掘进工作面突出预测指标影响因素研究

“三软”突出煤层采煤工作面突出危险性预测（效果检验）技术标准本标准由郑州煤炭工业（集团）有限责任公司提出。

本标准由郑州煤炭工业（集团）有限责任公司技术中心归口。

本标准起草单位：郑州煤炭工业（集团）有限责任公司通风管理部郑州煤炭工业（集团）有限责任公司瓦斯研究所本标准主要起草人：张长海殷秋朝翟华李丰良舒社会秦法秋王世贤李占五王金启王红卫李敬东本标准由郑州煤炭工业（集团）有限责任公司技术委员会审核批准1 范围本标准规定了“三软”突出煤层采煤工作面回采期间突出危险性预测（以下简称预测）和防治煤与瓦斯突出措施效果检验（以下简称效检）指标及其临界值、预测（效检）钻孔布置方式、测定仪表、测定步骤和突出危险性判定方法等。

本标准适用于郑州矿区“三软”突出煤层无突出危险区和突出危险区采取区域防突措施有效后采煤工作面突出危险性预测和防突措施效果检验。

2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。

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凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

《煤矿安全规程》MT/T641-1996 钻屑瓦斯解吸指标的测定方法MT/T639-1996 钻孔瓦斯涌出初速度的测定方法《“三软”突出煤层煤巷掘进工作面突出危险性预测技术标准》《防治煤与瓦斯突出规定》3 预测（效检）指标及其临界值“三软”突出煤层采煤工作面预测（效检）同时采用2个指标：即钻孔瓦斯涌出初速度q值、钻屑指标S值，其临界值经集团公司批准。

4 测定仪表、工具（1）钻孔瓦斯涌出初速度的测定仪表钻孔瓦斯涌出初速度（q）的测定采用瓦斯q值测定仪。

（2）钻屑量的测定仪表钻屑量（S）的测定采用弹簧秤、接尘袋，弹簧秤测定范围应达到10kg。

（3）常用工具常用工具：①扳手（规格：200mm）2把；②坡度规1个；③皮卷尺一个（规格5m）。

第30卷第5期2021年5月中国矿业CHINA MINING MAGAZINEVol.30,No.5May2021工作面突出危险性预测敏感指标确定张玉柱12（1.中煤科工集团重庆研究院有限公司，重庆400037；2.瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室，重庆400037）摘要：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#）、钻屑瓦斯解析指标（K J、钻屑量（S）的敏感性，结果表明"号煤层工作面预测指标钻屑瓦斯解析指标（K J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 J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&关键词：工作面突出危险性预测；敏感指标；突出煤层；四季春煤矿中图分类号：TD713文献标识码：A文章编号：1004-4051（2021）05-0188-05Determination of the outburst risk prediction sensitive index of working faceZHANG Yuzhu12(1.China Coal Technology and Engineering Group Chongqing Research Institute,Chongqing400037,China；2StateKeyLaboratoryofGasDisasterDetecting!PreventingandE7ergencyContro l ing!Chongqing400037!China)Abstract:In order to determine the working face outburst prediction sensitive index of outburst coal seamandensuretheworkingfaceoutburstriskaccurateprediction Taking No6coal sea7of Sijichun coal7ineasanexa7plethroughsu77arizingandanalyzingthecharacteristicsofcoalandgasoutburstin No6coalsea7ofthe7ineandadjacentareasthesensitivityanalysisstandardofoutburstpredictionindexofNo6coal sea7is established Accordingtothe workingfaceofoutburstpredictionindexsensitivityanalysisstandard!co7bined with the7ine working face predict conditions and outburst prevention rules!thesensitivity of the initial velocity of borehole gas gushing(q),the analytical index of cuttings gas(K\)and thedri l ingcu t ings(S)are co7prehensively investigated The results show thatthesensitivity of dri l ingcuttings gas analysis index(K\)is good,and it is sensitive to all the coal and gas outburst characteristics ofNo6coalsea7Thesensitivityofdri l ingcu t ings(S)isgeneralrespondingtoso7ecoalandgasoutburstcharacteristics.The sensitivity of the initial velocity of borehole gas gushing(q)has poor sensitivity and doesnotrespondtothecharacteristicsofcoalandgasoutburst Fina l y thedri l ingcu t ingsgasanalysisindex(K\)is determined to be the sensitive index of outburst risk prediction of No.6coal seam working face inSijichun coal mine,which provides a reference for determining the sensitive index of outburst risk prediction.Keywords:working surface outburst risk prediction；sensitive index；outburst coal seam；Sijichun coal mine收稿日期：2020-03-09责任编辑：赵奎涛基金项目：国家“十三五”重点研发计划资助项目资助（编号：2018YFC0808001）作者简介：张玉柱（1987-）,男，硕士，助理研究员，主要从事瓦斯灾害预测及防治方面的研究工作,E-mail:442033025@。

