防治煤與瓦斯突出技術(shù)

防治煤與瓦斯突出技術(shù)第一頁，共五十頁，編輯于2023年，星期六

在煤礦井下采掘過程中，在極短時(shí)間內(nèi)（數(shù)秒至幾分鐘）突然從煤（巖）體內(nèi)噴出大量的煤（巖）與瓦斯的現(xiàn)象，稱為煤與瓦斯突出，簡稱突出。世界上首例煤與瓦斯突出事例發(fā)生在1843年法國。1879年4月17日比利時(shí)阿拉波二號(hào)井上山眼掘進(jìn)時(shí)發(fā)生了世界上第一例大強(qiáng)度突出，突出強(qiáng)度420噸煤，噴出50萬立方米以上的瓦斯。世界上最大的一次突出發(fā)生在1969年7月13日蘇聯(lián)頓巴斯加加林礦710m水平主石門揭穿L3煤層時(shí)，煤層厚僅1.03m，突出煤量1.42萬噸，瓦斯25萬立方米。迄今為止，世界各主要產(chǎn)煤國家?guī)缀醵及l(fā)生煤與瓦斯突出，這些國家主要有中國、前蘇聯(lián)、波蘭、日本、法國、美國、匈牙利、比利時(shí)、德國、英國、澳大利亞等。其中，中國、蘇聯(lián)、法國、波蘭、日本是突出在千噸以上的較嚴(yán)重的國家。追溯我國煤礦煤與瓦斯突出的歷史，最早有記載的突出是1950年5月2日遼源礦務(wù)局富國二井在垂深280m煤巷掘進(jìn)時(shí)發(fā)生的。1915年8月8日在天府礦務(wù)局三匯壩，一礦主平硐揭6#煤層震動(dòng)放炮時(shí)突出煤巖量12780噸，瓦斯量140萬立方米，這是目前為止所發(fā)生的的最大的一次突出事例，也是世界上第二大突出事例。盡管我國煤與瓦斯突出歷史比較短，但是，是世界上第一個(gè)突出次數(shù)超萬次的國家，因此是世界上突出最嚴(yán)重的國家。突出特點(diǎn)是突出礦井比較多，強(qiáng)度大，突出頻繁。煤與瓦斯突出的基本概念第二頁，共五十頁，編輯于2023年，星期六魚田堡礦+150m水平主石門揭煤第一次突出示意圖第三頁，共五十頁，編輯于2023年，星期六魚田堡礦+150m水平主石門揭煤第二次突出示意圖第四頁，共五十頁，編輯于2023年，星期六煤與瓦斯突出的危害

煤與瓦斯突出是煤礦嚴(yán)重的自然災(zāi)害之一，是煤、巖和瓦斯參與下的一種復(fù)雜的動(dòng)力現(xiàn)象。具體表現(xiàn)為在數(shù)秒至幾十秒鐘極短的時(shí)間內(nèi)向巷道、采面等采掘空間拋出大量的煤巖，并噴出大量的瓦斯。煤量從幾噸到上萬噸，瓦斯量從幾十立方米到數(shù)百萬立方米。危害輕的摧毀巷道支架，推倒礦車，破壞通風(fēng)設(shè)施，引起局部地區(qū)風(fēng)流反風(fēng)，嚴(yán)重的使井巷充滿煤巖和瓦斯，造成人員窒息、埋人，甚至可能引起礦井瓦斯爆炸等煤礦惡性傷亡事故。如1879年4月17日比利時(shí)阿拉波二號(hào)井上山眼掘進(jìn)時(shí)發(fā)生了世界上第一例大強(qiáng)度突出，突出強(qiáng)度420噸煤，噴出50萬立方米以上的瓦斯，逆流瓦斯從提升井口23m處絞車房附近的火爐引燃瓦斯，火焰高達(dá)50m，井口建筑一片廢墟，在2小時(shí)后火焰將要熄滅時(shí)，又連續(xù)發(fā)生了7次惡性瓦斯爆炸，造成124人喪生，其中地面燒死3人，燒傷11人的特大惡性煤與瓦斯突出事故。第五頁，共五十頁，編輯于2023年，星期六一般規(guī)律(1)

煤層突出危險(xiǎn)性隨采深增加而加大。(2)

突出多發(fā)生在地質(zhì)構(gòu)造帶。如在斷層、褶曲和火成巖侵入的地區(qū)，受擠壓扭曲嚴(yán)重易發(fā)生突出。見下面示意圖。突出的氣體主要是CH4，少數(shù)情況下為CO2。一般情況下，瓦斯壓力和瓦斯含量越大，突出危險(xiǎn)越嚴(yán)重。煤體破壞程度越嚴(yán)重，煤的強(qiáng)度越小，突出危險(xiǎn)性越大。采掘工作面應(yīng)力集中區(qū)容易發(fā)生突出。突出常發(fā)生于外力沖擊作用下。如放炮、支護(hù)、落煤等作業(yè)方式誘導(dǎo)。

突出多數(shù)有突出予兆。

石門突出危險(xiǎn)性最大。

煤層突出危險(xiǎn)區(qū)常呈帶狀分布。統(tǒng)計(jì)表明在突出煤層中，突出危險(xiǎn)區(qū)占突出煤層總區(qū)域面積不到10％，即突出煤層并非處處都危險(xiǎn)，相反大多數(shù)地區(qū)無突出危險(xiǎn)，這也是突出預(yù)測(cè)工作的意義所在。

