采掘工作面防突预测图

　　采掘工作面防突预测图

　　编图规则(讨论稿)

　　对防突预测图的理解

　　防突预测图内涵：

　　防突预测图=瓦斯地质图+采掘工作面区域效果评价成果图+当下典型信息及其规律性

　　1)瓦斯地质图=地质图+井巷工程信息+瓦斯地质信息

　　2)采掘工作面区域效果评价成果图=采掘工作面平面图+剖面图+钻孔工程+瓦斯地质信息

　　3)当下典型信息及其规律性=已掌握的瓦斯地质规律+采、掘过程中当下取得的具有代表性成果信息。

　　防突预测图的内容：

　　地质成果、瓦斯地质成果、钻孔工程、巷道工程;

　　防突预测图的意义：

　　依据已采、已掘区域各类具有代表性、特殊性的信息，对未掘、未采区域煤层突出危险性进行预测。

　　防突预测图编制的主要内容

　　1.编制依据

　　2.指导思想

　　3.工作思路

　　4.编制的相关约定

　　5.瓦斯地质规律分析与预测

　　6.已取得规律性认识及应用实例

　　一.编制依据

　　1.防治煤与瓦斯突出规定

　　2.皖政办[2011]62号文

　　3.国办法[2011]26号文

　　4.煤矿安全规程

　　5.煤矿地质规程

　　6.淮北矿业“一通三防”相关规定

　　二.指导思想

　　从地勘资料入手，充分利用已开拓准备区域获取的瓦斯地质信息，采用统计的方式，以历史瓦斯参数测定时间为纽带，以历史瓦斯资料为抓手，以有形的地质体及构造痕迹为主线，探寻研究控制采掘工作面瓦斯赋存与突出的主导、主要因素，并以图的形式直观加以表述，为矿井瓦斯综合防治提供重要的技术参数与图件，对采掘工作面煤与瓦斯突危险进行预测、预警。

　　三. 工作思路

　　(一)将勘探、治理、生产活动的过程，视为对瓦斯地质体的勘探、解剖过程;

　　(二)以时间这纽带，激活历史瓦斯地质信息，以丰富信息来源渠道;

　　(三)统一规范各种信息统计、计算、标注，实现资源共享;

　　(四)采用标注点与标注符分离，对各类信息进行三维精确定位，为数据库管理信息、计算机自动绘图提供条件;

　　(五)以分析填绘具有代表性、异常性、特殊性的勘探工程、瓦斯地质工程、井巷工程、钻孔工程等信息成果为重点，力求既简化工作量，又突显主题的图符表达;

　　(六)通过已知区域的各种规律显现，实现对待掘、待采区域煤与瓦斯突出风险程度进行预测、预警 。

　　四.防突预测图编制的相关约定

　　(一)防突预测图编制内容

　　(二)防突预测图图例编制与采用原则

　　(三)防突预测图对等量线勾绘的原则

　　(四) 突出危险程度划分与标注的约定

　　(五) 其他内容标注的约定

　　(一)编制内容的约定

　　1.地质工程与成果;

　　2.采掘工程;

　　3.钻孔工程;

　　4.瓦斯参数。

　　1.地质工程与成果填绘内容

　　(1)勘探成果

　　(2)预测图平面比例

　　(3)依据底图

　　(4)岩浆岩侵入信息

　　1.地质工程与成果填绘内容

　　1.地质工程与成果填绘内容

　　(2)预测图平面比例

　　采区按照1：2000或1：1000比例绘制;

　　工作面按照1：1000或1：500比例绘制。

　　(3)依据底图

　　以采区煤层底板等高线图和采掘工程平面图作为底图，增加绘制煤层厚度值、小断层走向线、褶曲轴线;

　　(4)岩浆岩侵入信息

　　存在岩浆岩侵入的，要绘制岩浆岩侵蚀范围;存在岩浆岩床的区域，要另绘制岩浆岩厚度等值线、岩浆岩床距研究层法距等值线。

　　2.采掘工程重点填绘内容

　　(1)井巷工程

　　图中应能反映采掘工作面的动态，要绘制井筒、巷道、开采范围、开采时间及巷道测点标高等。

　　2.采掘工程重点填绘内容

　　(2) 残余煤岩柱

　　各类均要上图，并注明批准文号。采掘工作面距残余煤岩柱 50m前要制定相应的防治措施。

　　3. 钻孔工程重点填绘内容及要求

　　防突预测图填绘六大类钻孔： 井下地质探查孔、石门揭煤预抽孔、顶底板穿层预抽孔、顺层预抽孔、区域措施预测或检验孔、地面抽采井等;为减化工作量，突出预测的时效性，只填绘上述部分钻孔工程。

