3預測敏感指標及其臨界值確定實例

　　水城礦業(yè)(集團)有限責任公司大灣煤礦11#煤層共發(fā)生了17次煤與瓦斯突出現(xiàn)象，最大突出強度703t。近年來的實踐表明，以前采用的預測指標臨界值未能反映11#煤層的實際突出危險情況，導致掘進過程中防突措施工程量較大，在一定程度上影響了掘進進度，制約了生產的進一步發(fā)展。為此，對礦井突出危險性預測敏感指標及其臨界值專門進行了研究。研究工作分兩個階段進行：第一階段為試驗研究階段，主要通過對歷史資料的統(tǒng)計分析和實驗室試驗，首先確定一個主要的敏感指標及其試驗臨界值初值，通過現(xiàn)場試驗，考察各個指標的敏感性，確定出敏感指標及其臨界值；第二階段為擴大應用階段，通過增加試驗工作面?zhèn)€數(shù)，用確定出的敏感指標及其臨界值指導生產，以期進行擴大驗證，根據(jù)驗證結果可進行必要的修正和最終確定。

　　3.1敏感指標試驗初值的確定

　　在對礦井突出規(guī)律分析的基礎上，統(tǒng)計了多年來的歷史資料，經過綜合分析初步認為鉆屑瓦斯解吸指標K1在11#煤層較敏感，決定作為試驗期間的主要考察指標。其試驗臨界值初值可通過以下3個方面確定。

　　3.1.1歷史預測資料的統(tǒng)計

　　對全礦所有掘進工作面的預測資料進行統(tǒng)計(共528次)，結果見表1。1997-1999年來的所有掘進面的測定資料統(tǒng)計結果也具有大致相同的測值分布規(guī)律。在試驗初期，預測突出危險率可取20%以上，試驗初值可選用0.6。

　　表1

　　1999-01-2001-05全礦煤巷預測資料統(tǒng)計

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　　3.1.2突出點附近指標值的大小

　　通過對10多次突出的分析，雖然突出前的個別測定值小于0.5，但突出點前后的預測資料顯示，絕大多數(shù)的K1指標值均大于0.6，說明K1值大于0.6時能在一定程度上反映煤層突出危險狀態(tài)的存在。所以，試驗初值可選用0.6。

　　3.1.3實驗室確定結果

　　煤層瓦斯壓p與K1值之間存在一定的相關關系，根據(jù)大量的破碎試驗和測試結果，煤層的最小突出瓦斯壓力與煤的堅固性系數(shù)等指標存在一定的函數(shù)關系，所以通過煤質力學指標可確定煤層的突出臨界瓦斯壓力值，繼而通過實驗室測定的K1—p關系模型便可確定出煤層的K1指標臨界值。圖為11#煤層的K1—p關系模型。

　　圖111E專用回風巷煤樣K1—p關系模型實驗結果

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　　通過上述方法，對不同地點煤樣的測定分析，分別確定出11#煤層的K1指標臨界值，見表2。在試驗初期，從安全的角度考慮，可以先取0.6作為K1指標臨界初值。