第六頁，共五十頁，編輯于2023年，星期六幾鐘常見的儲(chǔ)存瓦斯構(gòu)造圖1-不透氣性巖層；2-煤層瓦斯含量增高部位；3-煤層第七頁，共五十頁，編輯于2023年，星期六斷層對(duì)煤層瓦斯含量影響示意圖1-瓦斯流失區(qū)；2-瓦斯含量降低區(qū)；3-瓦斯含量增高區(qū)；4-瓦斯含量正常區(qū)；5-地表第八頁，共五十頁，編輯于2023年，星期六瓦斯動(dòng)力現(xiàn)象分類及預(yù)兆按瓦斯動(dòng)力現(xiàn)象力學(xué)的基本特征，可分為：突出、壓出和傾出；按參與突出特種類分為：煤與瓦斯突出、巖石與瓦斯突出、煤與二氧化碳突出、巖石與二氧化碳突出。原在東德發(fā)生過巖鹽與CO2突出，窯街局三礦發(fā)生了特大強(qiáng)度的煤、巖石、CO2和瓦斯突出。按突出發(fā)生地點(diǎn)分為：石門突出、平巷突出、上山突出、下山突出以及回采面突出等。見示意圖按突出強(qiáng)度一般可分為：小型突出<100t，中型突出100～500t，大型突出500～1000t，特大型突出大于1000t。1、瓦斯動(dòng)力現(xiàn)象分類第九頁，共五十頁，編輯于2023年，星期六南桐局一井三號(hào)石門揭開四煤層突出示意圖煤厚2.8m,金屬骨架及震動(dòng)放炮措施，揭開石門過煤門時(shí)突出，3500t，125萬m3。金屬骨架孔12個(gè)，插入15kg/m鋼軌第十頁，共五十頁，編輯于2023年，星期六天府局+110水平北六石門對(duì)掘揭九煤突出示意圖施工11個(gè)排放鉆孔及4個(gè)松動(dòng)爆破孔，震動(dòng)放炮誘導(dǎo)突出，突出煤量5270t，煤拋出280m遠(yuǎn)，瓦斯逆流2200m以上。第十一頁，共五十頁，編輯于2023年，星期六南桐局東林礦+310水平南十石門揭四煤突出示意圖該次突出是自行沖破巖柱發(fā)生的，盡管未進(jìn)行爆破揭煤，但在應(yīng)力作用下，巖柱已破壞，具有突出危險(xiǎn)的軟煤突然暴露，發(fā)生了煤與瓦斯突出。第十二頁，共五十頁，編輯于2023年，星期六延期突出實(shí)例北票三寶一井西一采區(qū)反眼延期突出情況示意圖突出煤矸1500t，瓦斯5.44萬m3，突出煤充滿125m巷道，瓦斯逆流400m以上。第十三頁，共五十頁，編輯于2023年，星期六大多數(shù)突出前都會(huì)有有聲或無聲預(yù)兆，一些可以被人明顯感覺到，而另一些跟作業(yè)人員對(duì)突出事例的知識(shí)掌握程度有關(guān)，經(jīng)驗(yàn)豐富的人可以很好地利用所掌握的預(yù)兆知識(shí)，避免不必要的人身傷亡事故。因此熟悉并掌握好突出預(yù)兆，對(duì)于減少突出危害，保證人身安全以及避免突出災(zāi)害的發(fā)生都有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。聲響預(yù)兆：如煤體中發(fā)生的悶雷聲響、爆竹聲、機(jī)槍聲、嗡嗡聲等，這些聲響在突出礦井統(tǒng)稱為“響煤炮”。在5029次有預(yù)兆記錄的突出次數(shù)中，有1415次突出前有響煤炮預(yù)兆，是各種突出預(yù)兆中發(fā)生最為頻繁的預(yù)兆，值得重視。一般發(fā)生響煤炮時(shí)，工作面就視為突出危險(xiǎn)工作面，應(yīng)停止繼續(xù)作業(yè)。瓦斯預(yù)兆：瓦斯涌出異常，瓦斯?jié)舛群龃蠛鲂?，打鉆噴瓦斯、噴煤以及出現(xiàn)哨聲、蜂鳴聲等。統(tǒng)計(jì)表明，瓦斯?jié)舛群龃蠛鲂☆A(yù)兆，常常發(fā)生在大強(qiáng)度的突出前，如平頂山局，在各種預(yù)兆中，瓦斯忽大忽小預(yù)兆，平均突出強(qiáng)度最大。煤層結(jié)構(gòu)預(yù)兆：如層理紊亂，煤體干燥、煤體變軟、色澤變暗而無光澤、產(chǎn)狀急劇變化，波狀隆起以及層理逆轉(zhuǎn)等，尤其應(yīng)引起注意的是煤層軟分層變厚，在各種煤結(jié)構(gòu)變化中，平均突出強(qiáng)度最大。礦壓顯現(xiàn)預(yù)兆：支架來壓、煤壁開裂、掉碴、片幫、工作面煤壁外臌、巷道底臌、打鉆時(shí)鉆孔嚴(yán)重頂鉆、夾鉆、噴孔、鉆孔變形垮孔以及炮眼裝不進(jìn)炸藥等等。煤與瓦斯突出預(yù)兆第十四頁，共五十頁，編輯于2023年，星期六煤與瓦斯突出發(fā)生機(jī)理

