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煤与瓦斯突出预测敏感指标及其临界值研究进展

程远平, 周红星

程远平, 周红星. 煤与瓦斯突出预测敏感指标及其临界值研究进展[J]. 煤炭科学技术, 2021, 49(1): 146-154. DOI: 10.13199/j.cnki.cst.2021.01.009
引用本文: 程远平, 周红星. 煤与瓦斯突出预测敏感指标及其临界值研究进展[J]. 煤炭科学技术, 2021, 49(1): 146-154. DOI: 10.13199/j.cnki.cst.2021.01.009
CHENG Yuanping, ZHOU Hongxing. Research progress of sensitive index and critical values for coal and gas outburst prediction[J]. COAL SCIENCE AND TECHNOLOGY, 2021, 49(1): 146-154. DOI: 10.13199/j.cnki.cst.2021.01.009
Citation: CHENG Yuanping, ZHOU Hongxing. Research progress of sensitive index and critical values for coal and gas outburst prediction[J]. COAL SCIENCE AND TECHNOLOGY, 2021, 49(1): 146-154. DOI: 10.13199/j.cnki.cst.2021.01.009

煤与瓦斯突出预测敏感指标及其临界值研究进展

Research progress of sensitive index and critical values for coal and gas outburst prediction

  • 摘要: 煤与瓦斯突出预测是突出煤层2个“四位一体”综合防突措施的关键环节,对确定突出预测敏感指标及其临界值具有重要意义。以往突出预测敏感指标及临界值的确定,包括地应力指标和瓦斯指标,是通过现场反复测试、试验确定的;而现今的突出防治管理模式不支持这种方法,故只能采取实验室试验研究,主要是针对瓦斯相关指标的研究,结合部分现场验证来确定。选取大隆矿12煤、芦岭8煤、祁南3煤、朱仙庄10煤、童亭7煤和新景3煤等6个煤样,煤种涉及中等变质程度的气肥煤到高等变质程度的无烟煤,试验研究了各煤样瓦斯压力P与瓦斯含量W,瓦斯压力P与钻屑瓦斯解吸指标K1和Δh2,以及钻屑瓦斯解吸指标K1与Δh2之间的关系规律。结果表明:突出预测的瓦斯指标之间具有单值对应关系,但各煤样的这种对应关系是变化的,国家相关标准给出的突出预测指标建议临界值之间并不对应,也不能完全反映煤层的实际突出危险性与突出严重程度,不同变质程度煤层很难存在统一的临界值;应用煤层瓦斯相关指标之间的对应关系,结合突出煤层的实际,如始突深度、突出动力现象、钻孔动力现象等,可间接确定突出预测敏感指标的临界值。同时,未来精细化的突出防治对突出预测敏感指标有更高的要求,进一步研究的方向应包含反映地应力状况、小构造影响下煤层赋存、预测煤层潜在突出强度的指标,以及适应突出灾害差异性的新突出预测方法及措施效果检验方法。
    Abstract: Coal and gas outburst prediction is the key link of two “four-in-one” comprehensive outburst prevention measures for outburst coal seam. It is of great significance to determine the sensitive index and critical value of outburst prediction.In the past, the determination of sensitive indexes and critical values of outburst prediction, including in-situ stress index and gas index, were determined through repeated field tests and experiments. However, the current outburst prevention and control management model does not support this method, so laboratory experiments can only be used mainly for the study of gas-related indicators, combined with part of the field verification to determine.In this paper,six coal samples were selected from Dalong Mine No.12 coal seam, Luling No.8 coal seam, Qinan No.3 coal seam, Zhuxianzhuang No.10 coal seam, Tongting No.7 coal seam and Xinjing No.3 Coal Seam. The coal types range from medium metamorphic gas and fat coal to high metamorphism. For anthracite coal, the relationship between gas pressure P and gas content W, gas pressure Pand gas desorption index K1 and Δh2, as well as drilling cuttings gas desorption index K1 and Δh2 are studied experimentally.The results show that: there is a single value correspondce between the gas indicators for outburst prediction, but the corresponding relationship of each coal sample is changing. The proposed critical values of outburst prediction indexes given by relevant national standards do not correspond to each other, nor can they fully reflect the actual outburst risk and outburst severity of coal seams. It is difficult to have a unified critical value for coal seams with different metamorphic degrees. The critical value of the sensitive index of outburst prediction can be indirectly determined by the corresponding relationship between the gas related indexes of coal sample and the reality of outburst coal seam, such as the initial outburst depth, outburst dynamic phenomenon and drilling dynamic phenomenon.At the same time, the future refined outburst prevention and control will have higher requirements for the sensitive indicators of outburst prediction. The further research direction should include indicators that reflect the ground stress status, coal seam occurrence under the influence of small structures, prediction of coal seam potential outburst strength, and new outburst prediction methods and measures adapted to the differences of outburst disasters.
  •   原突出预测敏感指标临界值确定方法[29]

