区域预测及区域消突效果检验

瓦斯防治技术及装备研究所系列学术报告之四陈向军讲师2010年12月25日区域预测及区域消突效果检验2020/1/24第2页讲座提纲一、区域预测1.目的和要求2.分类及方法3.今后研究方向二、区域消突效果检验1.要求2.掘进工作面区域消突效果检验3.回采工作面区域效果检验4.今后研究方向2020/1/24第3页《防治煤与瓦斯突出规定》第三十三条：突出矿井应当对突出煤层进行区域突出危险性预测（以下简称区域预测）。经区域预测后，突出煤层划分为突出危险区和无突出危险区。未进行区域预测的区域视为突出危险区。预测的目的：区划突出煤层中的突出危险区和非突出区，使矿井消突工作更具有针对性。区域预测的目的和要求2020/1/24第4页区域预测分为新水平、新采区开拓前的区域预测（以下简称开拓前区域预测）和新采区开拓完成后的区域预测（以下简称开拓后区域预测）。开拓前区域预测—用于制定适当的防突技术方案、设计符合安全生产需要的安全生产系统和采煤方法等、指导新水平、新采区开拓工程揭煤。区域预测分类和方法2020/1/24第5页开拓后区域预测---用于指导工作面的设计和采掘生产作业。谁来做：对已确切掌握煤层突出危险区域的分布规律，并有可靠的预测资料的，区域预测工作可由矿技术负责人组织实施；否则，应当委托有煤与瓦斯突出危险性鉴定资质的单位进行区域预测。区域预测结果应当由煤矿企业技术负责人批准确认。区域预测分类和方法2020/1/24第6页《规定》第四十二条要求：区域预测一般根据煤层瓦斯参数结合瓦斯地质分析的方法进行，也可以采用其他经试验证实有效的方法。根据煤层瓦斯压力或者瓦斯含量进行区域预测的临界值应当由具有突出危险性鉴定资质的单位进行试验考察。区域预测分类和方法2020/1/24第7页第四十三条根据煤层瓦斯参数结合瓦斯地质分析的区域预测方法应当按照下列要求进行：（一）煤层瓦斯风化带为无突出危险区域；（二）根据已开采区域确切掌握的煤层赋存特征、地质构造条件、突出分布的规律和对预测区域煤层地质构造的探测、预测结果，采用瓦斯地质分析的方法划分出突出危险区域。区域预测分类和方法2020/1/24第8页区域预测分类和方法-450-400-350-300-450-400-350-300514326根据瓦斯地质分析划分突出危险区域示意图2020/1/24第9页区域预测分类和方法（三）在上述（一）、（二）项划分出的无突出危险区和突出危险区以外的区域，应当根据煤层瓦斯压力P进行预测。如果没有或者缺少煤层瓦斯压力资料，也可根据煤层瓦斯含量W进行预测。预测所依据的临界值应根据试验考察确定，在确定前可暂按下表预测。瓦斯压力P（MPa）瓦斯含量W（m3/t）区域类别P﹤0.74W﹤8无突出危险区其他情况突出危险区2020/1/24第10页区域预测分类和方法注意：采用上述方法进行开拓后区域预测时，应当符合下列要求：（一）预测所主要依据的煤层瓦斯压力、瓦斯含量等参数应为井下实测数据；（二）测定煤层瓦斯压力、瓦斯含量等参数的测试点在不同地质单元内根据其范围、地质复杂程度等实际情况和条件分别布置；同一地质单元内沿煤层走向布置测试点不少于2个，沿倾向不少于3个，并有测试点位于埋深最大的开拓工程部位。2020/1/24第11页区域今后研究方向：区域预测新方法、新指标研究研究不同区域区域预测的新方法及新指标很有意义。突出煤物理性质瓦斯地应力2020/1/24第12页区域消突效果检验要求《规定》第五十二条要求：采用预抽煤层瓦斯区域防突措施时，应当以预抽区域的煤层残余瓦斯压力或者残余瓦斯含量为主要指标或其他经试验证实有效的指标和方法进行措施效果检验。煤层残余瓦斯压力临界值暂取0.74MPa；残余瓦斯含量临界值暂取8m3/t。2020/1/24第13页区域消突效果检验要求对预抽煤层瓦斯区域防突措施进行检验时，均应当首先分析、检查预抽区域内钻孔的分布等是否符合设计要求，不符合设计要求的，不予检验。采用残余瓦斯压力或者残余瓦斯含量指标对穿层钻孔、顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施和穿层钻孔预抽石门揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施进行检验时，必须依据实际的直接测定值。2020/1/24第14页区域消突效果检验要求检验期间还应当观察、记录在煤层中进行钻孔等作业时发生的喷孔、顶钻及其他突出预兆。