　　(1)地质探查孔:

　　①只填绘当前正在掘进或将要掘进的探查孔。

　　②将地质探查钻孔的平面投影填绘在防突预测平面图中，岩石段与穿煤段要用不同颜色和线形绘制;

　　③要标明探查控制点巷道顶(底)板距最近煤层的法线距离、煤层名称、厚度、瓦斯参数(瓦斯压力、瓦斯含量)。

　　④要依据探查成果另附剖面图、断面图，平面、剖面图要按统一比例绘制;

　　⑤图、文、数据要实现一一对应。

　　地质探查孔

　　石门揭煤预抽孔

　　(2)石门揭煤预抽孔：

　　①只填绘当前正在揭煤或将要揭煤的已施工的探查孔、测压孔、效果检验孔;

　　②要标注实测瓦斯压力、瓦斯含量;

　　③要依据探查成果另附剖面图、断面图;

　　④比照地质探查平、剖面图绘制标准绘制。

　　⑤图、文、数据要实现一一对应。

　　3. 钻孔工程重点填绘内容及要求

　　(3)顶、底板穿层预抽或卸压排放孔

　　①只填绘正在掘进或将要掘进煤巷的前方已施工的顶、底板穿层钻孔;

　　②将顶、底板穿层钻孔的平面投影填绘在防突预测平面图中，岩石段与穿煤段要用不同颜色和线形绘制;

　　③每个钻场要依据穿层钻孔资料分析绘制不少于三条剖面(左、中、右),参见图

　　④依据钻场剖面，分析绘制欲掘煤巷走向控制剖面图;

　　⑤图、文、数据要实现一一对应。

　　顶、底板穿层剖面图填绘约定

　　顶、底板穿层孔平面图填绘约定

　　顺层钻孔

　　(4)顺层钻孔

　　①只填绘正在回采或将要回采工作面的前方已施工的顺层钻孔;

　　②将顺层钻孔的平面投影填绘在防突预测平面图中，岩石段与穿煤段要用不同颜色和线形绘制;

　　③图、文、数据要实现一一对应。

　　顺层钻孔填绘约定

　　3. 钻孔工程重点填绘内容及要求

　　(5)区域措施效果检验孔

　　①只填绘正在掘进或将要掘进煤巷的前方已施工的区域措施效果检验钻孔;

　　②将检验钻孔的平面投影填绘在防突预测平面图中，岩石段与穿煤段要用不同颜色和线形绘制;

　　③将检验煤层瓦斯压力、瓦斯含量数据填绘到防突预测图中;

　　④图、文、数据要实现一一对应。

　　(6)地面抽采钻井标注

　　只填绘当前已在抽采的或将要抽采的地面孔。要注明孔号、孔口标高终孔深度、当前抽采纯瓦斯流量、至上月月底累计抽采瓦斯总量。

　　例：孔号为8-7，孔口标高为27.23m,终孔深度为657.23m，当前抽采纯流量为3.72m3/min，至上月底本钻孔累计抽采纯瓦斯量为93.5 万m3的标注符

　　如右图所示：

　　4.瓦斯参数填绘内容的约定

　　(1)勘探取得的瓦斯成份(CH4%)、瓦斯含量;

　　(2)建井与生产期间实测的瓦斯压力、瓦斯含量;

　　(3) 突出(动力现象)相关参数(含突出点编号、突出煤量、突出瓦斯量、突出时间);

　　(4)煤层吸附常数、放散初速度指标(a、b，△p);

　　(5)煤层工业指标：水分(Mad%)、灰分( Ad%)、孔隙率(η%);

　　(6) 钻屑瓦斯解吸指标Δh2、钻孔最大瓦斯涌出初速度qmax、钻孔最大钻屑量smax、瓦斯放散初速度ΔP、煤的坚固性系数f值、瓦斯突出危险综合指标K值 。

　　(二)防突预测图图例编制与采用原则

　　一) 图例编制与采用原则;

　　二) 对相关信息采集及符号的约定;

　　三) 新增图例的约定;

　　四)防突预测图等量线勾绘的原则;

　　一) 图例编制与采用原则

　　1.为计算机绘图和数据库管理提供条件,对信息进行三维定位,图例编制实行标注符与标注点分离;