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。

收稿日期:2012－05－02作者简介:贾泉敏(1985－)，男，山西阳泉人，2008年毕业于湖南科技大学，现在中煤科工集团重庆研究院从事煤矿瓦斯突出防治研究工作。

梁北煤矿掘进工作面敏感指标预测及临界值确定贾泉敏1，2，张军1，2，晁建伟1，2，刘洋1，2(1.瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室，重庆400037;2.中煤科工集团重庆研究院，重庆400037)摘要:梁北煤矿自建井以来，先后发生多次煤与瓦斯突出事故，为了提高梁北煤矿防突工作质量，通过实验室测试及现场试验等手段，得出了梁北煤矿掘进工作面敏感指标及其临界值。

结果表明:掘进工作面敏感指标预测不突出准确率达100%，研究确定的指标及临界值合理有效。

关键词:煤矿;掘进工作面;敏感指标;防突;钻屑量;瓦斯解吸指标中图分类号:TD712文献标识码:B 文章编号:1671－0959(2012)11-0102-03我国是世界上煤与瓦斯突出灾害发生最为严重的国家之一。

随着煤矿开采深度的逐年加大和开采机械化水平的不断提高，我国煤与瓦斯突出矿井的数量、突出强度呈现逐年增多和逐年增大的趋势。

煤与瓦斯突出问题已成为严重威胁矿井安全生产的主要问题之一［1］。

梁北煤矿也存在煤与瓦斯突出灾害。

梁北煤矿自建井以来，先后发生多次突出事故，且主要发生在煤巷掘进工作面。

然而，梁北煤矿目前暂无保护层可采，煤巷掘进采取的区域防突措施以穿层和顺层钻孔预抽煤层瓦斯为主，且在钻孔施工过程中吸钻、卡钻、喷孔等动力现象时有发生。

因此，煤巷掘进工作面的防突措施是梁北煤矿防突工作重点之一，掘进工作面突出敏感指标及临界值的确定也势在必行。

梁北煤矿位于禹州市西南6.0km 处，井田东西走向长12km ，南北倾向平均宽4km ，面积44.8km 2，主采二1煤层，设计生产能力为900kt /a ，矿井服务年限52.9a ，采用立井上下山开拓方式，水平标高－550m ，井田为单斜构造，煤层为典型的“三软”低透气性突出煤层。

煤巷掘进工作面突出预测敏感指标临界值的确定毛加宁;王绍留;蒋琼飞;陈春院【摘要】为了解决目前恩洪煤矿C9煤层煤巷掘进工作面突出预测敏感指标临界值不准确而导致增加防突措施工作量的问题,采用历史资料统计分析、实验室研究和现场考察相结合的办法,确定了恩洪煤矿C9煤层煤巷掘进工作面突出预测钻屑瓦斯解吸指标临界值K 1为0.6 mL/(g·min1/2)、钻孔钻屑量指标S临界值为6.0 kg/m,并在121905工作面进行了现场试验,研究结果表明,确定的突出预测敏感指标临界值能够达到保证恩洪煤矿日常安全高效生产的目的.【期刊名称】《中国矿业》【年(卷),期】2019(028)0z1【总页数】4页(P150-153)【关键词】煤巷掘进;煤与瓦斯突出;敏感指标;临界值【作者】毛加宁;王绍留;蒋琼飞;陈春院【作者单位】云南能源职业技术学院,云南曲靖 655001;云南能源职业技术学院,云南曲靖 655001;云南省地方煤矿事业局,云南昆明 650041;云南省恩洪煤矿,云南曲靖 655005;云南省恩洪煤矿,云南曲靖 655005【正文语种】中文【中图分类】TD713.2煤与瓦斯突出矿井煤巷掘进工作是在采取区域“四位一体”防突措施，并经区域防突措施效果检验确定为“无突出危险”区域的前提下进行的。

