對(duì)薛村礦92802尾巷突出預(yù)測(cè)敏感指標(biāo)及其臨界值的分析.pdf

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1、總第152期doi：10．3969／j．issn．1005—2798．2012．04．024對(duì)薛村礦92802尾巷突出預(yù)測(cè)敏感指標(biāo)及其臨界值的分析曹一力，凡海東，翟培杰(1．冀中能源峰峰集團(tuán)有限公司薛村礦，河北峰峰056201；2．河南理工大學(xué)安全科學(xué)與工程學(xué)院，河南焦作454000)摘要：為了增加煤礦安全生產(chǎn)，提高預(yù)測(cè)突出危險(xiǎn)的準(zhǔn)確性，文章針對(duì)薛村煤礦92802尾巷的突出預(yù)測(cè)指標(biāo)進(jìn)行跟蹤考察，統(tǒng)計(jì)大量的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)后，利用灰色系統(tǒng)理論和主成分分析的方法，初步得出了該工作面的突出預(yù)測(cè)敏感指標(biāo)及其臨界值。關(guān)鍵詞：煤與瓦斯突出；突出預(yù)測(cè)；灰色關(guān)聯(lián)分析；主成分分析；敏感指標(biāo)；臨界值中圖分類號(hào)：TD

2、713．2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1005．2798(2012)04．0054—04煤與瓦斯突出是煤礦開采過程中嚴(yán)重的自然災(zāi)煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)包括區(qū)域預(yù)測(cè)和局部害，是指在龐大的壓力作用下，破碎的煤與瓦斯由煤預(yù)測(cè)，區(qū)域預(yù)測(cè)主要包括預(yù)抽煤層瓦斯和開采保護(hù)體突然向采掘空間大量噴出，是一種特殊類型的瓦層，而局部預(yù)測(cè)目前主要采用的是工作面指標(biāo)預(yù)測(cè)斯特殊涌出。自1988年《防治煤與瓦斯突出細(xì)則》法，大部分是根據(jù)突出預(yù)測(cè)指標(biāo)s、g和△來判斷和近年來《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》頒布以來，“四工作面區(qū)域有無突出危險(xiǎn)性J。當(dāng)然還采用如復(fù)合位一體”綜合防突措施在我國科研防突和煤礦生產(chǎn)實(shí)指標(biāo)法、值指標(biāo)法和其它經(jīng)

3、試驗(yàn)證實(shí)有效的方法踐中起到了很大的指導(dǎo)作用，使礦井的安全生產(chǎn)狀況(煤體溫度、瓦斯動(dòng)態(tài)涌出、解吸指數(shù)法、聲發(fā)射、電磁得到了明顯的提高。但是目前國際上還沒有找到有輻射等方法和指標(biāo))。但對(duì)突出預(yù)測(cè)敏感指標(biāo)及其臨效地防治“煤與瓦斯突出”的有效辦法，隨著開采深度界值的確定問題是預(yù)測(cè)煤與瓦斯突出的關(guān)鍵。由于和地應(yīng)力的加大，“煤與瓦斯突出”事故呈持續(xù)上升趨不同突出礦井或突出煤層的預(yù)測(cè)指標(biāo)及指標(biāo)臨界值勢(shì)，因此做好煤與瓦斯突出預(yù)測(cè)工作非常重要，就有存在著差異，不能一概而論，因此各個(gè)突出礦井在選了突出預(yù)測(cè)指標(biāo)。從煤與瓦斯突出預(yù)測(cè)的角度來看，擇敏感指標(biāo)及其臨界值的過程中，就要進(jìn)行大量的實(shí)煤與瓦斯突出預(yù)測(cè)指標(biāo)必

