針對現(xiàn)有煤與瓦斯突出預(yù)測技術(shù)難以實現(xiàn)時間和空間領(lǐng)域的全方位連續(xù)預(yù)測、防突預(yù)測結(jié)果利用率低、預(yù)測信息發(fā)布滯后等問題,提出了一套適用于現(xiàn)代化高產(chǎn)高效礦井的多因素、全方位、時空連續(xù)型的煤與瓦斯突出協(xié)同預(yù)測技術(shù)體系.按照煤與瓦斯突出形成的時空維度,將煤與瓦斯突出危險性預(yù)測劃分為以空間維度為主的區(qū)域突出危險性預(yù)測和以時間維度為主的局部突出危險性預(yù)測.通過對地質(zhì)構(gòu)造、煤層埋深、煤體煤質(zhì)、軟煤分布、鉆屑指標、瓦斯涌出初速度等區(qū)域、局部防突預(yù)測數(shù)據(jù)的深度挖掘分析,得到區(qū)域、局部突出危險性預(yù)測結(jié)果,并按照一定規(guī)則進行有效融合,實現(xiàn)時間和空間范圍內(nèi)的連續(xù)監(jiān)測預(yù)警.研發(fā)了配套的防突信息綜合管控平臺和WTC-1型瓦斯突出數(shù)據(jù)采集儀,為煤與瓦斯突出協(xié)同預(yù)測技術(shù)的實現(xiàn)提供了軟硬件支撐.現(xiàn)場應(yīng)用結(jié)果表明,該技術(shù)預(yù)測準確率超過90%,防突預(yù)測結(jié)果單次審批時間縮短為原來的22.5%,防突信息綜合管控平臺多次超前捕捉到了煤與瓦斯突出危險,提高了礦井防突信息利用效率. 

【文章來源】：工礦自動化. 2020,46(04)北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

鉆孔瓦斯涌出量g與時間t之間的關(guān)系

范圍為0～30m;斷層落差小于10m的斷層，構(gòu)造影響范圍為0～20m;煤層沖刷帶構(gòu)造區(qū)影響范圍為0～20m．圖115號煤層構(gòu)造影響范圍Fig．1InfluencingrangeofNo．15coalseamstructure1．1．2煤層埋深對瓦斯賦存情況的影響隨著礦井生產(chǎn)水平連續(xù)以20m/a以上的速度向深部延伸，煤層透氣性系數(shù)急劇降低且地應(yīng)力明顯增大，受地?zé)峒巴咚股⒁輻l件等多重因素共同影響，煤層瓦斯含量(壓力)呈明顯增高趨勢，煤與瓦斯突出危險性急劇上升．以山西古交礦區(qū)屯蘭井田太原組8號主采煤層為研究對象，分別選取7組煤樣研究瓦斯賦存與煤層埋深之間的關(guān)系，結(jié)果如圖2所示，其中r為相關(guān)性系數(shù)．分析可知，當(dāng)煤層瓦斯壓力為0．74MPa時，對應(yīng)煤層埋深為291．7～315．4m．因此，當(dāng)工作面生產(chǎn)埋深為290m以上時，應(yīng)加大煤與瓦斯突出(瓦斯噴出)災(zāi)害的預(yù)防力度，防止事故發(fā)生．(a)瓦斯含量與埋深之間的關(guān)系(b)瓦斯壓力與埋深之間的關(guān)系圖2瓦斯賦存與煤層埋深之間的關(guān)系Fig．2Ｒelationshipbetweengasoccurrenceandcoalseamburialdepth1．1．3煤質(zhì)情況對煤與瓦斯突出的影響瓦斯作為泥炭、腐泥在高溫高壓作用下成煤過程的伴生產(chǎn)物，隨著煤化變質(zhì)過程不斷生成．同時，瓦斯也是煤與瓦斯突出事故的主要致災(zāi)因素．通過統(tǒng)計分析得出煤與瓦斯突出與煤體變質(zhì)程度具有較強的關(guān)系，突出頻率［13］與煤體變質(zhì)程度滿足以下經(jīng)驗公式:V=－0．54V2daf+2．13r(1)式中:V為突出頻率，表示煤體變質(zhì)程度在一定數(shù)值范圍內(nèi)時發(fā)生煤與瓦斯突出事故的起數(shù);Vdaf為煤體變質(zhì)程度;r=0．93．文獻［13］給出了礦井煤與瓦斯突出密度Ｒ和單次突出事故強度Φ與煤體變質(zhì)程度Vdaf之間的關(guān)系曲線，如圖3所示．

咚股⒁萏跫?榷嘀匾蛩毓餐??響，煤層瓦斯含量(壓力)呈明顯增高趨勢，煤與瓦斯突出危險性急劇上升．以山西古交礦區(qū)屯蘭井田太原組8號主采煤層為研究對象，分別選取7組煤樣研究瓦斯賦存與煤層埋深之間的關(guān)系，結(jié)果如圖2所示，其中r為相關(guān)性系數(shù)．分析可知，當(dāng)煤層瓦斯壓力為0．74MPa時，對應(yīng)煤層埋深為291．7～315．4m．因此，當(dāng)工作面生產(chǎn)埋深為290m以上時，應(yīng)加大煤與瓦斯突出(瓦斯噴出)災(zāi)害的預(yù)防力度，防止事故發(fā)生．(a)瓦斯含量與埋深之間的關(guān)系(b)瓦斯壓力與埋深之間的關(guān)系圖2瓦斯賦存與煤層埋深之間的關(guān)系Fig．2Ｒelationshipbetweengasoccurrenceandcoalseamburialdepth1．1．3煤質(zhì)情況對煤與瓦斯突出的影響瓦斯作為泥炭、腐泥在高溫高壓作用下成煤過程的伴生產(chǎn)物，隨著煤化變質(zhì)過程不斷生成．同時，瓦斯也是煤與瓦斯突出事故的主要致災(zāi)因素．通過統(tǒng)計分析得出煤與瓦斯突出與煤體變質(zhì)程度具有較強的關(guān)系，突出頻率［13］與煤體變質(zhì)程度滿足以下經(jīng)驗公式:V=－0．54V2daf+2．13r(1)式中:V為突出頻率，表示煤體變質(zhì)程度在一定數(shù)值范圍內(nèi)時發(fā)生煤與瓦斯突出事故的起數(shù);Vdaf為煤體變質(zhì)程度;r=0．93．文獻［13］給出了礦井煤與瓦斯突出密度Ｒ和單次突出事故強度Φ與煤體變質(zhì)程度Vdaf之間的關(guān)系曲線，如圖3所示．煤與瓦斯突出密度Ｒ是指在106m2面積內(nèi)發(fā)生煤與瓦斯突出事故的次數(shù)，單次突出事故強度Φ是指單次煤與瓦斯突出事故突出的煤體煤量．當(dāng)煤體為中等變質(zhì)程度煙煤(Vdaf=10%～20%)時，煤與瓦斯突出事故強度及密度較大［13-14］;當(dāng)煤體為高變質(zhì)程度無煙煤(Vdaf＞40%)時，突出危險性較低．圖3突出密

【參考文獻】：
期刊論文
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