寺家莊礦掘進(jìn)工作面突出預(yù)測敏感指標(biāo)研究.pdf

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1、總第139期doi：10．3969／j．issn．1005—2798．2011．04．001寺家莊礦掘進(jìn)工作面突出預(yù)測敏感指標(biāo)研究冉永進(jìn)，楊宏民，陳立偉，夏會輝(河南理工大學(xué)安全科學(xué)與工程學(xué)院，河南焦作454003)摘要：以寺家莊煤礦現(xiàn)場實(shí)測資料為基礎(chǔ)，對該礦瓦斯突出預(yù)測敏感指標(biāo)進(jìn)行了定性分析。利用模糊數(shù)學(xué)與概率論相結(jié)合提出了確定該礦預(yù)測敏感指標(biāo)的數(shù)學(xué)模型，對該礦突出預(yù)測敏感指標(biāo)進(jìn)行了定量計算。結(jié)果表明，定性分析與定量計算的結(jié)果有很好的吻合性。關(guān)鍵詞：掘進(jìn)工作面；突出預(yù)測；敏感指標(biāo)中圖分類號：TD713文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1005—2798(2011)04

2、—0001—03StudyonSijiazhuangOutburstPrediction-sensitiveIndicatorsinHeadingFaceRANYong-jin，YANGHong-min，CHENLi-wei，XIAHui-hui(SchoolofSafetyScienceandEngineering，HenanPolytechnicUniversity，Jiaozuo454003，China)Abstract：OnthebasisofSijiazhuangfieldmeasurenlentdataes，analysedqualitativel

3、ythegasoutburstpredictionindexssensitivity．Analysedquantitativelythegasoutburstpredictionindexssensitivitybymathematicsanandprobability．Theresultshowsthatthere—suitsofqualitativeandquantitativeanalysisaregoodfit．Keywords：headingface；outburstprediction；sensitiveindicators煤與瓦斯突出是一種極為復(fù)

4、雜的動力現(xiàn)象，建工作面試生產(chǎn)。l5號煤層屬于嚴(yán)重突出煤層，自立適合于煤層具體條件的突出危險性預(yù)測預(yù)報指標(biāo)2007年1月3日發(fā)生首次瓦斯突出以來，截至2009體系是防治煤與瓦斯突出的有效措施。由于不同礦年底，共發(fā)生瓦斯突出18次，均發(fā)生在煤巷掘進(jìn)工井、不同煤層的地質(zhì)條件、賦存條件及成煤條件均有作面，最大突出煤量260t，最大突出瓦斯量較大差異，因此不同指標(biāo)對不同的煤層所表現(xiàn)出來29500m。敏感性也有所不同。目前許多礦井照搬照抄《防治從突出強(qiáng)度來看：寺家莊煤礦所發(fā)生的18次煤煤與瓦斯突出規(guī)定》中推薦的預(yù)測指標(biāo)及臨界值，致與瓦斯突出事故中，12次突出煤量在1～17

5、t之間，使許多礦區(qū)所采用的預(yù)測預(yù)報指標(biāo)體系不敏感，“高1次突出80t，2次大于100t，無特大型突出，大型突指標(biāo)不突，低指標(biāo)突出”的現(xiàn)象時有發(fā)生。因此研究出2次，中型突出1次，小型突出12次，占總突出次各指標(biāo)對同一區(qū)域突出危險性的敏感程度及臨界值數(shù)的80％；從突出類型來看：18次瓦斯突出記錄中，就顯得尤為重要。只有如此煤礦才能取得安全和經(jīng)突出6次，壓出12次，分別占總次數(shù)的33．3％和濟(jì)的最大平衡，既能保證安全生產(chǎn)，又盡可能地解放66．7％。不同類型的煤與瓦斯突出有不同的動力生產(chǎn)力，提高采掘進(jìn)度。源，其中突出是瓦斯和地應(yīng)力共同作為動力源，壓出的主要動力源為地應(yīng)

6、力，至今發(fā)生的18次煤與瓦1礦井瓦斯突出特征及防治概況斯突出多為突出和壓出，結(jié)合現(xiàn)有的地質(zhì)資料，發(fā)現(xiàn)陽泉煤業(yè)集團(tuán)寺家莊煤礦是一座年設(shè)計生產(chǎn)能煤與瓦斯突出多位于小型地質(zhì)構(gòu)造附近，且與瓦斯力500萬t的特大型礦井，主采石炭系太原組15號和地應(yīng)力有關(guān)，初步斷定掘進(jìn)面的突出主要是瓦斯煤層。2005年1月開工建設(shè)，采用主斜井、副立井和地應(yīng)力聯(lián)合作用的結(jié)果。大量試驗(yàn)研究考察表和立風(fēng)井的混合開拓方式，2009年8月首采15104明，鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)與煤層瓦斯壓力、瓦斯含收稿日期：201l-02-21基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(50974056)作者簡介：冉永進(jìn)(1984

7、一)，男，河北保定人，在讀碩士研究生，研究方向?yàn)槊旱V瓦斯災(zāi)害防治。冉永進(jìn)等：寺家莊礦掘進(jìn)工作面突出預(yù)測敏感指標(biāo)研究第20卷第4期量、瓦斯放散初速度等因素密切相關(guān)，它主要反映了斯突出規(guī)定》中給出的臨界值D．4mL／(g·min’)，而影響突出的瓦斯因素，還在一定程度上反映了影響且值變化幅度比較大，超標(biāo)率高；S值整體變化突出的煤體結(jié)構(gòu)因素；研究表明鉆屑量指標(biāo)s對幅度比較小，大都集中在1．8～3．5kg／m之間，其最以地應(yīng)力作用的突出較為敏感。鉆屑量指標(biāo)S是大值為8．5km，最小值為1．4kg／m，超標(biāo)現(xiàn)象僅綜合反映煤層地應(yīng)力、瓦斯和煤質(zhì)3個因素的預(yù)測有一次，是由于

8、煤層軟分層明顯變厚和煤層地質(zhì)構(gòu)指標(biāo)，其