綜合假說：這是國內(nèi)外多數(shù)學(xué)者所持有的觀點(diǎn)。即煤與瓦斯突出是由地應(yīng)力、瓦斯與煤的物理力學(xué)性質(zhì)三者綜合作用的結(jié)果，是聚集在圍巖和煤體中大量潛能的高速釋放。但由于每人研究的出發(fā)點(diǎn)不同，對(duì)上述三種因素在煤與瓦斯突出中所起到的作用，看法也不盡相同。有的認(rèn)為高壓瓦斯在突出的發(fā)展過程中起決定性作用，地應(yīng)力是激發(fā)突出的因素。也有人認(rèn)為地質(zhì)構(gòu)造是引起突出的決定因素，高壓瓦斯是突出的主要?jiǎng)恿?，煤層破壞是突出的有利條件，采掘活動(dòng)是突出的誘發(fā)原因?？傮w來說，煤與瓦斯突出的內(nèi)在因素是地應(yīng)力、瓦斯和煤的物理力學(xué)性質(zhì)。而外在因素是形成集中應(yīng)力和造成突然卸載的條件。為了防治煤與瓦斯突出,必需改善其內(nèi)在因素和消除其形成集中應(yīng)力和突然卸載的條件。

第十五頁，共五十頁，編輯于2023年，星期六煤與瓦斯突出發(fā)展階段

煤與瓦斯突出的全過程，一般可劃分為四個(gè)階段：準(zhǔn)備、發(fā)動(dòng)、發(fā)展和停止階段。突出的準(zhǔn)備階段：即能量的積聚階段。由于地應(yīng)力的變化，瓦斯向某處運(yùn)移、集中，形成高壓瓦斯區(qū)，儲(chǔ)存大量的彈性潛能。突出的發(fā)動(dòng)階段：由于外力作用，煤體應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生突然變化，巖石和煤的彈性潛能迅速釋放，這時(shí)可聽到從煤體或巖體中發(fā)出的破裂聲，并觀察到煤層發(fā)生壓縮變形，還出現(xiàn)掉煤碴、支架壓力增大，煤中出現(xiàn)劈裂聲及悶雷聲等預(yù)兆。突出的發(fā)展階段：依靠釋放的彈性能和游離瓦斯的膨脹能，使煤體破壞并由瓦斯流把碎煤拋出。隨著煤的破碎和拋出，瓦斯壓力降低，瓦斯解吸，解吸瓦斯的膨脹加劇了這一過程，又促使煤進(jìn)一步破碎，如此反復(fù)進(jìn)行，直到煤被粉碎為粉煤并形成粉煤瓦斯流。這種粉煤瓦斯流具有很大的能量，可以把煤拋出數(shù)十米甚至數(shù)百米的距離，它可逆著風(fēng)流運(yùn)動(dòng)或沿拐彎的巷道運(yùn)動(dòng)，能推翻礦車、搬運(yùn)巖石等，造成一定的動(dòng)力效應(yīng)。突出的停止階段：當(dāng)激起突出的能量已經(jīng)耗盡，繼續(xù)放出的能量不足以粉碎煤體，突出孔道受到堵塞，不能繼續(xù)在突出空洞壁建立高的應(yīng)力梯度和瓦斯壓力梯度等。以上任何一種情況出現(xiàn)時(shí)，突出立即停止。突出停止后，碎煤及粉煤沉降，其中的瓦斯繼續(xù)解吸并涌向巷道。同時(shí)，由于煤的噴出，在煤體形成一些特殊形狀的孔洞，使其周圍參與突出的煤體繼續(xù)破碎，加劇了瓦斯放散。第十六頁，共五十頁，編輯于2023年，星期六我國煤與瓦斯突出防治技術(shù)的發(fā)展

盡管煤與瓦斯突出現(xiàn)象發(fā)生已經(jīng)經(jīng)歷了一個(gè)半世紀(jì)，我國的煤與瓦斯突出防治技術(shù)起步較晚。隨著二十世紀(jì)五十年代初撫順煤炭研究所的成立而開始起步，縱觀其發(fā)展過程，大致可以為四個(gè)階段：第一階段，即五十年代，以安全防護(hù)措施為主的階段，防突目的即在發(fā)生煤與瓦斯突出時(shí)，避免發(fā)生人身傷亡事故。該階段提出的防突措施主要有震動(dòng)性放炮。即在作業(yè)人員遠(yuǎn)離工作面的條件下放震動(dòng)炮，誘導(dǎo)煤層發(fā)生突出，以保證作業(yè)人員的安全。第二階段，即防突措施研究試驗(yàn)階段，從五十年代末到七十年代初。在該階段，提出了多種區(qū)域性和局部性防突措施，其中防突效果比較成功的的區(qū)域性防突措施主要有開采解放層和預(yù)抽煤層瓦斯；局部性防突措施有超前鉆孔、松動(dòng)爆破、煤層注水、水力沖孔、水力沖刷以及石門揭煤架設(shè)金屬骨架等等，其中開采解放層在六、七十年代在北票、中梁山等局得到了最為廣泛的應(yīng)用，技術(shù)在運(yùn)用過程中趨于完善，而松動(dòng)爆破和超前鉆孔措施是目前突出礦井應(yīng)用最為普遍的局部防突措施，并起到了很好的防突效果。第十七頁，共五十頁，編輯于2023年，星期六