      突出预测瓦斯指标间的关系

      不同变质程度煤的瓦斯压力与瓦斯含量的关系

      不同煤种瓦斯压力与钻屑瓦斯解吸指标K1的关系

      不同煤种瓦斯压力与钻屑瓦斯解吸指标Δh2的关系

      不同煤种钻屑瓦斯解吸指标之间的关系

      突出预测敏感指标确定方法

  • 期刊类型引用(37)

    1. 田燚,王沉,刘雪岭,舒仕海,阮毅,王玉丽,彭英健,邓小虎. 基于博弈论组合赋权-云模型的煤与瓦斯突出危险性评价. 煤炭技术. 2025(04): 180-185 . 百度学术
    2. 梁跃辉,石必明,岳基伟,钟珍,韩奇峻,张铖铖,彭杰,张海卿,梅文强. 带压环境下煤体瓦斯解吸特性及模型. 煤炭学报. 2025(03): 1569-1582 . 百度学术
    3. 薛伟超,周少玺,康宁. 杨河煤业22161工作面区域煤与瓦斯突出危险性预测研究. 中国煤炭地质. 2025(03): 35-39+44 . 百度学术
    4. 刘艺,卢守青,赵康,郝从猛,秦玉金,撒占友,刘杰,张永亮,张荣. 基于CiteSpace的煤与瓦斯突出预测指标文献综述与研究进展. 煤矿安全. 2025(05): 30-39 . 百度学术
    5. 郭盼盼,毛润奇. 玉溪煤矿3号煤层局部突出预测敏感指标考察研究. 西部探矿工程. 2024(01): 64-66 . 百度学术
    6. 焦先军,童校长,李明强. 开采保护层与预抽煤层瓦斯防突效果分析. 煤炭技术. 2024(02): 118-120 . 百度学术
    7. 曹建军,刘军,王中华. 陕西省煤矿瓦斯灾害防治现状及对策研究. 中国煤炭. 2024(02): 35-43 . 百度学术
    8. 王亮,李子威,郑思文,安丰华,赵伟,吴淞玮. 颗粒煤基质尺度计算新方法及应用. 煤炭科学技术. 2024(02): 115-125 . 本站查看
    9. 郭彦磊,刘海滨,赵乾,龚凯,陈建,杜嘉奇. 煤与瓦斯突出过程气-固颗粒抛出规律及突出矿井风险等级划分方法. 煤矿安全. 2024(05): 51-60 . 百度学术
    10. 胡金春,吕士磊,兰红,陈忠林,陆春辉. 龙潭组煤层群底组煤层综采工作面卸压瓦斯来源分析研究. 陕西煤炭. 2024(12): 110-113 . 百度学术
    11. 张超林,刘明亮,王恩元,王培仲,姜巧真,曾伟. 煤层渗透性对煤与瓦斯突出的影响规律及控制机理. 煤炭学报. 2024(12): 4842-4854 . 百度学术
    12. 张亚洲,单川. 敏感指标对瓦斯含量响应的变化规律研究. 能源与节能. 2023(02): 58-60 . 百度学术
    13. 肖乔. 方山新井二_1煤层掘进工作面煤与瓦斯突出预测敏感指标及临界值确定. 煤炭技术. 2023(02): 122-125 . 百度学术
    14. 杨三萍,刘鹏珍,卢卫永. 不同黏结剂掺量条件下型煤试样三轴压缩试验研究. 采矿与岩层控制工程学报. 2023(02): 46-54 . 百度学术
    15. 孙娈娈,王中华. 突出煤层区域预测瓦斯含量临界值研究. 山东煤炭科技. 2023(03): 110-112 . 百度学术
    16. 何志刚,邢祥,王振刚,谷晓亮. 红岭煤矿工作面突出预测敏感指标测定及应用. 中国矿山工程. 2023(02): 53-58+69 . 百度学术
    17. 徐耀松,白济宁,王雨虹,阎馨,王丹丹. 基于CEEMDAN-DA-GRU的瓦斯涌出量预测模型. 传感技术学报. 2023(03): 441-448 . 百度学术
    18. 李延河. 地面井分区式瓦斯抽采技术体系及工程实践. 煤炭科学技术. 2023(03): 100-108 . 本站查看
