泄压。 6、装药结构：正向装药 7、装药量： 1）深孔每孔炸药量0.6--1.8kg 2）浅孔每孔炸药量0.15kg 8、发发爆器：MFD-200型发爆器，引爆能力200发，脉冲电压峰值2800伏，允许最大负载电阻1220欧。起爆器测量爆破网路电阻值，发爆器准爆能力应远远大于爆破网路电阻。 9、雷管：毫秒延期电雷管防突基本知识(20题)
上顺槽“钻孔卸压”安全技术措施(正式)
钻屑法检验深孔爆破卸压效果技术
工作面瓦斯抽采钻孔施工安全技术措施汇总
瓦斯初速度
大钻孔卸压安全技术措施
大钻孔卸压安全技术措施(最新版)
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瓦斯涌出量的计算
卸压
04-大直径钻孔卸压机理及效果检验技术研究
登封市煤矿瓦斯抽采钻孔三化一工程实施方案_201907250943371
卸压钻孔验收管理制度正式版
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5202运输道深孔爆破卸压技术安全措施
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