第三階段，即突出預(yù)測(cè)階段，從七十年代開始到八十年代初。撫順分院在國內(nèi)首先與北票礦務(wù)局、白沙礦務(wù)局合作，從七十年代開始進(jìn)行煤層區(qū)域突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)，提出了預(yù)測(cè)煤層突出危險(xiǎn)性的單項(xiàng)指標(biāo)△P、瓦斯壓力為P，堅(jiān)固性系數(shù)f和綜合指標(biāo)D、K。七十年代末到八十年代初撫順分院又在國內(nèi)率先提出了工作面突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)鉆屑解析指標(biāo)△h2、鉆屑量S。1984年重慶分院也提出了工作面突出危險(xiǎn)性瓦斯解吸指標(biāo)K1值。第四階段，即四位一體綜合防突階段。從1988年開始，以《防治煤與瓦斯突出細(xì)則》的頒布為標(biāo)志，我國的防突技術(shù)全面進(jìn)入以預(yù)測(cè)、措施、措施效果檢驗(yàn)和人身安全防護(hù)措施四位一體綜合防突階段。該階段將突出預(yù)測(cè)和防突措施效果檢驗(yàn)引入到防突工作中來，以法規(guī)的形式將預(yù)測(cè)、防突技術(shù)措施、措施效果檢驗(yàn)和安全防護(hù)措施結(jié)合起來在全國突出礦井推廣應(yīng)用。為了貫徹四位一體防突技術(shù)，原煤炭部責(zé)成撫順分院和重慶分院組成專家組在全國統(tǒng)配局礦和部分地方煤礦進(jìn)行技術(shù)宣講，從此我國的防突技術(shù)水平有了質(zhì)的飛躍，突出次數(shù)由八十年代初的全國每年上千次下降到目前的200多次。而一些防突技術(shù)水平較高礦務(wù)局，年突出僅幾次。第十八頁，共五十頁，編輯于2023年，星期六礦井及煤層突出危險(xiǎn)性鑒定依據(jù)：“煤礦安全規(guī)程”“防治煤與瓦斯突出細(xì)則”煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)“MT637-1996煤與瓦斯突出礦井鑒定規(guī)范”國家煤礦安全監(jiān)察局煤安監(jiān)辦字[2005]11號(hào)文件第十九頁，共五十頁，編輯于2023年，星期六我國“四位一體”綜合防突措施⑴突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)；⑵防治突出措施；⑶防治突出措施的效果檢驗(yàn)；⑷安全防護(hù)措施。第二十頁，共五十頁，編輯于2023年，星期六煤層瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)測(cè)定：包括瓦斯壓力、瓦斯含量、瓦斯放散初速度ΔP、煤的堅(jiān)固性系數(shù)f與煤的瓦斯吸附常數(shù)a、b值、煤的破壞類型，煤層突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)綜合指標(biāo)（D、K值）等，它們是判斷煤層突出危險(xiǎn)性的主要參考指標(biāo)。第二十一頁，共五十頁，編輯于2023年，星期六突出煤層分級(jí)預(yù)測(cè)流程圖第二十二頁，共五十頁，編輯于2023年，星期六突出危險(xiǎn)性區(qū)域預(yù)測(cè)技術(shù)：

A.常用指標(biāo)法①單項(xiàng)指標(biāo)法②綜合指標(biāo)法煤的突出危險(xiǎn)性煤的破壞類型瓦放散初速度（ΔP）煤的固性系數(shù)（f）煤層瓦斯壓力（Mpa）突出危險(xiǎn)Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ≥10≤0.5≥0.74煤層突出危險(xiǎn)性綜合指標(biāo)D煤的突出危險(xiǎn)性綜合指標(biāo)K煤的突出危險(xiǎn)性綜合指標(biāo)K無煙煤其它煤種0．252015第二十三頁，共五十頁，編輯于2023年，星期六突出危險(xiǎn)性區(qū)域預(yù)測(cè)技術(shù)：B.多因素綜合預(yù)測(cè)法C.物探法預(yù)測(cè)突出構(gòu)造帶與突出危險(xiǎn)區(qū)

D.瓦斯地質(zhì)法預(yù)測(cè)煤層突出危險(xiǎn)性第二十四頁，共五十頁，編輯于2023年，星期六·工作面突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè):a.鉆孔瓦斯涌出初速度法b.鉆屑指標(biāo)法c.聲發(fā)射預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)突出d.瓦斯涌出動(dòng)態(tài)法預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)突出e.電磁輻射法預(yù)測(cè)工作面突出危險(xiǎn)第二十五頁，共五十頁，編輯于2023年，星期六(1)鉆孔瓦斯涌出初速度法