    19. 杨琪,于岩斌,崔文亭,高成伟,张鑫,申家龙. 单轴压缩下煤岩细观结构参数表征及演化规律. 煤炭科学技术. 2023(04): 88-95 . 本站查看
    20. 郭鑫. 寺河煤矿东井3号煤层突出预测敏感性指标研究. 煤炭与化工. 2023(06): 114-119 . 百度学术
    21. 夏治华,汪国良. 兴隆煤矿工作面突出预测敏感指标及临界值研究. 江西煤炭科技. 2023(03): 136-139 . 百度学术
    22. 梁运培,郑梦浩,李全贵,毛树人,栗小雨,李建波,周俊江. 我国煤与瓦斯突出预测与预警研究现状. 煤炭学报. 2023(08): 2976-2994 . 百度学术
    23. 郭武奎,靳鹏. 大水头煤矿一采区瓦斯压力临界值考察研究. 山西化工. 2023(10): 127-130 . 百度学术
    24. 张天军,孟钰凯,庞明坤,张磊,武晋宇. 有效应力对孔周破裂煤体渗透率演化规律的影响. 煤炭科学技术. 2023(S1): 122-131 . 本站查看
    25. 谢亚东,吴琪璇,李作泉,张建江,权继业. 采动应力与工作面突出指标相关性分析. 中国安全科学学报. 2023(S2): 96-99 . 百度学术
    26. 唐巨鹏,任凌冉,潘一山,张昕. 高地应力条件煤与瓦斯突出模拟试验研究. 煤炭科学技术. 2022(02): 113-121 . 本站查看
    27. 周礼杰,陈亮,程志恒,艾国,孔德中,王蕾,王宏冰,郭凯. 突出厚煤层沿空掘巷煤柱留设宽度优化研究. 煤炭科学技术. 2022(03): 92-101 . 本站查看
    28. 吕情绪,肖剑儒,满洋. 低瓦斯煤层高强综放开采工作面合理长度确定. 煤矿安全. 2022(05): 188-193 . 百度学术
    29. 成小雨,龚选平,尉瑞,高涵,赵刚. 考虑煤体粒度的落煤瓦斯涌出预测模型研究. 中国安全生产科学技术. 2022(07): 61-67 . 百度学术
    30. 朱墨然,王麒翔,张庆华. 多源数据驱动的防突预警指标自适应技术研究. 煤炭科学技术. 2022(08): 75-81 . 本站查看
    31. 郝建峰,梁冰,孙维吉,石占山,施永威,赵航. 煤与瓦斯的热流固耦合关系研究现状及展望. 采矿与安全工程学报. 2022(05): 1051-1060+1070 . 百度学术
    32. 杨威. 东曲矿瓦斯突出敏感指标预测及临界值研究. 煤. 2022(11): 38-39+48 . 百度学术
    33. 迟羽淳,邹永洺. 敏感指标预测煤层瓦斯异常涌出应用分析. 中国矿业. 2022(11): 117-122 . 百度学术
    34. 王林杉. 河南省某矿二_1煤层突出预测敏感指标及临界值研究. 内蒙古煤炭经济. 2022(20): 5-8 . 百度学术
    35. 周银波,李晓丽,李晗晟,王佳乐,毛淑星,王世杰. 煤体吸附变形对3种气体渗透率演化的影响. 煤矿安全. 2021(11): 16-21 . 百度学术
    36. 单大阔. 瓦斯为突出主导因素的煤层突出预测敏感指标及临界值考察. 煤. 2021(12): 20-22+93 . 百度学术
    37. 孙际宏,左安家,魏超,陈江龙. 煤层突出危险性预测敏感指标考察确定. 华北科技学院学报. 2021(05): 33-39 . 百度学术

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  • 网络出版日期:  2023-04-02
  • 发布日期:  2021-01-24

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