(2)區域性防治煤與瓦斯突出技術。隨著放頂煤技術的推廣應用,區域性防治煤與瓦斯突出技術越來越受到重視。淮南礦業集團屬于煤層群開采的礦區,但大部分煤層具有突出危險性,為此試驗了多重開采上保護層、遠距離下保護層、順煤層長鉆孔強化預抽煤層瓦斯的區域性防治煤與瓦斯突出技術。在新莊孜礦,先行開采上部B8槽煤,然后開采B7b、B7a煤層,實現對具有突出危險的下部B6槽(距B7a煤層約12m)和B4槽煤層(距B6槽約40m)消除突出危險的目的;潘一、潘三礦試驗開采B11(厚度約1.8m)煤層實現對上部遠距70m以上的C13槽煤消除突出危險性的目的;謝二礦試驗順煤層長鉆孔強化預抽煤層瓦斯消除突出危險性,都取得好的效果。潘一、潘三礦正在對被保護區C13槽進行放頂煤開采試驗,沒有發現任何瓦斯動力跡象;謝二礦試驗工作面已利用放頂煤開采工藝全部安全回采。這說明,針對不同情況,采取不同的區域性防治突出技術措施,能夠消除煤層突出危險性,實現放頂煤安全回采的目的,但利用保護層措施時,對首采層瓦斯治理、被保護層瓦斯抽放必須給予高度重視;對采取順煤層長鉆孔強化預抽瓦斯措施時,各條塊區域的突出危險性預測、預抽工藝,預抽后的效果評價必須給予高度重視。
(3)煤與瓦斯突出危險性的預測預報技術。根據《煤礦安全規程》規定,發生過一次突出的礦井即定為煤與瓦斯突出礦井,發生過突出的煤層即定為突出煤層。但對新建礦井,在礦井設計時煤層尚未開采,這時,礦井瓦斯突出危險性主要根據煤層突出危險性的預測來確定。如果礦井開采的煤層中預測為有突出危險,那么,也應該認定為有突出危險礦井。
我國煤層的突出危險性預測主要根據地質勘探資料進行分析,目前主要根據地質構造、煤層賦存條件、勘探鉆孔芯測定的煤層結構、瓦斯壓力和瓦斯含量等資料,參照鄰近礦井或條件類似礦井反映突出危險性的資料進行統計和類比分析,預測煤層的突出危險性。主要預測指標有煤層堅固性系數,,瓦斯壓力、瓦斯含量、構造特征及其分布等。f≥0.5、瓦斯壓力不大于0.74MPa、瓦斯含量不大于10m/t的煤層,一般不具有突出危險性,除非在構造破壞帶由于相關指標發生顯著變化。需要指出的是;根據近幾年的研究發現,地勘期間測定的瓦斯壓力和含量普遍偏低,因此,在資料分析時要考慮測定數據可能存在的誤差,有采掘工程進入煤層時應進行現場測定相關參數予以驗證。
對突出危險煤層,各采掘區域的突出危險性同樣可根據以上方法和指標進行預測,但測點應加密,測點密度越大,預測準確性越高,此外,還應根據已進行采掘區域突出點分布規律進行類比和統計分析預測,提高預測準確性。近幾年,試驗了無線電透視法結合采掘工作面瓦斯涌出、動力顯現特征、采掘工作面突出危險性預測指標的分布特點和規律進行綜合分析預測,能夠預測更小塊段的突出危險性,預測精度能夠滿足安全生產的要求。
對突出危險區域的采掘工作面,試驗研究了AE聲發射、瓦斯涌出動態指標,對采掘工作面周圍煤巖體的突出危險性進行實時跟蹤預測技術。實驗表明,煤巖體在承載達到極限載荷的40%~60%時會產生顯著的微破壞聲響,通過監測煤巖體中的微破壞聲響(AE活動)能夠提前預測煤巖體的力學動態;通過監測采掘空間瓦斯涌出動態變化特征,能夠預測煤巖體內力學動態引起的瓦斯涌出異常;將兩方面信息進行數學處理和綜合分析,并結合大量實際監測數據和動力顯現特征建立的判識知識庫,實現采掘工作面周圍煤巖體突出危險性的實時跟蹤預測。南桐煤礦、平頂山十二礦、芙蓉白皎礦的試驗表明,該技術具有很好的應用前景。
用電磁輻射方法預測煤巖動力現象是繼聲發射監測方法后的又一新的研究成果。“九五”期間由平煤(集團)公司和中國礦業大學聯合研制的電磁輻射法預測突出危險性技術及便攜式裝備已進行了井下試驗,該技術填補了國內空白,實現了便攜非接觸式連續24小時不間斷預測預報。
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