煤巷掘进工作面煤与瓦斯突出防突管理基础工作包括煤与瓦斯突出危险性预测和防突措施效果检验，大多数突出矿井煤巷掘进工作面突出危险性预测工作要严格按《防治煤与瓦斯突出规定》的方法和要求执行，并确定突出预测敏感指标的参考临界值。

由于不同矿井突出煤层的煤层赋存条件和开采技术条件不同，煤与瓦斯突出危险性预测指标的敏感性和临界值也各有不同，甚至有很大差异[1-5]。

对不同矿井应对煤与瓦斯突出预测现场及历史测定资料进行统计分析，并据现场试验和煤与瓦斯动力现象发生的前兆情况等确定出符合本煤矿实际情况的煤与瓦斯突出危险性预测敏感指标及其临界值，以免造成因突出预测指标不敏感或临界值不合适导致预测结果不准确而出现误判，发生煤与瓦斯突出事故或增加不必要的防突措施工程量[6]。

磴槽企业集团金岭煤业有限公司煤巷掘进工作面突出危险性预测（效果检验）技术标准煤巷掘进工作面突出危险性预测（效果检验）技术标准一、范围本标准规定煤巷掘进工作面突出危险性预测（效果检验）指标、预测钻孔布置方式、测定仪表、测定步骤和突出危险性判断及消突方法。

二、引用文件新版《防治煤与瓦斯突出规定》三、定义目前我矿煤巷掘进工作面同时采用2个预测指标，既钻孔瓦斯涌出初速度q值、钻屑量S值预测突出危险和效果检验。

其临界值经矿领导批准。

1、钻孔瓦斯涌出初速度按照技术要求施工钻孔，在达到预定深度后，由距孔底1m长的测量室内涌出的最大瓦斯流量。

钻孔达到预定深度后，钻孔的密封和测试必须在2min内完成。

用符号q表示，其单位为L/min。

2、钻屑量按照技术要求施工钻孔，每钻1m钻孔所收集的全部钻屑量。

用符号S表示，其单位为kg/m。

四、测定仪表、工具1、钻孔瓦斯涌出初速度的测定钻孔瓦斯涌出初速度（q）的测定采用瓦斯q值测定仪。

2、钻屑量的测定钻屑量（s）的测定采用弹簧秤、接尘袋。

3、常用工具钢卷尺1把、扳手1把、钳子1把、坡度尺1把。

五、预测钻孔布置根据《规定》第七十七条，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。

1、钻孔布置及参数一个钻孔位于掘进巷道断面中部，并平行与掘进方向，其他钻孔距巷帮不大于0.5米处开孔，钻孔的终孔点应位于巷道断面两轮廓线外2～4m处。

2、钻孔施工进行煤与瓦斯突出预测或防突效果检验时，采用干式打眼方式，严格按照钻孔顺序施工，既先施工中部孔，在施工其他钻孔。

3、钻孔定位施工两帮的钻孔其水平角必须采用坡度尺进行定位。

4、特殊情况处理当煤层赋存条件发生明显变化、或遇到地质构造时，预测钻孔布置方式、参数和孔数作相应调整，需经总工程师批准。

六、预测方法1、从第2米开始，钻孔每钻进1m测定该1m段的全部钻销量S，并在暂停钻进后2min内测定钻孔瓦斯涌出初速度q。

营城煤矿突出预测敏感指标及临界值研究发布时间：2021-07-28T10:28:19.823Z 来源：《中国科技信息》2021年9月上作者：胡俊波[导读] 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，以营城煤矿突出煤层工作面为对象，通过实验室研究及现场实测相结合的方法，根据历史资料统计分析和实验室理论计算确定 3 号煤层钻屑瓦斯解吸指标 K 1 的合理临界初值，总结得出适合该矿特点的敏感指标和临界值，提高突出预测准确率，确保煤矿安全生产。