但若发现了喷孔、顶钻及其他明显突出预兆时，发生明显突出预兆的位置或超标点周围半径100m内的预抽区域判定为措施无效，所在区域煤层仍属突出危险区。此时，矿井应进一步实施区域消突措施，待执行进一步区域消突措施后，再次进行区域消突效果检验。2020/1/24第15页掘进工作面区域消突效果检验对穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施进行检验时，在煤巷条带每间隔30～50m至少布置1个检验测试点；对顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施进行检验时，在煤巷条带每间隔20～30m至少布置1个检验测试点，且每个检验区域不得少于3个检验测试点。采用残余瓦斯含量指标进行检验。2020/1/24第16页掘进工作面区域消突效果检验穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯检验测点布置2020/1/24第17页掘进工作面区域消突效果检验顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯检验测点布置2020/1/24第18页回采区域消突效果检验依据：《煤矿瓦斯抽采基本指标（AQ1026－2006）》《防治煤与瓦斯突出规定》《预抽回采工作面煤层瓦斯防治煤与瓦斯突出措施效果评价方法（MT/T1037-2007）》检验方法：残余瓦斯含量法和综合指标（D值）法2020/1/24第19页回采区域消突效果检验采用残余瓦斯含量法检验时，若回采工作面长度未超过120m，则沿回采工作面推进方向每间隔30～50m至少布置1个检验测试点；若回采工作面长度大于120m时，则在回采工作面推进方向每间隔30～50m，至少沿工作面方向布置2个检验测试点。2020/1/24第20页回采区域消突效果检验-直接法测定w残余瓦斯含量测定钻孔布孔示意图2020/1/24第21页回采区域消突效果检验-直接法测定w2020/1/24第22页在进行预抽回采工作面煤层瓦斯防突措施效果评价时，如果评价范围内各钻孔的拍排时间差别过大及钻孔间距过大，则应将评价区域划分为不同的评价单元分别进行评价。划分的评价单元应同时满足下列条件：⑴钻孔抽排时间与该段内平均抽排时间差应小于3倍的标准差，标准差由下式计算：⑵各钻孔间距均应小于平均间距的1.3倍。21)(1niittn回采区域消突效果检验-间接法计算w2020/1/24第23页残余瓦斯含量根据抽排瓦斯量进行计算，计算公式如下：GQGWWC0mhhlHHLG)()(2121评价单元煤层储量G的计算方法见下式；回采区域消突效果检验-间接法计算w2020/1/24第24页间接法计算煤层残余瓦斯含量测定结果回采区域消突效果检验-间接法计算w2020/1/24第25页根据《预抽回采工作面煤层瓦斯防治煤与瓦斯突出措施效果评价方法（MT/T1037-2007）》，在进行预抽回采工作面煤层瓦斯防突措施效果评价时，如果评价范围内各钻孔的抽排时间差别过大及钻孔间距过大，则应将评价区域划分为不同的评价单元分别进行评价。)74.0)(3/0075.0(cpfHD回采区域消突效果检验-综合指标（D值）2020/1/24第26页回风联络巷主撤架通道辅撤架通道X13015巷辅助运输巷机头8#B11C3C11C12C13C14B16C16A164966200055315000α=180°α=178°30'α=90°撤带通道6.1012410#9#7#6#5#4#3#2#1#7#8#9#6#5#4#3#2#1#1#2#3#4#5#6#4930111098654321千米钻机位置(西900米,东500米)22#23#24#25#21#124不返水13#掉杆22根17#瓦斯大19#50#塌孔53#见空66米煤,108米矸12#13#8#14#15#16#17#150含量3330.2205一号区段二号区段三号区段四号区段根据X1301工作面预抽钻孔布置方式及施工时间，将工作面划分为四个区段，区段划分见下图。回采区域消突效果检验-综合指标（D值）2020/1/24第27页突出危险性综合指标D值法检验结果回采区域消突效果检验-综合指标（D值）2020/1/24第28页今后研究方向：1.区域消突效果检验敏感指标及临界值研究；2.区域消突效果检验新方法、新指标研究；3.残余瓦斯含量和残余瓦斯压力准备快速测定关键技术及装备研究；4.地面井区域消突效果检验方法研究。2020/1/24第29页谢谢！