浅析区域验证复合指标法q值的分布规律及敏感性

技术论坛工程技术2015年8月·123·

浅析区域验证复合指标法q值的分布规律及敏感性

李治理

河南永锦能源有限公司瓦斯灾害防治实验室，河南许昌 461670

摘要：煤与瓦斯突出是一种极为复杂的动力现象，由于预测预报指标的照搬照抄，许多矿区所采用的预测预报指标体系不敏感，“高指标不突，低指标突出”的现象时有发生。因此研究不同指标对同一区域危险性的敏感程度极其重要。只有准确掌握敏感指标的敏感度，煤矿才能取得安全和经济的最大平衡，既能保证安全生产，又尽可能地解放生产力，提高采掘进度?。关键词：煤；瓦斯；矿

中图分类号：F301.2 文献标识码：A 文章编号：1671-5586（2015）46-0123-01

1 工作面概况

目前矿井回采工作面为22202综采工作面，22202综采工作面位于矿井水平西翼，开采标高-6.12～-83.755m，工作面走向长1440m，倾向长度190m，该综采工作面开采二1煤层，平均煤厚4.43m，二1煤相对较软，煤的坚固性系数≤0.37，从煤层可抽性参数测试结果来看，煤层透气性系数为0.44m2/MPa2.d；钻孔瓦斯流量衰减系数小于0.1m3/d。综合钻孔瓦斯衰减系数和透气性系数测试结果，云煤一矿二1煤层介于可以抽采与较难抽采之间，属于勉强可以抽采煤层。

22202综采工作面采用两个“四位一体”的综合防突措施，工作面的突出危险性预测方法采用钻屑量S值和钻屑瓦斯解吸指标△h2，同时测定钻孔瓦斯涌出初速度q值用以统计考察分析。根据《防治煤与瓦斯突出规定》提供的参考临界值，即△h2=200 Pa，S= 6 kg/ m，q = 5 L/ min。当测定的预测指标△h2< 200 Pa 、S < 6 kg/ m 且q <5L/min 时，工作面预测为无突出危险工作面，22202综采工作面回采至今共测定了5次钻孔瓦斯涌出初速度q值。

2 22202综采工作面预测指标q值与△h2、S值关系

在22202综采工作面测定q值期间，5次测定q值均出现超标情况，每次测定的最大值为5.63 -15.79 L/ min，相对应的△h2为20-60Pa，相对应的S值为2.2-3.7 L/min，瓦斯涌出初速度q值22202综采工作面预测指标q值和△h2指标曲线见图1，22202综采工作面预测指标q值和S值指标曲线见图2。

图1 22202综采工作面预测指标q值和△h2指标曲线图

图2 22202综采工作面预测指标q值和S值指标曲线图从图1和图2中可以看出，5次测定的q值较敏感，均出现超标情况，但是所对应的△h2和S值均未出现超标情况。q值随△h2和的变化没有明显的关系，q值跟S值呈线性关系。

3 22202综采工作面预测指标q值与煤厚关系

22202综采工作面测定5次q值期间，煤厚为3.8-9.6m，q值为0 -15.79 L/ min，22202综采工作面预测指标q值和煤厚变化关系记录统计见图3。

从上图可以看出，煤厚7m以下无超标点，q值超标位置全部为7m以上煤厚区域，煤厚7m以上测定次数为43次，q 值大于5 L/ min次数为17次，此区域q值超标的概率为40%，煤厚越厚，q值超标概率越大。

4 22202综采工作面预测指标q值沿煤层倾向位置关系

22202综采工作面测定5次q值期间，q值在采面40架以下全部小于5 L/ min，q值在采面40架以上大于5 L/ min 次数较多，22202综采工作面预测指标q值沿煤层倾向位置关系记录统计见图4。

从上图可以看出，q值在采面支架40架以下无超标点，超标位置全部为采面支架40架以上区域，40架以上测定次数为34次，q值大于5 L/ min次数为17次，q值超标的概率为50%，采面支架40架以上q值超标概率较大。

5 22202综采工作面预测指标q值与钻孔孔深关系

22202综采工作面测定5次q值期间，q值在钻孔孔深4m以下全部小于5 L/ min，q值在钻孔孔深4m以上大于5 L/ min次数较多，22202综采工作面预测指标q值沿煤层倾向位置关系记录统计见图5。

从上图可以看出，q值在钻孔孔深4m以下无超标点，超标位置全部为钻孔孔深4m以上区域，钻孔孔深4m以上测定次数为30次，q值大于5 L/ min次数为15次，q值超标的概率为50%，且在孔深9m位置q值最大，钻孔孔深越深，q 值超标的概率越大。

6 22202综采工作面预测指标q值与孔口CH4浓度关系

22202综采工作面测定5次q值期间，孔口CH4浓度为0.2-100%，q值为0 -15.79 L/ min，22202综采工作面预测指标q值和CH4浓度关系记录统计见图6。

从上图可以看出，孔口CH4浓度<50%时，22202综采工作面预测指标q值超标的概率为28.6%；孔口CH4浓度>50%时，22202综采工作面预测指标q值超标的概率为63.6%，孔口CH4浓度越高，q值超标的概率越大。

7 结论

（1）在回采过程中正常回采，回采期间未发生瓦斯涌出异常现象，施工预测钻孔时未发生顶钻、喷孔等动力现象，但5次测定的q值较敏感，均出现超标情况，所对应的△h2和S值均未出现超标情况，预测指标q值不适用于云煤一矿。q值随△h2和的变化没有明显的关系，q值跟S值呈线性关系。（2）煤厚越后，q值超标概率越大。（3）采面支架40架以上q值超标概率较大。（4）钻孔孔深越深，q值超标的概率越大。（5）孔口CH4浓度越高，q值超标的概率越大。

参考文献

[1]于不凡.煤矿瓦斯灾害防治及利用技术手册[M].北京：煤炭工业出版社，2005：274.

[2]俞启香，程远平.矿井瓦斯防治[M].徐州：中国矿业大学出版社，2011：234.