四川中科森科技有限公司胡俊波四川成都 610000摘要：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，以营城煤矿突出煤层工作面为对象，通过实验室研究及现场实测相结合的方法，根据历史资料统计分析和实验室理论计算确定 3 号煤层钻屑瓦斯解吸指标 K 1 的合理临界初值，总结得出适合该矿特点的敏感指标和临界值，提高突出预测准确率，确保煤矿安全生产。

关键词：煤与瓦斯突出；突出预测；敏感指标；临界值0 引言《防治煤与瓦斯突出细则》规定突出矿井应当针对各煤层的特点和条件试验确定工作面突出预测的敏感指标［１］。

针对不同矿井，其生产工艺和工作面预测条件不同，再者对于不同煤层，其煤与瓦斯突出特征及其解吸规律不同，造成不同矿井不同煤层其工作面预测敏感指标不同［2-3］。

营城煤矿属于突出矿井。

在采掘过程中采用的主要局部预测指标为钻屑瓦斯解吸指标Δh2值和钻屑量S（以下简称钻屑解吸指标Δh2、S），其临界值由营城煤矿按照《防治煤与瓦斯突出规定》所指导的临界值，为Δh2=200Pa、S=6.0kg/m，执行该指标及临界值以来，矿井在减少煤与瓦斯突出和人员伤亡事故方面取得了一定效果。

但由于未对3号煤层的突出预测敏感指标及其临界值进行综合研究，因而缺乏适合本矿3号煤层突出预测敏感指标的临界值，可能导致防突工程量大大增加，掘进速度相当缓慢，采掘接替相当紧张。

掘进工作面预防突出安全技术措施根据XXX集团煤业管理有限公司文件，要求“高瓦斯矿井高标准管理，低瓦斯矿井高瓦斯管理”，XXX矿井为高瓦斯矿井，按突出矿井来管理。

一、巷道掘进前准备工作巷道掘进前，必须对掘进面进行瓦斯含量测定工作，巷道开始掘进后，每掘进100米对巷道进行一次瓦斯含量测定工作。

煤层瓦斯含量在7.5m³/t以下，或煤层瓦斯压力在0.74MPa以下时，工作面方可正常掘进。

二、掘进工作面预防突出安全技术措施根据《煤与瓦斯防治突出细则》：在突出威胁区内，根据煤层突出危险程度，采掘工作面每推进30-100m，应对工作面连续进行不少于两次的区域预测验证。

其中任何一次验证为有突出危险时，该区域应该为突出危险区。

只有连续两次都为无突出危险时，该区域认定为突出威胁区。

巷道掘进时，煤层瓦斯含量在7.5m³/t以上，或煤层瓦斯压力在0.74MPa以上，并有瓦斯动力现象时，必须按突出巷道管理。

（一）突出危险性预测巷道掘进过程中由通风区人员每掘进100m连续进行两次突出危险性预测，队组负责配合。

突出危险性预测采用钻孔钻屑指标法，每预测循环留有2m的预测超前距离。

具体要求为：1、在煤巷掘进工作面迎头煤壁软分层中（无软煤层时，距煤层底板0.5～0.6m）布置3个预测钻孔，孔径为￠42mm，孔深10m。

其中一个钻孔位于巷道工作面中部，并平行于掘进方向，其它两个钻孔距帮约0.5m左右，与巷道中线的夹角为17～25°，终孔点位于图 1 预测钻孔施工布置示意图巷道轮廓线外2～4m处（如图1所示）。

2、预测钻孔每打1m测定一次钻屑量（S），每打2m测定一次钻屑解吸指标（K1）。

根据三个预测孔的最大钻屑量Smax 和最大钻屑解吸指标K1判定工作面突出危险性。

根据巷道施工情况，Smax 和K1的临界值，参照表1执行。

表1 钻屑指标法判定煤巷掘进工作面突出危险性的临界值3、预测为有突出危险时，执行防突措施；第一次预测为无突出危险时，向前掘进8m 后再进行第二次预测，只有连续两次实测都为无突出危险时，该区域仍认定为突出威胁区；但必须保证每掘进50-100m连续进行两次突出危险性预测。