3預(yù)測(cè)敏感指標(biāo)及其臨界值確定實(shí)例

　　水城礦業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司大灣煤礦11#煤層共發(fā)生了17次煤與瓦斯突出現(xiàn)象，最大突出強(qiáng)度703t。近年來(lái)的實(shí)踐表明，以前采用的預(yù)測(cè)指標(biāo)臨界值未能反映11#煤層的實(shí)際突出危險(xiǎn)情況，導(dǎo)致掘進(jìn)過(guò)程中防突措施工程量較大，在一定程度上影響了掘進(jìn)進(jìn)度，制約了生產(chǎn)的進(jìn)一步發(fā)展。為此，對(duì)礦井突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)敏感指標(biāo)及其臨界值專(zhuān)門(mén)進(jìn)行了研究。研究工作分兩個(gè)階段進(jìn)行：第一階段為試驗(yàn)研究階段，主要通過(guò)對(duì)歷史資料的統(tǒng)計(jì)分析和實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)，首先確定一個(gè)主要的敏感指標(biāo)及其試驗(yàn)臨界值初值，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，考察各個(gè)指標(biāo)的敏感性，確定出敏感指標(biāo)及其臨界值；第二階段為擴(kuò)大應(yīng)用階段，通過(guò)增加試驗(yàn)工作面?zhèn)€數(shù)，用確定出的敏感指標(biāo)及其臨界值指導(dǎo)生產(chǎn)，以期進(jìn)行擴(kuò)大驗(yàn)證，根據(jù)驗(yàn)證結(jié)果可進(jìn)行必要的修正和最終確定。

　　3.1敏感指標(biāo)試驗(yàn)初值的確定

　　在對(duì)礦井突出規(guī)律分析的基礎(chǔ)上，統(tǒng)計(jì)了多年來(lái)的歷史資料，經(jīng)過(guò)綜合分析初步認(rèn)為鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)K1在11#煤層較敏感，決定作為試驗(yàn)期間的主要考察指標(biāo)。其試驗(yàn)臨界值初值可通過(guò)以下3個(gè)方面確定。

　　3.1.1歷史預(yù)測(cè)資料的統(tǒng)計(jì)

　　對(duì)全礦所有掘進(jìn)工作面的預(yù)測(cè)資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)(共528次)，結(jié)果見(jiàn)表1。1997-1999年來(lái)的所有掘進(jìn)面的測(cè)定資料統(tǒng)計(jì)結(jié)果也具有大致相同的測(cè)值分布規(guī)律。在試驗(yàn)初期，預(yù)測(cè)突出危險(xiǎn)率可取20%以上，試驗(yàn)初值可選用0.6。

　　表1

　　1999-01-2001-05全礦煤巷預(yù)測(cè)資料統(tǒng)計(jì)

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　　3.1.2突出點(diǎn)附近指標(biāo)值的大小

　　通過(guò)對(duì)10多次突出的分析，雖然突出前的個(gè)別測(cè)定值小于0.5，但突出點(diǎn)前后的預(yù)測(cè)資料顯示，絕大多數(shù)的K1指標(biāo)值均大于0.6，說(shuō)明K1值大于0.6時(shí)能在一定程度上反映煤層突出危險(xiǎn)狀態(tài)的存在。所以，試驗(yàn)初值可選用0.6。

　　3.1.3實(shí)驗(yàn)室確定結(jié)果

　　煤層瓦斯壓p與K1值之間存在一定的相關(guān)關(guān)系，根據(jù)大量的破碎試驗(yàn)和測(cè)試結(jié)果，煤層的最小突出瓦斯壓力與煤的堅(jiān)固性系數(shù)等指標(biāo)存在一定的函數(shù)關(guān)系，所以通過(guò)煤質(zhì)力學(xué)指標(biāo)可確定煤層的突出臨界瓦斯壓力值，繼而通過(guò)實(shí)驗(yàn)室測(cè)定的K1—p關(guān)系模型便可確定出煤層的K1指標(biāo)臨界值。圖為11#煤層的K1—p關(guān)系模型。

　　圖111E專(zhuān)用回風(fēng)巷煤樣K1—p關(guān)系模型實(shí)驗(yàn)結(jié)果

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　　通過(guò)上述方法，對(duì)不同地點(diǎn)煤樣的測(cè)定分析，分別確定出11#煤層的K1指標(biāo)臨界值，見(jiàn)表2。在試驗(yàn)初期，從安全的角度考慮，可以先取0.6作為K1指標(biāo)臨界初值。