吕有厂，高建成，代志旭，寇建新

（中平能化集团能源化工研究院瓦斯研究所，河南平顶山 467000）

煤与瓦斯突出预兆分析及对策

吕有厂，高建成，代志旭，寇建新

（中平能化集团能源化工研究院瓦斯研究所，河南平顶山 467000）

统计了平煤股份八矿建井以来40次煤与瓦斯突出情况，研究和分析了煤与瓦斯突出预兆，为尽可能地进一步掌握煤与瓦斯突出的共性，针对性地在煤与瓦斯突出预兆期采取对策，可以避免绝大多数煤与瓦斯突出事故的发生。

煤与瓦斯突出;瓦斯地质;突出统计;突出预兆;突出对策

1 瓦斯地质概况

八矿位于李口向斜轴的东南转折仰起端，井田西侧与十矿、十二矿井田内分布的北西向展布的牛庄向斜、郭庄背斜以及原十一矿逆断层的末端相连，并受其控制，而井田东侧靠近北东向展布的洛岗大断裂，该井田既受北西向构造的控制，又受北东－北北东向构造的控制。

八矿井田背斜、向斜构造较发育，小褶皱引起煤层增厚，易于形成煤与瓦斯突出危险区。无论是戊组煤层还是己组煤层都存在煤厚分叉合并现象，在煤层合并区域，煤层瓦斯含量和瓦斯压力会急剧变大，导致瓦斯涌出量明显增大，也是煤与瓦斯突出危险性大的地段。

戊9－10、己15煤层中普遍发育顺煤层韧性剪切断层。发育顺煤层滑动断层的地带是煤与瓦斯突出危险地带。北西向展布的小断层附近构造煤普遍比北东向展布的小断层要发育，是煤与瓦斯突出的危险地带。

截至2011年八矿总计突出40次，突出总煤量3900t以上，涌出瓦斯总量2.5×105m3以上，平均突出强度96t/次。八矿最浅的一次突出发生在己15－13110风巷综掘过程中，垂深424m，标高为－348m，最大突出强度发生在戊二沿煤胶带下山，突出煤量551t，涌出瓦斯30103m3。

2 煤与瓦斯突出统计分析

建矿以来，平煤股份八矿煤与瓦斯突出统计如表1，突出前发生的预兆如表2，突出时作业面遇地质构造统计如表3，突出强度与预兆关系分类如表4。

通过对历次突出事故的分析，八矿煤与瓦斯突出的主要特点是:

（1）突出受地质构造带、尤其是断层的影响十分明显，地质构造附近共发生突出17次，在矿井已经发生的突出中，多数分布在断层附近，断层附近发生突出16次，其中正断层附近15次，逆断层附近1次。

（2）突出以压出为主，目前所发生的40次突出中，煤与瓦斯突出7次，煤与瓦斯压出31次，煤与瓦斯倾出2次。

（3）突出与作业工序有关，在目前已经发生的40次突出中，放炮引起的突出32次，割煤引起的突出7次，掘进机掘进引起的突出1次。

（4）突出发生以煤巷为主，在目前已经发生的40次突出中，采面突出8次，煤巷突出32次。

（5）己15煤层突出19次，戊9－10煤层突出21次，其他煤层未发生过突出事故。

表1 平煤股份八矿煤与瓦斯突出统计

表2 突出发生前的预兆

表3 突出时作业面遇地质构造

3 煤与瓦斯突出预兆的判断

（1）煤炮声、瓦斯异常及应力显现所占煤与瓦斯突出次数的比例高，预兆比较明显。

表4 煤与瓦斯突出强度与预兆关系分类

（2）在煤与瓦斯突出区域进行放炮、割煤及其他形式的落煤工序所发生的应力变化虽然测定困难，但执行时还应比照前后应力，如有突出变化则是煤与瓦斯突出的一种预兆。

（3）煤与瓦斯突出作业面前方出现地质构造发生突出占67.5%左右。因此采掘作业前方出现构造也是煤与瓦斯突出的一种预兆。

（4）软分层发生突出占32.5%，因此软分层赋存状况突变，如变厚、扭曲、层理紊乱等应看作是煤与瓦斯突出的一种预兆。

4 煤与瓦斯突出预兆的处理

（1）当有煤炮声，或闷雷声由远渐近或机枪声并伴有瓦斯涌出异常或突然增大或打钻时顶钻、喷钻，且观察到遇有地质构造或煤质突然变软或突然变厚或软分层突然增厚或发生煤层层理紊乱等情况时，就是煤与瓦斯突出的预兆，应毫不犹豫地果断作出判定，立即停止作业、停电撤人，随时观察回风流中瓦斯变化情况和监听发生的一切动静，同时向调度及防突部门汇报，并由防突专业部门制订专门措施予以处理。

