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煤与瓦斯突出是煤矿生产中危害最大的灾害事故,在发生煤与瓦斯突出的过程中,大量的煤体突然抛向巷道空间,同时伴随着涌出大量的瓦斯气体,遇到火源,就会发生瓦斯爆炸,严重地威胁着矿井安全生产和工人的生命安全。南山煤矿从1983年7月至2003年12月已发生了5次突出现象,共突出煤量975t,涌出瓦斯量15815m<3>。由于南山煤矿为厚煤层分层开采或放顶煤开采,采掘工作面瓦斯涌出量较大,这对于防突工作的管理、突出预测指标的适应性都提出了新的问题和新的要求,如何使防突工作做到有的放矢和科学管理,需要进行科学研究。
本文从煤与瓦斯突出机理着手,分析了南山矿煤与瓦斯突出现象,探讨了南山矿煤与瓦斯突出的机理。煤层瓦斯参数是研究煤层瓦斯赋存规律的基础,是标志着煤层的蕴含瓦斯的能力、突出危险程度的重要指标。研究了煤层原始瓦斯含量、原始瓦斯压力、煤对瓦斯的吸附常数、瓦斯放散初速度指标、煤的坚固性系数、煤层透气性系数、钻孔瓦斯流量衰减系数等参数,并对南山矿的上述参数进行了测量和计算。通过现场实测和实验室考察研究相结合,利用“三率”法和灰色关联分析方法,分析确定了南山煤矿15#煤层的突出预测敏感指标及临界值,即钻屑解吸指标△h2和钻屑量S。通过对石门揭煤突出及煤巷掘进突出的成功预测,验证了本文突出预测敏感指标及其临界值的正确性。本文对鹤岗矿区煤与瓦斯突出防治工作具有指导作用。