　　2.矿井地测图例中已有的图例，按《矿井地测图例》勾绘;《矿井地测图例》中没有的图例，按本文约定图例勾绘。

　　二) 信息采集及符号的约定

　　1.为便于数据管理，建立数据库，为计算机自动绘图创造条件，标注符与标注点实行分离;

　　2.瓦斯参数采样点、测试(算)点，均采用三维坐标(X： Y： Z： )定位，各类参数编号，不得重复。

　　3.标注点采用φ=2mm圆点表示，颜色与标注符基底色相同。

　　二) 信息采集及符号的约定

　　4.回采工作面“相对涌出量”计算

　　相对涌出量测算公式如下：

　　Q采=( f1+ C1)/t

　　相对涌出量=(统计月风排量+统计月抽采瓦斯量)÷统计月采出煤量。

　　Q采---回采工作面“瓦斯相对涌出量”，单位为 m3/t。

　　f1---统计月的回采工作面风排瓦斯总量，单位为 m3;

　　C1---统计月回采工作面的抽采瓦斯总量(含回采工作面的上隅角埋管抽放、高位巷、高位孔、地面孔抽采量，单位为 m3 );

　　t –统计月采出煤量。

　　二) 信息采集及符号的约定

　　5.回采工作面绝对涌出量计算

　　每月测算一组

　　Q2= (f1 + C1)/(n/24/60)

　　绝对涌出量=(当月风排瓦斯总量+抽采瓦斯总量)/统计月天数/24/60

　　Q2--绝对涌出量(m3/min)

　　f1 ----同前

　　C1---同前

　　N—统计月的天数

　　6.掘进工作面绝对瓦斯涌出量

　　每日测算一组数值

　　Q掘= f2 + C2/24/60(单位为：M3/min)

　　Q掘=风排瓦斯量+抽排瓦斯量。

　　f2--统计日掘进工作面回风量平均值×回风流浓度(T2)的平均值;

　　C2--掘进工作面当日预抽瓦斯总量

　　24—24小时

　　60—60分钟

　　单位：M3/min

　　分别计算当日平均绝对瓦斯涌出量和当日最大绝对瓦斯涌出量;

　　三)新增图例及填绘内容的约定

　　由于信息量太大，为简化绘图工作量，统一图例便于交流，特对新增图例及填绘内容作如下12个方面的约定：

　　1.回采工作面瓦斯涌出量标注方法:

　　2.掘进工作面瓦斯涌出量标注方法

　　3.突出参数标注的约定

　　4.实测瓦斯压力标注的约定

　　5.勘探瓦斯含量标注的约定

　　6.井下实测煤层瓦斯含量标注约定

　　三)新增图例的约定

　　7.煤与瓦斯区域突出预测指标值标注约定;

　　8.采掘工作面突出危险性预测指标值标注约定;

　　9.构造煤厚度点标注的约定;

　　10.瓦斯含量等量线勾绘的约定;

　　11.绝对瓦斯涌出量实测等量线勾绘;

　　12.绝对瓦斯涌出量预测等量线勾绘。

　　三)新增图例的约定

　　1.回采工作面瓦斯涌出量标注方法:

　　标注符加注点联合标注。

　　标注符----长16mm高8mm的矩形，矩形再分为顶、左下、右下三个矩形区(矩形高度相同)，底色为黄色;

　　标注点----φ2mm;

　　圆周、数值及代码采用黑色，基底色为黄色。

　　三)新增图例的约定

　　回采工作面瓦斯涌出量标注方法

　　标注点：

　　位于上月底采线上下端点与当月底采线上下端点围成的四边形对角线交点;

　　标注符：标注点。

　　回采工作面瓦斯涌出量标注效果示意图

　　三)新增图例的约定

　　2.掘进工作面瓦斯涌出量标注方法

　　掘进工作面瓦斯涌出量标注

　　标注符：

　　标注点编号采用掘进工作面编号+测算点序号;

　　标注点及坐标：

　　标注于当旬瓦斯涌出最大日的迎头位置。

　　三)新增图例的约定

　　掘进工作面瓦斯涌出量标注方法:标注符加注点联合标注：

　　标注符----长16mm高8mm的矩形，矩形再分为顶、左下、右下三个矩形区(矩形高度相同)，底色为绿色;

　　标注点----φ2mm;

