【摘 要】
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突出煤层的瓦斯治理需要确定突出敏感指标,传统突出敏感指标研究以现场实际发生的煤与瓦斯突出或动力现象为依据,目前显然不具备这样的条件。新形势下,突出敏感指标应用在“区域四位一体”之后,用于对区域防突措施的效果进行验证。区域消突措施的效果以残余瓦斯压力和残余瓦斯含量为依据,故新形势下的敏感指标应与残余瓦斯相联系。论文探讨了新形势下以区域指标和局部指标中的瓦斯相关指标之间的单值对应关系为基础的突出敏感指
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突出煤层的瓦斯治理需要确定突出敏感指标,传统突出敏感指标研究以现场实际发生的煤与瓦斯突出或动力现象为依据,目前显然不具备这样的条件。新形势下,突出敏感指标应用在“区域四位一体”之后,用于对区域防突措施的效果进行验证。区域消突措施的效果以残余瓦斯压力和残余瓦斯含量为依据,故新形势下的敏感指标应与残余瓦斯相联系。论文探讨了新形势下以区域指标和局部指标中的瓦斯相关指标之间的单值对应关系为基础的突出敏感指标研究方法,并以己组煤为例,综合采用理论分析、实验室实验与相似模拟等手段,确定了各瓦斯指标的敏感性及其临界值,并通过实践进行了验证。本文取得的主要研究结论如下:（1）传统突出预测指标及临界值的确定主要依据现场动力现象进行确定和调整,具有一定危险性,已不适用于新形势下的安全规定;以不同矿区、不同煤层指标数据为例,论证了与瓦斯相关的突出预测指标间的对应关系;新形势下突出敏感指标的确定应结合各突出预测指标间的关系,参照《防治煤与瓦斯突出细则》的要求,结合较少现场验证,间接确定突出敏感指标及其临界值。（2）根据己组煤的煤层与瓦斯赋存特征,基于安全线法,己组煤瓦斯压力符合P（28）-0.0044H-1.41435这一规律;统计分析己组煤实际发生的动力现象,得出己组煤的始突标高是-416m,基于瓦斯赋存规律,对应始突瓦斯压力为0.42MPa。（3）选取己组煤四组煤样,进行全粒径工业分析测定,己组煤水分含量较低,介于0.78～1.57%,灰分含量较低,介于6.14～11.47%,固定碳含量67.27～71.36%,且粒径对煤样的工业分析参数无明显影响;进行全粒径放散初速度测定,同一煤样,粒径越小,瓦斯放散初速度越大;己组煤坚固性系数介于0.18～0.27,煤质松软,易突出。（4）进行了不同吸附压力下煤样的解吸实验,结果表明:煤样瓦斯解吸速率与吸附平衡压力呈正相关关系,解吸速率呈“两段式”变化;通过拟合分析发现,煤样第1min和第4-5min解吸量与压力的关系符合幂函数关系式:1Q（28）0.979P0.56 01和Q4-5（28）0.287P0.5 49;实验室模拟测定了四组煤样的钻屑解吸指标,确定了钻屑解吸指标与压力的关系,以及钻屑解吸指标K1和△h2之间的线性关系规律。（5）煤样瓦斯解吸实验客观反应煤体性质,钻屑瓦斯解吸指标K1和△h2由仪器测定,两者间可通过换算进行对比分析。测试结果表明,K1值的平均误差为40.8%,△h2值的平均误差为8.7%,钻屑解吸指标△h2误差远小于K1,表明△h2更能真实反映煤的瓦斯赋存。（6）基于瓦斯指标之间的对应关系,结合始突压力与实际需要,确立了己组煤的突出预测敏感指标体系,包含瓦斯指标与地应力指标;瓦斯指标为瓦斯压力0.42MPa,对应瓦斯含量5.0m~3/t,对应钻屑解吸指标Δh2值180Pa;地应力指标不可或缺,临界值4.8kg/m。该论文有图40幅,表33个,参考文献85篇。
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