《安全技术》之煤与瓦斯突出预测防治技术的发展与展望 VIP免费

煤与瓦斯突出预测防治技术的发展与展望1综述我院是我国最早从事瓦斯突出防治研究的专业研究院，研究领域涉及突出预测、防突出措施、措施效果检验和人身防护安全措施、突出机理等各方面。在国内首先开展了开采保护层、大、小直径超前钻孔、钻孔水力冲刷、水力冲孔、深孔松动爆破、石门金属骨架等多种防突措施研究；率先在国内开展了煤层与瓦斯突出区域性预测和工作面预测科研工作，提出了区域预测煤和瓦斯突出危险性综合指标P和K、煤层突出危险性指标△P、工作面预测钻屑量指标S、钻屑瓦斯解吸指标△h2、C及钻孔瓦斯涌出初速度指标g；建立了区域预测综合防突技术思想，并在现场投入应用；率先开展了AE声发射、瓦斯涌出特征非接触连续预测突出研究，以及机掘面防突措施研究。20世纪50年代，我院于1956——1960年首先在北票、红卫、涟邵、焦作、梅田、六盘水等矿井进行瓦斯突出调查，建立了全国重点突出矿井卡片；1958年率先在北票煤田台吉三井、冠山二井开采保护层，并获得成功，为最初的防突提供了最为有效的技术手段；1959年继续在天府磨心坡井推广应用开采保护层，并结合瓦斯抽放综合防突。20世纪60代初，我院即建立区域预测单项指标△P、f值，1960年——1965年进行了全国突出煤层△P、f值普查；1961年——1963年在红卫、蛇形山矿进行开采保护层推广；1964——1965年在红卫煤矿进行300mm大直径超前钻孔和水平分层采煤法自我卸压保护防突研究，并将大直径超前钻孔推广到北票、梅田等局；1966——1968年在北票台吉、冠山三宝进行了13个煤层、14个石门的钻孔水力冲刷试验研究，均安全揭开石门；1968年在北票三宝矿进行煤巷道水力冲孔防止突出措施工艺研究；1968年国内率先在北票台吉矿进行深孔松动爆破防突措施研究；1965——1967年在北票开展震动放炮揭开突出层，将震动放炮用瞬发雷管发展到毫秒雷管；1967年我院在北票三宝一井、台吉矿首次应用煤的破坏类型、瓦斯放散初速度△P、煤的坚固性f区域突出危险性预测、提出了煤的突出危险性综合指标K。20世纪70年代，1974——1975年，我院应用提出的综合指标K结合地质条件，对北票三宝、台吉两个矿各煤层进行区域突出危险性分类；于1977年在北票矿务局试验研究超声波测定煤层应力，研制了超声波应力测定仪，并初步探索了地震指标与煤和瓦斯突出的关系（水氡指标及入射性元素放射性强度与突出关系）。20世纪80年代，我院的突出研究工作有了飞跃，1980——1981年，我院在调查分析了我国一系列突出矿井始突深度、煤层瓦斯压力、煤的坚固性性系数f，综合考虑地应力、瓦斯和煤质这3项具有决定突出发生的主要因素，在北票、红卫经大量考察研究，提出了标志煤层突出危险性的综合指标D，并建立了地勘、基建和生产矿井预测煤层和区域突出危险性综合指标法（D、K指标），并在系统考察研究煤样暴露时间、破坏类型、瓦斯压力、煤样精度诸因素与瓦斯解吸规律基础上，在国内首次提出了预测工作面突出危险的钻屑瓦斯解吸指标△h2、衰减系数C和钻屑量指标S。初步得出了标志突出危险性的钻屑倍率指标，研制了MD-1型井下瓦斯解吸仪，首次成功地利用△h2、C、S预测石门揭煤工作面突出危险性。以上预测方法和指标的提出奠定了我国突出区域预测和工作面预测的理论和工艺技术基础。1986年开始国家“七五”攻关，我院就“北票综合防突措施”、“焦作综合防突措施”、”瓦斯突出监测系统”进行重点科技攻关。在北票试验成功了低透气性煤层网格布孔大面积预抽区域防突措施和钻孔卸压煤配合金属骨架防止石门揭煤突出新工艺，将石门揭煤时间由原来的3~6个月缩短到1~3个月；在煤巷突出预测攻关中，首次在突出矿进行四位一体综合防突，经1800m巷道跟踪多参数预测，提出综合反映钻屑量、钻屑量解吸指标的综合指标F，首次用预测突出率、预测突出准确率、预测非突出准确率来评价突出预测方法适用性指标，并研制了MD-2型瓦斯解吸仪、ZCD-1型钻孔多级流量计、JN-1型封孔器等，成套工作面突出预测仪表，在全国突出矿井得到了广泛的应用。在焦作试验成功工艺简单、装备配套的深孔控制卸压爆破局部防突措施，连续、安全掘进300m，最高月掘进速度达95.2m。在安阳龙山矿试验研究...