基本原理是依據(jù)鉆孔瓦斯涌出初速度越大，工作面突出危險(xiǎn)性也越大的規(guī)律，來預(yù)測(cè)煤巷掘進(jìn)工作面的突出危險(xiǎn)性。其實(shí)質(zhì)是當(dāng)鉆孔打完后，瓦斯從鉆孔中單位時(shí)間內(nèi)涌出的最大流量（L/min），見圖。它全面反映了煤體的應(yīng)力狀態(tài)、瓦斯含量、煤層的透氣性及煤的物理力學(xué)性質(zhì)的綜合性指標(biāo)。工作面突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)鉆孔瓦斯涌出初速度變化曲線圖t0-鉆孔完成時(shí)間；tf-封孔時(shí)間；tH-鉆孔瓦斯流量達(dá)到最大值時(shí)間第二十六頁，共五十頁，編輯于2023年，星期六JN-2型膠囊封孔器1—壓力表；2—逆止閥；3—充氣軟管；4—快速接頭；5—測(cè)量管；6—快速接頭；7—銅管；8—螺帽；9—卡頭；10—膠囊；11—卡套；12—進(jìn)氣管第二十七頁，共五十頁，編輯于2023年，星期六ZLD-2型多級(jí)流量計(jì)1—水注計(jì)；2—噴嘴；3、5—旋塞；4—進(jìn)氣嘴；6—噴嘴底座第二十八頁，共五十頁，編輯于2023年，星期六(2)鉆屑指標(biāo)法鉆屑量S和鉆屑解吸指標(biāo)△h2。根據(jù)每個(gè)鉆孔最大鉆屑量Sm，鉆屑解吸指標(biāo)△h2，預(yù)測(cè)工作面突出危險(xiǎn)性。鉆屑解吸指標(biāo)的預(yù)測(cè)突出臨界值《細(xì)則》規(guī)定應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)資料確定，無實(shí)測(cè)指標(biāo)，《細(xì)則》提供如下參考臨界值：鉆屑指標(biāo)預(yù)測(cè)掘進(jìn)工作面突出危險(xiǎn)性臨界值△h2測(cè)定儀器為MD-2型鉆屑瓦斯解吸儀；鉆屑量S用彈簧秤。當(dāng)預(yù)測(cè)為無突出危險(xiǎn)工作面時(shí)，應(yīng)每預(yù)測(cè)循環(huán)留2m預(yù)測(cè)超前距，采用安全防護(hù)措施進(jìn)行掘進(jìn)作業(yè)。△h2（Pa）最大鉆屑量K1突出危險(xiǎn)性Kg/mL/m（ml/(g.min1/）2)≥200≥6≥5.4≥0.5突出危險(xiǎn)工作面＜200＜6＜5.4＜0.5無突出危險(xiǎn)工作面第二十九頁，共五十頁，編輯于2023年，星期六MD-2型鉆屑瓦斯解吸儀1—水注計(jì)；2—解吸室；3—煤樣罐；4—三通活塞；5—兩通活塞第三十頁，共五十頁，編輯于2023年，星期六聲發(fā)射預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)突出煤科總院撫順分院在MSZH-1型聲發(fā)射指標(biāo)轉(zhuǎn)換器及配套的聲發(fā)射傳感器，與環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)構(gòu)成完整的聲發(fā)射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。判定指標(biāo)：通過井下連續(xù)聲發(fā)射監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析，初步得出以相鄰滑動(dòng)平均小時(shí)事件數(shù)相對(duì)變化率NE指標(biāo)作為聲發(fā)射突出危險(xiǎn)性判定指標(biāo)。煤科總院重慶分院KJT型煤與瓦斯突出預(yù)測(cè)系統(tǒng)和KJ-54礦井安全系統(tǒng)。判定指標(biāo)：采用統(tǒng)計(jì)放炮后30min內(nèi)AE事件數(shù)和能量的方法。第三十一頁，共五十頁，編輯于2023年，星期六瓦斯涌出動(dòng)態(tài)法預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)突出利用煤礦環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)炮掘工作面的瓦斯涌出變化特征進(jìn)行監(jiān)測(cè)及預(yù)測(cè)突出危險(xiǎn)性。通過研究瓦斯動(dòng)態(tài)涌出規(guī)律與工作面地質(zhì)條件的關(guān)系；不同作業(yè)工序瓦斯動(dòng)態(tài)涌出曲線的典型特征；利用瓦斯動(dòng)態(tài)涌出曲線，研究煤巷掘進(jìn)炮后單位時(shí)間內(nèi)的噸煤瓦斯動(dòng)態(tài)涌出量指標(biāo)、瓦斯涌出變異系數(shù)指標(biāo)、炮后瓦斯涌出最大速率指標(biāo)與突出危險(xiǎn)性的關(guān)系；建立掘進(jìn)工作面瓦斯涌出動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)模型。并通過研制的瓦斯涌出動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行工作面突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)。第三十二頁，共五十頁，編輯于2023年，星期六電磁輻射法預(yù)測(cè)工作面突出危險(xiǎn)MTT-92型煤與瓦斯突出探測(cè)儀和KBDS礦用本安型電磁輻射監(jiān)測(cè)儀。判定指標(biāo)：采用采掘工作面前方煤層受力破壞產(chǎn)生的電磁輻射強(qiáng)度和電磁輻射脈沖數(shù)預(yù)測(cè)突出危險(xiǎn)。第三十三頁，共五十頁，編輯于2023年，星期六突出預(yù)測(cè)敏感指標(biāo)及臨界值確定研究采用綜合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)和實(shí)驗(yàn)室考察研究相結(jié)合，采用“三率法”和灰色關(guān)聯(lián)分析方法分析確定煤層突出預(yù)測(cè)敏感指標(biāo)和臨界值。根據(jù)確定的敏感指標(biāo)在有條件時(shí)進(jìn)行工業(yè)試驗(yàn)，最終確定適合于本礦突出煤層的突出預(yù)測(cè)敏感指標(biāo)及其臨界值。第三十四頁，共五十頁，編輯于2023年，星期六區(qū)域和局部防突措施分類系統(tǒng)圖第三十五頁，共五十頁，編輯于2023年，星期六防治突出措施：

1）區(qū)域性防突技術(shù)保護(hù)層開采大面積預(yù)抽煤層瓦斯防突技術(shù)網(wǎng)格鉆孔預(yù)抽瓦斯防止突出順層長鉆孔預(yù)抽瓦斯防突技術(shù)2）局部防突技術(shù)石門揭煤防突新技術(shù)1.大直徑（φ500mm）卸壓擴(kuò)孔石門揭煤防突技術(shù)2.漸進(jìn)式石門揭煤技術(shù)高壓細(xì)射流環(huán)縫卸壓防突技術(shù)煤巷深孔控制卸壓爆破防突技術(shù)機(jī)掘巷道防突技術(shù)1.鉆掘一體化技術(shù)2.割掘一體化技術(shù)——卸壓槽防突技術(shù)第三十六頁，共五十頁，編輯于2023年，星期六防治措施效果檢驗(yàn)：

效果檢驗(yàn)方法與前述工作面突出預(yù)測(cè)方法相同。安全防護(hù)措施：安全防護(hù)措施主要包括巖巷揭穿突出煤層的震動(dòng)放炮、遠(yuǎn)距離放炮、反向風(fēng)門、避難所、壓風(fēng)自救系統(tǒng)和隔離式自救器等。同時(shí)研制出液壓式反向風(fēng)門和限制突出規(guī)模的新型擋欄。第三十七頁，共五十頁，編輯于2023年，星期六近年來煤科總院撫順分院的主要科技成果