　　圆周、数值及代码采用黑色，基底色为绿色。

　　---标注点位置为当旬最大涌出量日的迎头。

　　。

　　三)新增图例的约定

　　掘进工作面瓦斯涌出量标注效果示意图

　　三)新增图例的约定

　　3.突出标注的约定

　　标注符加注点联合标注：

　　突出标注符号：用φ=16mm的圆基础 ，再将圆水平分为上、中、下三等份，上区标注突出煤量(t)，下区标注突出瓦斯量(m3)，均用黄色作为底色;中间条带再分为左、右两等份，左侧标注突出点编号，右侧标注突出发生时间，用红色作为底色;圆点圆周、数值注记及代码采用黑色，详见右图。

　　突点标注点

　　三)新增图例的约定

　　4.喷孔等异常现象标注的约定

　　标注符加注点联合标注：

　　三)新增图例的约定

　　5.实测瓦斯压力标注的约定

　　用φ=16mm的圆基础 ，再将圆垂直分为两部分，左侧宽6mm，右侧再水平平分为上、中两等份，圆的左区标注P或瓦斯压力测压点编号，右上区标注实测瓦斯压力(Mpa)，右下区标注测压点对应煤层底板标高(-m)，圆的基底色采用黄色;测压圆点圆周、数值注记及代码采用黑色。

　　.

　　三)新增图例的约定

　　实测瓦斯压力标注效果图

　　三)新增图例的约定

　　6.勘探瓦斯含量标注的约定

　　勘探测定的瓦斯含量标注符

　　左区：注取样点编号;

　　右上：注瓦斯含量 m3/t.r;

　　右下：注瓦斯成分%。

　　标注点： ----圆周φ2mm;

　　圆周、数值及代码采用黑色，基底色为黄色。

　　三)新增图例的约定

　　三)新增图例的约定

　　三)新增图例的约定

　　三)新增图例的约定

　　三)新增图例的约定

　　三)新增图例的约定

　　三)新增图例的约定

　　(三)等量线勾绘的原则

　　1.等值距视具体情况确定。

　　2.同一幅图中，务必保持同一等值距。

　　3.实测区，采用插入法勾绘等量线;

　　4.实测区附近，按实测区等量线的趋势结合回归方程预测值进行勾绘;

　　5.无实测资料区，采用回归方程预测值勾绘。

　　(四)突出危险程度划分与标注的约定

　　突出危险程度划分效果图

　　。

　　。

　　(五)其他标注相关约定

　　1.瓦斯参数要采用三维定位，便于数据库管理、实现计算机绘图。

　　(五)其他标注相关约定

　　2.绘制研究层软分层厚度等值线图

　　利用勘探及井巷调查资料，将研究层的软分层展绘到平面图上，采用插入法勾绘软分层厚度等值线，等值距，视具体情况确定;线条宽取0.3，选择黄色“杠点点杠”线勾绘。

　　(五)其他标注相关约定

　　3.绘制煤层顶板岩性分布图

　　利用勘探及生产实际揭露的资料，对研究区煤层直接顶板岩性进行勾绘，图例采用现行煤田地质图例，并作为一个图层进行管理。

　　(五)其他标注相关约定

　　4.绘制邻近层断层交面线图

　　(1)绘上覆煤层或煤层组断层交面线按其延展趋势投影至研究层内，采用浅红色勾绘;并作为一个图层单独进行管理。

　　(2)绘下伏邻近层断层交面线图

　　下伏煤层或煤组的断层交面线按其延展趋势投影至研究层内，采用子紫红色勾绘;并作为一个图层单独进行管理。

　　(五)其他标注相关约定

　　5.绘次级褶曲轴线图

　　(1)绘上覆邻近层次级褶曲轴线图

　　上覆煤层次级褶曲轴线，按其延展趋势投影至研究层内，采用浅红色描绘;并作为一个图层进行管理。

　　(2)绘下伏邻近层褶曲轴线图下

　　伏煤层褶曲轴线按其延展趋势投影至研究层内,采用子紫红色勾绘;并作为一个图层进行管理。

　　五、瓦斯地质规律分析与预测

　　1.分析研究层煤层瓦斯地质规律，寻找其规律性;

　　2.分别分析上、下邻近层煤层瓦斯地质规律与研究层瓦斯地质规律的关系;

　　3.再次将上、下邻近层构造痕迹粘贴到已绘制的等量线图上，并分析研究图形特征;

　　4.将与瓦斯突出、瓦斯压力、瓦斯涌出量、瓦斯含量不相关的地质形迹删除，只保留对控“气”、控“突”相关的辅助分析图痕迹。

　　五、瓦斯地质规律分析与预测

　　5.分析测算对应地点瓦斯涌出量与瓦斯含量、保护层开采与非保护层开采、沿空掘巷与非沿空掘巷的关系。

　　6.在上述分析的基础上，寻求控“气”、控“突”主导因素和主要因素，对原相关等值线进行修整，对未开采准备区进行预测，并划分出煤层瓦斯分化带、非突出区、突出危险区、严重突出危险区。