4、須能夠反映地應(yīng)力、瓦斯壓驗(yàn)室數(shù)值模擬和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，這樣才能夠摸索出適用于力、瓦斯含量的大小以及煤層破壞程度¨J。本礦井或本煤層的突出敏感指標(biāo)及其臨界值。由于不同礦井在煤層的賦存條件、瓦斯條件、地1突出預(yù)測(cè)敏感指標(biāo)數(shù)學(xué)模型的建立質(zhì)構(gòu)造和煤體自身的物理力學(xué)性質(zhì)等方面的不同，不同礦區(qū)、不同井田的煤層工作面突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)在煤礦工作中，對(duì)工作面突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)是一預(yù)報(bào)的敏感指標(biāo)及其臨界值也不盡相同。因此，各個(gè)復(fù)雜的課題，而敏感指標(biāo)是指對(duì)某一礦井或煤層個(gè)礦井為了提高突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性和有進(jìn)行突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)時(shí)，能夠較為明顯地區(qū)分出突效性，必須根據(jù)本身的實(shí)際狀況考察確定本礦井采出危險(xiǎn)區(qū)和非突出危險(xiǎn)區(qū)

5、(或突出威脅區(qū))，并且能掘工作面突出的預(yù)測(cè)敏感指標(biāo)及其臨界值，以便能靈敏地反映煤層突出危險(xiǎn)性大小的指標(biāo)。即當(dāng)突出夠真正提高預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性，提高非突出危險(xiǎn)工危險(xiǎn)l生變化時(shí)，敏感指標(biāo)在數(shù)值上也應(yīng)該有明顯的作面的預(yù)測(cè)率，減少采取防突措施的范圍，有效降低變化，根據(jù)這一原則將不難得出判斷指標(biāo)敏感程度防突工程的成本。的方法J。這包括單項(xiàng)指標(biāo)和復(fù)合指標(biāo)，假如用單目前，煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)常采用的預(yù)測(cè)項(xiàng)指標(biāo)達(dá)不到上述要求時(shí)，可結(jié)合本礦井實(shí)際情況指標(biāo)有鉆屑量指標(biāo)Js，鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)(或選用符合本礦井的敏感指標(biāo)，還可以選擇其它經(jīng)試Ah)以及鉆孔瓦斯涌出初速度g。在確定它們臨驗(yàn)證實(shí)有效的方法等。界值的方

6、法上，一般是在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和實(shí)驗(yàn)文章根據(jù)薛村礦的實(shí)際情況，對(duì)近幾年來煤與室模擬試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的J。瓦斯突出實(shí)際情況進(jìn)行分析，目前工作面突出危險(xiǎn)收稿日期：2012-01-09作者簡(jiǎn)介：曹一力(1962一)，男，河北平山人，助理工程師，從事煤礦瓦斯治理和防治煤與瓦斯突出等工作。54曹一力等：對(duì)薛村礦92802尾巷突出預(yù)測(cè)敏感指標(biāo)及其臨界值的分析第21卷第4期性預(yù)測(cè)主要以鉆屑量S指標(biāo)法、鉆孔瓦斯涌出初速式中：X(i)為各指標(biāo)無量綱變換量，1，2，?，度q指標(biāo)法和鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)△(或K。)指標(biāo)n√=1，2，3；墨為各預(yù)測(cè)指標(biāo)Ah、S虹、q的樣本平法為主。對(duì)這些跟蹤考察的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)運(yùn)用灰色系

7、統(tǒng)均，．=1，2，3。理論知識(shí)和主成分分析，對(duì)該礦的突出預(yù)測(cè)危險(xiǎn)性=∑Xi(i)AjnI。指標(biāo)進(jìn)行研究分析，合理確定適用于該礦井的突出預(yù)測(cè)敏感指標(biāo)及其臨界值。建立無量綱系統(tǒng)映射量(i)：1．1灰色關(guān)聯(lián)分析1．1．1系統(tǒng)映射量的建立直)=重()(3)灰色關(guān)聯(lián)分析是灰色系統(tǒng)理論中的核心要素。其中E(i)、E()表示煤與瓦斯的突出危險(xiǎn)程對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分析時(shí)，在選準(zhǔn)系統(tǒng)行為特征的映射量度。這樣就建立了突出危險(xiǎn)程度與各指標(biāo)之間的關(guān)后，確定影響系統(tǒng)