3预测敏感指标及其临界值确定实例

　　水城矿业(集团)有限责任公司大湾煤矿11#煤层共发生了17次煤与瓦斯突出现象，最大突出强度703t。近年来的实践表明，以前采用的预测指标临界值未能反映11#煤层的实际突出危险情况，导致掘进过程中防突措施工程量较大，在一定程度上影响了掘进进度，制约了生产的进一步发展。为此，对矿井突出危险性预测敏感指标及其临界值专门进行了研究。研究工作分两个阶段进行：第一阶段为试验研究阶段，主要通过对历史资料的统计分析和实验室试验，首先确定一个主要的敏感指标及其试验临界值初值，通过现场试验，考察各个指标的敏感性，确定出敏感指标及其临界值；第二阶段为扩大应用阶段，通过增加试验工作面个数，用确定出的敏感指标及其临界值指导生产，以期进行扩大验证，根据验证结果可进行必要的修正和最终确定。

　　3.1敏感指标试验初值的确定

　　在对矿井突出规律分析的基础上，统计了多年来的历史资料，经过综合分析初步认为钻屑瓦斯解吸指标K1在11#煤层较敏感，决定作为试验期间的主要考察指标。其试验临界值初值可通过以下3个方面确定。

　　3.1.1历史预测资料的统计

　　对全矿所有掘进工作面的预测资料进行统计(共528次)，结果见表1。1997-1999年来的所有掘进面的测定资料统计结果也具有大致相同的测值分布规律。在试验初期，预测突出危险率可取20%以上，试验初值可选用0.6。

　　表1

　　1999-01-2001-05全矿煤巷预测资料统计

　　3.1.2突出点附近指标值的大小

　　通过对10多次突出的分析，虽然突出前的个别测定值小于0.5，但突出点前后的预测资料显示，绝大多数的K1指标值均大于0.6，说明K1值大于0.6时能在一定程度上反映煤层突出危险状态的存在。所以，试验初值可选用0.6。

　　3.1.3实验室确定结果

　　煤层瓦斯压p与K1值之间存在一定的相关关系，根据大量的破碎试验和测试结果，煤层的最小突出瓦斯压力与煤的坚固性系数等指标存在一定的函数关系，所以通过煤质力学指标可确定煤层的突出临界瓦斯压力值，继而通过实验室测定的K1—p关系模型便可确定出煤层的K1指标临界值。图为11#煤层的K1—p关系模型。

　　图111E专用回风巷煤样K1—p关系模型实验结果

　　通过上述方法，对不同地点煤样的测定分析，分别确定出11#煤层的K1指标临界值，见表2。在试验初期，从安全的角度考虑，可以先取0.6作为K1指标临界初值。