　　六、已取得规律性认识及应用实例

　　(一)已取得规律性认识

　　1.瓦斯含量或涌出量随深度的增加总体上呈上升趋势;

　　2.沿走向分布极不均衡，常常出现条带状异常增高带，带状异常增高区，常为煤与瓦斯突出的严重危险区。

　　已取得规律性认识

　　3.异常增高区延展方向不仅与研究层构造、围岩、煤层厚度呈相关关系，而且与相邻层构造分布关系也十分密切。

　　已取得规律性认识

　　4.煤层围岩为软弱岩层区，煤层塑性变形明显，原生结构破坏变形强烈;煤层围岩为坚硬岩层区，煤层变形破坏相对较小;但是，在围岩为坚硬岩层分布区的断裂带附近，煤层遭受破坏比软弱岩层分布区更为强烈。

　　5.近似垂直井田最大主水平地应力方向的构造带附近为瓦斯异常增高带，常为严重突出危险区。

　　已取得规律性认识

　　6.平行或近似平行井田最大主水平地应力方向的构造带附近常为相对低瓦斯带。

　　7.临近层断层延展尖灭带附近，常为瓦斯涌出异常增高地带，压性断层延展尖灭带附近，常为突出最危险地带。

　　已取得规律性认识

　　8.深部断层向浅部延展的尖灭地带常为瓦斯涌出异常增高带，也是突出最危险地带。

　　已取得规律性认识

　　9.回采工作面瓦斯相对量与掘进工作面瓦斯相对量之间、掘进工作面与瓦斯含量之间存在一定的比例关系;不同矿区不同采场条件，比例关系存在较明显的差异。

　　六、已取得规律性认识与应用

　　(二)防突预测图的应用实例

　　防突图的实质，就是在瓦斯地质图的基础上，对当下已取得的瓦斯地质、井巷工程、钻孔工程具有代表性、特殊性的信息进行分析，以预测判断未采掘区域可能存在的突出风险程度，并及时制定针对性防突措施。

　　另一方面，通过对具有代表性、特殊性瓦斯地质、井巷工程、钻孔工程的信息分析及防突实践，不断优化防突工程设计。

　　防突预测图的应用实例

　　1.通过回采工作面瓦斯涌出量总体趋势,可分析预测相邻工作面对应地段瓦斯涌出情况。

　　下图预示：2124采煤面明显高于2122采煤面，随着工作面向前推进，工作面瓦斯还将逐渐增大。

　　防突预测图的应用实例

　　2.通过掘进工作面瓦斯涌出量涌出情况分析预测,33采区存在明显的高瓦斯区。

　　预示：33采区对应高瓦斯带采掘工作面要强化瓦斯防治。对应高瓦斯带防突设计要有别于其他区域。

　　防突预测图的应用实例

　　3.通过穿层孔分布与穿煤情况分析，掘进前工作面区域预测设计应重点检验钻孔分布较稀的区域、和未穿透煤地带;掘进过程中,钻孔间距大的地带和未穿透煤层地带，应增加卸压排放钻孔，强化未穿透煤地带、钻孔间距大的工作面检验。

　　防突预测图的应用实例

　　4.通过对喷孔位置的分析，掘进前工作面区域预测设计应将喷孔附近作为检验的重点地带;掘进过程中,喷孔附近应增加卸压排放钻孔，强化喷孔附近检验工作。

　　防突预测图的应用实例

　　5.通过顺层孔煤岩别分布情况分析，工作面区域预测设计应重点检验未穿煤地带;回采过程中,钻孔未穿煤地带，应增加超前施工卸压排放钻孔;工作面验证应加密未穿煤地带的钻孔密度。

　　防突预测图的应用实例

　　6.通过实测最大指标分布情况分析，可预测工作面回采前方高指标分布趋势，为提高瓦斯防治重点提供依据。

　　结束语

　　防突预测图

　　实际上就是在瓦斯地质的基础上，进一步丰富瓦斯地质信息、井巷工程信息、钻孔工程信息及地质成果 ，在分析的基础上，有选择的填绘具有代表性、规律性、特殊性信息，并以图的形式加以表述，以实现对待掘、待采区域煤层突出危险程度进行超前预测、预警，及时指导制定相应的防突对策，确保安全生产。

　　谢谢 各位领导!