煤科總院撫順分院通過幾十年的防治煤與瓦斯突出研究，在該領(lǐng)域取得了較大的成果。

第三十八頁，共五十頁，編輯于2023年，星期六撫順分院防突主設(shè)備：MJY-1型煤與瓦斯突出監(jiān)測(cè)預(yù)測(cè)系統(tǒng)石門快速揭開突出煤層技術(shù)及裝備機(jī)采面防突措施及配套裝備TWY突出危險(xiǎn)預(yù)報(bào)儀QFZ-22輕便型防突鉆機(jī)系列風(fēng)動(dòng)鉆機(jī)MKF-2防突鉆機(jī)QHFZ-25輕型回轉(zhuǎn)式風(fēng)動(dòng)鉆機(jī)瓦斯放散初速度測(cè)定裝置ZLD-2型孔板多級(jí)流量計(jì)MD-2型煤鉆屑解吸儀JN-2型膠囊封孔器 2

－1第三十九頁，共五十頁，編輯于2023年，星期六WT-1型瓦斯擴(kuò)散速度測(cè)定儀WY-98系列吸附常數(shù)測(cè)定儀WP-1型井下煤層瓦斯含量快速測(cè)定儀DMF型鉆孔瓦斯流量計(jì)MD-98煤鉆屑瓦斯解吸儀GWRVK-11型多瓦斯參數(shù)測(cè)定儀及配套取樣裝備ZFD-15型導(dǎo)軌式防突鉆機(jī)WCF-2瓦斯放散初速度自動(dòng)測(cè)定儀WT—2000型瓦斯放散速度測(cè)定儀TY—2000型瓦斯解吸特征測(cè)定儀樣機(jī)WTC瓦斯突出參數(shù)儀ZWC-2型鉆孔瓦斯涌出初速度測(cè)定裝置2－2第四十頁，共五十頁，編輯于2023年，星期六MJY-1型煤與瓦斯突出監(jiān)測(cè)預(yù)測(cè)系統(tǒng)用途：MJY-1型煤與瓦斯突出監(jiān)測(cè)預(yù)測(cè)系統(tǒng)是一套獨(dú)立的主從式實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)系統(tǒng)。利用聲發(fā)射技術(shù)對(duì)礦井煤與瓦斯突出進(jìn)行監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)，帶有數(shù)據(jù)自動(dòng)采集，光纖數(shù)字通訊、處理、分析、判斷和報(bào)警等多種功能。適用于礦井井下做監(jiān)測(cè)、預(yù)報(bào)煤與瓦斯突出。石門快速揭開突出煤層技術(shù)及裝備用途：應(yīng)用于突出礦井石門揭開突出煤層工作面。優(yōu)缺點(diǎn)：提高石門揭煤速度、減少措施工程量、縮短工期、節(jié)約成本、技術(shù)可靠性高。機(jī)采面防突措施及配套裝備用途：用于具有嚴(yán)重突出危險(xiǎn)的機(jī)采工作面作為防突措施；具有突出危險(xiǎn)的厚煤層作為防突預(yù)處理，以便在消除突出后，采用回采效率相對(duì)較高的綜采放頂煤工藝；用于煤層較硬、可放性較差的綜采放頂煤工作面作為煤層松動(dòng)軟化預(yù)處理措施，以提高硬煤層綜采工作面的機(jī)采效率和頂煤的可放性。優(yōu)缺點(diǎn)：以機(jī)采工作面突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)為前提，對(duì)突出危險(xiǎn)區(qū)先采用快速抽排（結(jié)合預(yù)裂爆破等措施）和濕潤煤體的區(qū)域性措施，在機(jī)采面進(jìn)行效果檢查，當(dāng)發(fā)現(xiàn)局部地區(qū)仍有突出危險(xiǎn)性時(shí)，再采取中深孔微差控制爆破、水力疏松等局部防突措施，以保證機(jī)采安全。準(zhǔn)確確定機(jī)采工作面的突出敏感指標(biāo)和臨界值，以及局部防突措施的安全可選性和適用性。第四十一頁，共五十頁，編輯于2023年，星期六TWY突出危險(xiǎn)預(yù)報(bào)儀用途：TWY突出危險(xiǎn)預(yù)報(bào)儀是一種測(cè)量鉆孔涌出初速度、鉆孔瓦斯涌出衰減系數(shù)及解吸瓦斯壓力的儀器，為便攜式礦用本質(zhì)安全型儀器，配合ZJ-3及ZJ-2型封孔器可用于石門揭煤及采掘工作面瓦斯突出危險(xiǎn)性的日常預(yù)測(cè)。QFZ-22輕便型防突鉆機(jī)用途：主要用于采掘工作面實(shí)施防突措施鉆孔，也可用于其它礦山或巖土工程鉆孔。系列風(fēng)動(dòng)鉆機(jī)用途：主要用于煤礦井下施工瓦斯抽排入孔，校檢孔等，也可用于地面鉆探地質(zhì)勘探孔及其他用途的各種工程孔。MKF-2防突鉆機(jī)用途：主要用于解決煤礦井下采掘面瓦斯突出的問題。QHFZ-25輕型回轉(zhuǎn)式風(fēng)動(dòng)鉆機(jī)用途：該產(chǎn)品主要用于突出礦井及高瓦斯礦井打防突孔、排放孔、采樣孔、放炮孔、淺注水孔和抽放孔等，也適用于一般礦井，煤層硬度在?≤2.5以內(nèi)鉆孔使用。瓦斯放散初速度測(cè)定裝置用途：該套裝備為試驗(yàn)室測(cè)定煤的突出危險(xiǎn)性綜合指標(biāo)（K＝△P/?）、瓦斯放散初速度（△P）及煤的堅(jiān)固性系數(shù)（?值）；該指標(biāo)是突出危險(xiǎn)性區(qū)域預(yù)測(cè)中發(fā)生突出的必要條件之一。