通化礦區(qū)煤與瓦斯突出特征及預(yù)測(cè)技術(shù)研究.pdf

1、煤與瓦斯突出等動(dòng)力災(zāi)害嚴(yán)重威脅著礦山安全開采，影響著礦山安全生產(chǎn)及經(jīng)濟(jì)效益的提高，如何對(duì)煤與瓦斯突出危險(xiǎn)進(jìn)行有效預(yù)測(cè)成為亟待解決的難題。通化礦區(qū)部分礦井采深較大，煤與瓦斯突出災(zāi)害嚴(yán)重，雖已采用常規(guī)指標(biāo)和煤巖電磁輻射技術(shù)等進(jìn)行突出預(yù)測(cè)，但是有針對(duì)性的突出前兆規(guī)律及預(yù)測(cè)技術(shù)缺乏研究，預(yù)測(cè)效果還有待進(jìn)一步提高。
　　本文研究了通化礦區(qū)煤與瓦斯突出特征；分析了采掘空間不同作業(yè)工序?qū)﹄姶泡椛涞挠绊?，測(cè)試了井下設(shè)備對(duì)電磁輻射信號(hào)的干擾情況并找

2、出了規(guī)避干擾的方法；對(duì)突出危險(xiǎn)顯現(xiàn)前電磁輻射和瓦斯?jié)舛茸兓M(jìn)行分析，得到了通化礦區(qū)煤與瓦斯突出前兆規(guī)律；引入基尼系數(shù)，計(jì)算并分析了突出危險(xiǎn)前后電磁輻射和瓦斯?jié)舛然嵯禂?shù)的變化規(guī)律，形成了基于電磁輻射和瓦斯?jié)舛然嵯禂?shù)的突出預(yù)測(cè)方法，并對(duì)預(yù)測(cè)效果進(jìn)行了初步驗(yàn)證。研究得到了以下結(jié)果：
　?。?）火成巖對(duì)通化礦區(qū)突出危險(xiǎn)影響較大，火成巖侵蝕區(qū)域突出危險(xiǎn)較大；軟煤厚度或其變化程度較大、掘進(jìn)中遇斷層等地質(zhì)構(gòu)造時(shí)，突出危險(xiǎn)性增加；K1值對(duì)突出

3、危險(xiǎn)反應(yīng)明顯，S值反應(yīng)不明顯。
　?。?）電磁輻射與K1值呈顯著相關(guān)，與S呈低度相關(guān)；電磁輻射的變化可以很好的反映防突措施的有效性；采掘空間不同設(shè)備對(duì)電磁信號(hào)有不同程度的影響，儀器安裝點(diǎn)離掘進(jìn)迎頭不同距離時(shí)干擾情況和測(cè)試效果不同，可采用在煤壁孔洞內(nèi)安裝天線的方式來減少干擾。
　?。?）突出危險(xiǎn)前后電磁輻射和瓦斯曲線變化趨勢(shì)基本一致。煤層突出危險(xiǎn)顯現(xiàn)時(shí)，電磁輻射明顯升高；突出危險(xiǎn)前電磁輻射和瓦斯監(jiān)測(cè)曲線波動(dòng)明顯，電磁輻射和瓦斯

4、濃度增長率超過35％；突出危險(xiǎn)前最近一次炮后瓦斯?jié)舛确逯礟1與其之前臨近一次炮后瓦斯?jié)舛确逯礟2之比P1/P2大于1.5，且P1與正常作業(yè)時(shí)瓦斯?jié)舛萈0之比P1/P0大于3。
　　（4）電磁輻射和瓦斯?jié)舛然嵯禂?shù)與常規(guī)預(yù)測(cè)指標(biāo)變化對(duì)應(yīng)性良好，可以用于突出預(yù)測(cè)，計(jì)算了預(yù)警臨界值；運(yùn)用電磁輻射和瓦斯?jié)舛染翟鲩L率、炮后瓦斯?jié)舛缺萈1/P2和P1/P0、電磁基尼系數(shù)和瓦斯基尼系數(shù)作為預(yù)測(cè)指標(biāo)對(duì)煤與瓦斯突出危險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率為81.