（2）煤与瓦斯突出预兆分析中有一种预兆表现强烈或明显，只要当煤炮声连续不断，且越来越密集，像机枪声或闷雷声并且愈来愈近，或打钻时有强烈的顶钻、喷钻表现时，必须立即停电撤人。

（3）1/3的突出案例未发现明显预兆，这可能是:观察不细，虽有预兆而未被捕捉到或卡片漏填;在生产过程中，不论是机械落煤，还是爆破或手镐落煤时，先落了中下部煤体，在掘进工作面出现上部煤体悬挂现象或回采工作面沿倾斜方向出现大面积檐头，而产生煤体重力导致自动垮落而诱导突出的发生，类似这些可能被忽略的潜在因素，在作业中不一定要撤人停电，但也要制定专门措施予以处理。

（4）作业面前方出现地质构造或软分层变化异常应及时报告，由防突部门结合地质部门制定专门作业措施，在措施制订前应暂停作业。

5 对预防煤与瓦斯突出工作的几点建议

（1）对于“煤与瓦斯突出”的机理，国际上尚未形成一个完全统一的认识，预防、治理在技术上还不十分完善，如敏感指标测试仪表比较原始落后，操作中人为误差因素难免，这些方面都亟待改进提高。

（2）缺乏预兆与发生煤与瓦斯突出之间延时时间数据，建议在时间记录上应予以高度关注。

（3）不放过井下作业点每一次煤与瓦斯突出预兆的分析并制定预防措施。

（4）进一步做好敏感指标的鉴定工作，在参照执行防突规定相关条文时，尽量做好敏感指标值的分煤组、煤层标定工作。

（5）要督促打钻队伍和测试检验队伍认真做好班的日志记录工作，打钻工要认真记录打措施孔的真实参数，要详细记录顶钻、喷钻的情况，测试检验人员必须认真填写测试孔的个数、开终孔层位和测试值，并妥为保管，以供查阅。

（6）对发生突出头面现场情况资料搜集工作，要加强、做细，不仅要有文字、数据还要有准确的素描，更重要的是必须弄清突出前的相关情况，详细填写突出卡片中每一栏、每一项。

（7）要进一步加强防突措施编制贯彻、执行监督工作，尤其要重视“措施”执行到位程度的检查工作，确保防突措施不折不扣地实施到位。

6 煤与瓦斯突出技术管理应加强的几项工作

（1）认真做好瓦斯地质工作。这是预防煤与瓦斯突出事故的基础。

（2）做好瓦斯参数的测试工作，包括瓦斯含量、压力和涌出量等。

（3）确定突出煤层的敏感指标及其临界值。

（4）做好突出煤层突出危险区的区划工作。

（5）做好瓦斯抽放设计、施工、管理工作。

（6）认真做好防突技术措施和安全措施的编制、贯彻、实施、验收等，确保落实到位。

（7）防突工作要做到“认识到位、施工到位、管理到位”。

［1］焦作矿业学院瓦斯地质研究室.瓦斯地质概论 ［M］.北京:煤炭工业出版社，1990.

［2］张子敏，刘 勇，张玉贵，等.瓦斯地质基础［M］.北京:煤炭工业出版社，2008.

［3］王明慈，沈恒范.概率论与数理统计 （第二版） ［M］.北京:高等教育出版社，2007.

［4］林柏泉，崔恒信.矿井瓦斯防治理论及技术［M］.徐州:中国矿业大学出版社，1998.

Analysis of Coal and Methane Bursting Omen and Its Countermeasures

LV You-chang，GAO Jian-cheng，DAI Zhi-xu，KOU Jian-xin
（Methane Research Branch，Energy ＆ Chemical Industry Research Institute，China Pingmei Shenma Group，Pingdingshan 467000，China）

This paper made statistic of 40 coal and methane bursts in 8th Mine from its establishment and analyzed coal and methane burst omen.In order to master common characteristic of coal and methane burst，countermeasures were applied to avoiding coal and methane disasters in the time of coal and methane burst omen.

coal and methane burst;methane geology;burst statistic;burst omen;burst countermeasure

TD713

A

1006-6225（2012）02-0099-03

2011－11－04

吕有厂 （1964－），男，河南淮阳人，硕士，教授级高级工程师，现从事瓦斯治理方面的研究工作。

［责任编辑:邹正立］

地质与勘测