第四十二頁，共五十頁，編輯于2023年，星期六ZLD-2型孔板多級(jí)流量計(jì)用途：用于井下直接測(cè)定采掘工作面、石門揭煤工作面和煤層區(qū)域性突出危險(xiǎn)性的配套儀器。依據(jù)《防治煤與瓦斯突出細(xì)則》第29～31、33~35、37~38條測(cè)定鉆孔瓦斯涌出初速度q或者瓦斯自然涌出量。MD-2型煤鉆屑解吸儀用于井下直接測(cè)定采掘工作面、石門揭煤工作面和煤層區(qū)域性突出危險(xiǎn)性配套儀器。依據(jù)《防治煤與瓦斯突出細(xì)則》第29～31、33～35、37～38條測(cè)定鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)△h2、k1值。JN-2型膠囊封孔器用途：用于突出預(yù)測(cè)和瓦斯抽放，測(cè)定鉆孔瓦斯涌出初速度和鉆孔瓦斯自然涌出量配套裝置。WT-1型瓦斯擴(kuò)散速度測(cè)定儀用途：煤與瓦斯突出礦井突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)中測(cè)定煤質(zhì)指標(biāo)瓦斯放散初速度P指標(biāo)；考查研究煤的瓦斯放散特性，連續(xù)測(cè)定一個(gè)大氣壓下吸附后，0～60s的瓦斯放散速度△P。WY-98系列吸附常數(shù)測(cè)定儀用途：用于測(cè)定煤層開發(fā)和煤層瓦斯防治技術(shù)以及煤層瓦斯含量間接法中最基本的參數(shù)—即郎格謬爾吸附常數(shù)a、b值。第四十三頁，共五十頁，編輯于2023年，星期六WP-1型井下煤層瓦斯含量快速測(cè)定儀用途：用于煤礦井下現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)煤層瓦斯解吸量，由此計(jì)算出瓦斯含量W值、瓦斯壓力P值以及防突指標(biāo)K1、K2等重要參數(shù)。DMF型鉆孔瓦斯流量計(jì)用途：鉆孔瓦斯涌出量是礦井抽放設(shè)計(jì)的抽放工作中必須測(cè)定的重要參數(shù)，鉆孔涌出初速度是判別煤與瓦斯突出危險(xiǎn)程度的重要指標(biāo)之一。適用于煤礦井下有爆炸氣體環(huán)境中。MD-98煤鉆屑瓦斯解吸儀用途：主要用于煤與瓦斯突出礦井石門揭煤、煤巷和回采工作面突出危險(xiǎn)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，檢驗(yàn)防突措施和防突效果，測(cè)定煤層瓦斯解吸指標(biāo)△h2值。GWRVK-11型多瓦斯參數(shù)測(cè)定儀及配套取樣裝備用途：主要用于煤礦井下回采或掘進(jìn)工作面測(cè)定煤層瓦斯含量和煤層突出危險(xiǎn)性指標(biāo)V1（涌出初速度、K1解吸衰減系數(shù)、K1前1min解吸量、W瓦斯含量）等值，尤其能夠測(cè)定出工作面前方三帶區(qū)瓦斯含量或瓦斯壓力的分布。ZFD-15型導(dǎo)軌式防突鉆機(jī)用途：ZFD-15型風(fēng)動(dòng)防突鉆機(jī)主要用于突出礦井打措施孔、淺注水孔、深孔松動(dòng)爆破和抽放孔等工程用孔，也適用于一般礦井鉆孔使用。第四十四頁，共五十頁，編輯于2023年，星期六WCF-2瓦斯放散初速度自動(dòng)測(cè)定儀用途：主要用于測(cè)定煤樣瓦斯放散初速度指標(biāo)，可作為負(fù)壓狀態(tài)下的解吸實(shí)驗(yàn)裝置。WT—2000型瓦斯放散速度測(cè)定儀利用計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)監(jiān)控測(cè)定不同充氣壓力（包括最小突出壓力0.74MPa）0～60秒內(nèi)的煤樣瓦斯放散量、放散速度等。TY—2000型瓦斯解吸特征測(cè)定儀樣機(jī)測(cè)定某一煤層煤的吸附特征曲線。根據(jù)其曲線快速準(zhǔn)確測(cè)定煤層瓦斯壓力。它是一種新的快速測(cè)定煤層瓦斯壓力的儀器。WTC瓦斯突出參數(shù)儀用途：WTC瓦斯突出參數(shù)儀（ATY改進(jìn)型）是一種便攜式礦用本質(zhì)安全型智能測(cè)量儀器。能測(cè)量鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)K1、鉆屑溫度差△T、鉆屑及孔底煤壁溫度T、工作面放炮后30min內(nèi)噸煤瓦斯涌出量指標(biāo)V30及瓦斯涌出特征指標(biāo)Kc等突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)指標(biāo)，并能測(cè)量工作面風(fēng)流中8h內(nèi)的瓦斯?jié)舛?、環(huán)境溫度等。ZWC-2型鉆孔瓦斯涌出初速度測(cè)定裝置用途：主要用于對(duì)采掘工作面進(jìn)行煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)或防突措施效果檢驗(yàn)時(shí)測(cè)定鉆孔瓦斯涌出初速度指標(biāo)。同時(shí)也可用于測(cè)定鉆孔自然瓦斯涌出量。第四十五頁，共五十頁，編輯于2023年，星期六撫順分院防突主要技術(shù)：

煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性區(qū)域預(yù)測(cè)技術(shù)煤與瓦斯突出預(yù)測(cè)敏感指標(biāo)及臨界值確定技術(shù)煤與瓦斯突出綜合預(yù)測(cè)技術(shù)聲發(fā)射實(shí)時(shí)跟蹤預(yù)測(cè)突出危險(xiǎn)性技術(shù)電磁輻射區(qū)域預(yù)測(cè)法瓦斯涌出動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)技術(shù)地質(zhì)動(dòng)力區(qū)劃區(qū)域預(yù)測(cè)法長鉆孔控制爆破防治突出應(yīng)用技術(shù)煤巖與二氧化碳突出的綜合治理工作面預(yù)測(cè)敏感臨界指標(biāo)值確定方法嚴(yán)重突出礦井綜合防突和瓦斯治理技術(shù)煤與瓦斯突出防治技術(shù)深孔控制預(yù)裂爆破技術(shù)突出煤層定向長鉆孔預(yù)抽本煤層瓦斯第四十六頁，共五十頁，編輯于2023年，星期六煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性區(qū)域預(yù)測(cè)技術(shù)用于確定煤層區(qū)域是否具有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性，通過一系列現(xiàn)場(chǎng)及實(shí)驗(yàn)室測(cè)定煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性指標(biāo)參數(shù)，對(duì)煤層或區(qū)域是否具有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性做出明確判斷，以便在有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)的區(qū)域采取防突保護(hù)措施，保證其安全生產(chǎn)。優(yōu)缺點(diǎn)：采用綜合預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)方法，保證預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。各種技術(shù)參數(shù)的準(zhǔn)確測(cè)定和分析等。煤與瓦斯突出預(yù)測(cè)敏感指標(biāo)及臨界值確定技術(shù)用途：全部突出礦井的瓦斯突出防治領(lǐng)域。優(yōu)缺點(diǎn)：提高采掘工作面面的推進(jìn)速度。煤與瓦斯突出綜合預(yù)測(cè)技術(shù)用途：全部突出礦井的瓦斯突出防治領(lǐng)域。優(yōu)缺點(diǎn)：煤與瓦斯突出的影響因素較多，從各礦的生產(chǎn)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)出發(fā)，根據(jù)各種因素對(duì)突出的影響程度，確定其對(duì)突出的隸屬函數(shù)，利用模型識(shí)別技術(shù)預(yù)測(cè)煤與瓦斯突出。該方法是目前國內(nèi)接觸式突出預(yù)測(cè)中最為先進(jìn)的方法，適用于全國各類突出礦井。突出綜合預(yù)測(cè)反對(duì)票及臨界值確定是本技術(shù)的關(guān)鍵。聲發(fā)射實(shí)時(shí)跟蹤預(yù)測(cè)突出危險(xiǎn)性技術(shù)用途：全部突出礦井的瓦斯突出防治領(lǐng)域。優(yōu)缺點(diǎn)：煤與瓦斯突出非接觸式預(yù)測(cè)技術(shù)具有工程量少、對(duì)生產(chǎn)影響小、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)等特點(diǎn)，是目前預(yù)測(cè)的發(fā)展方向。第四十七頁，共五十頁，編輯于2023年，星期六電磁輻射區(qū)域預(yù)測(cè)法用途：用于確定煤層區(qū)域是否具有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性，通過電磁輻射手段測(cè)定煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性指標(biāo)參數(shù)，對(duì)煤層或區(qū)域是否具有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性做出明確判斷，以便在有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)的區(qū)域采取防突保護(hù)措施，保證其安全生產(chǎn)。瓦斯涌出動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)技術(shù)用途：用于確定采掘工作面是否具有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性，通過連續(xù)監(jiān)測(cè)手段測(cè)定煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性指標(biāo)參數(shù)，對(duì)采掘工作面是否具有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性做出明確判斷，保證其安全生產(chǎn)。地質(zhì)動(dòng)力區(qū)劃區(qū)域預(yù)測(cè)法用途：用于確定煤層區(qū)域是否具有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性，通過地應(yīng)力等地質(zhì)指標(biāo)、煤層瓦斯壓力等瓦斯指標(biāo)、瓦斯放散初速度等煤質(zhì)指標(biāo)測(cè)定煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性指標(biāo)參數(shù)，對(duì)煤層或區(qū)域是否具有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性做出明確判斷，以便在有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)的區(qū)域采取防突保護(hù)措施，保證其安全生產(chǎn)。長鉆孔控制爆破防治突出應(yīng)用技術(shù)用途：綜采、綜放采掘進(jìn)工作面區(qū)域性防突，增大煤層透氣性，提高瓦斯抽放率，應(yīng)用于礦井瓦斯災(zāi)害（含煤與瓦斯突出）治理及井下煤層氣開發(fā)。優(yōu)缺點(diǎn)：針對(duì)綜采、綜放采掘進(jìn)工作面的局部防突措施作用范圍小、占用采煤時(shí)間長、難以滿足安全高效生產(chǎn)需要的實(shí)際情況，以及無保護(hù)層開采等原因，在綜采（放）工作面突出危險(xiǎn)區(qū)域的機(jī)巷或風(fēng)巷，打長鉆孔進(jìn)行控制爆破，消除高地應(yīng)力、提高煤層透氣性，在回采前消除突出，并預(yù)先抽排瓦斯，降低采煤過程瓦斯涌出；同時(shí)，要保護(hù)要頂板，避免回采過程冒頂和過度片幫。在突出煤層打長鉆