[01206749]石门及井筒揭煤突出危险性快速预测技术研究

本课题是科技部“973”项目及成果用于神火、潞安及淮南等矿区的技术开发项目，属于煤矿安全科学领域中的煤与瓦斯突出研究。项目的研究目标是研究一种新的石门及井筒揭煤突出危险性快速预测技术，确保石门及井筒安全快速穿越突出煤层。主要研究内容以下四点：（1）石门及井筒揭煤突出预测指标的研究。依据煤与瓦斯突出的“球壳失稳”机理，建立石门及井筒揭煤突出预测模型，提出相应的突出预测指标。（2）复杂地质条件下瓦斯压力快速测定技术研究。研究一套能够避免地下水影响的瓦斯压力快速测定技术。（3）突出煤层完整煤芯取芯技术及装备的研究。（4）煤层突出参数的分析比较研究。该项目历时两年完成，主要通过理论研究、实验室试验及现场效果检验等技术手段进行研究，课题的主要特点体现在以下三点：（1）以煤与瓦斯突出的球壳失稳机理为基础，建立了“理想石门揭煤”突出预测模型，提出的预测指标。（2）预测占用的时间则只要3～7天，要比以往的预测技术节省2/3以上的时间，尤其是在瓦斯压力测定方面，创造了复杂地质条件下5小时达到瓦斯压力稳定的记录，为现场节约大量宝贵时间，这对井筒揭煤意义尤为重大。（3）预测过程中同时与《防突细则》规定的突出预测方法进行了对比，发现采用初始释放瓦斯膨胀能来预测可以有效避免传统的方法在高瓦斯压力、低瓦斯放散初速度及低瓦斯压力的松软煤层中存在的不能准确预测的问题。本课题自2006年提出立项申请至2008年完成项目所有工作。一共为神火、淮南、潞安及平顶山等单位现场预测石门、井筒或者煤层十处以上。此外还利用此技术中的复杂地质条件下瓦斯压力快速测定技术，为现场测定瓦斯压力近30处。现场应用证明采用该项技术能够快速地对石门及井筒揭煤期间的突出危险性作出准确预测，同时该技术预测期间占据时间较短，只要3～7天即可，比原先的突出预测方法减少了2/3的时间，增加了进尺时间，大大提高了施工进度。