采掘工作麵防突預測圖

　　采掘工作麵防突預測圖

　　編圖規則(討論稿)

　　對防突預測圖的理解

　　防突預測圖內涵：

　　防突預測圖=瓦斯地質圖+采掘工作麵區域效果評價成果圖+當下典型信息及其規律性

　　1)瓦斯地質圖=地質圖+井巷工程信息+瓦斯地質信息

　　2)采掘工作麵區域效果評價成果圖=采掘工作麵平麵圖+剖麵圖+鑽孔工程+瓦斯地質信息

　　3)當下典型信息及其規律性=已掌握的瓦斯地質規律+采、掘過程中當下取得的具有代表性成果信息。

　　防突預測圖的內容：

　　地質成果、瓦斯地質成果、鑽孔工程、巷道工程;

　　防突預測圖的意義：

　　依據已采、已掘區域各類具有代表性、特殊性的信息，對未掘、未采區域煤層突出危險性進行預測。

　　防突預測圖編製的主要內容

　　1.編製依據

　　2.指導思想

　　3.工作思路

　　4.編製的相關約定

　　5.瓦斯地質規律分析與預測

　　6.已取得規律性認識及應用實例

　　一.編製依據

　　1.防治煤與瓦斯突出規定

　　2.皖政辦[2011]62號文

　　3.國辦法[2011]26號文

　　4.煤礦安全規程

　　5.煤礦地質規程

　　6.淮北礦業“一通三防”相關規定

　　二.指導思想

　　從地勘資料入手，充分利用已開拓準備區域獲取的瓦斯地質信息，采用統計的方式，以曆史瓦斯參數測定時間為紐帶，以曆史瓦斯資料為抓手，以有形的地質體及構造痕跡為主線，探尋研究控製采掘工作麵瓦斯賦存與突出的主導、主要因素，並以圖的形式直觀加以表述，為礦井瓦斯綜合防治提供重要的技術參數與圖件，對采掘工作麵煤與瓦斯突危險進行預測、預警。

　　三. 工作思路

　　(一)將勘探、治理、生產活動的過程，視為對瓦斯地質體的勘探、解剖過程;

　　(二)以時間這紐帶，激活曆史瓦斯地質信息，以豐富信息來源渠道;

　　(三)統一規範各種信息統計、計算、標注，實現資源共享;

　　(四)采用標注點與標注符分離，對各類信息進行三維精確定位，為數據庫管理信息、計算機自動繪圖提供條件;

　　(五)以分析填繪具有代表性、異常性、特殊性的勘探工程、瓦斯地質工程、井巷工程、鑽孔工程等信息成果為重點，力求既簡化工作量，又突顯主題的圖符表達;

　　(六)通過已知區域的各種規律顯現，實現對待掘、待采區域煤與瓦斯突出風險程度進行預測、預警 。

　　四.防突預測圖編製的相關約定

　　(一)防突預測圖編製內容

　　(二)防突預測圖圖例編製與采用原則

　　(三)防突預測圖對等量線勾繪的原則

　　(四) 突出危險程度劃分與標注的約定

　　(五) 其他內容標注的約定

　　(一)編製內容的約定

　　1.地質工程與成果;

　　2.采掘工程;

　　3.鑽孔工程;

　　4.瓦斯參數。

　　1.地質工程與成果填繪內容

　　(1)勘探成果

　　(2)預測圖平麵比例

　　(3)依據底圖

　　(4)岩漿岩侵入信息

　　1.地質工程與成果填繪內容

　　1.地質工程與成果填繪內容

　　(2)預測圖平麵比例

　　采區按照1：2000或1：1000比例繪製;

　　工作麵按照1：1000或1：500比例繪製。

　　(3)依據底圖

　　以采區煤層底板等高線圖和采掘工程平麵圖作為底圖，增加繪製煤層厚度值、小斷層走向線、褶曲軸線;

　　(4)岩漿岩侵入信息

　　存在岩漿岩侵入的，要繪製岩漿岩侵蝕範圍;存在岩漿岩床的區域，要另繪製岩漿岩厚度等值線、岩漿岩床距研究層法距等值線。

　　2.采掘工程重點填繪內容

　　(1)井巷工程

　　圖中應能反映采掘工作麵的動態，要繪製井筒、巷道、開采範圍、開采時間及巷道測點標高等。

　　2.采掘工程重點填繪內容

　　(2) 殘餘煤岩柱

　　各類均要上圖，並注明批準文號。采掘工作麵距殘餘煤岩柱 50m前要製定相應的防治措施。

　　3. 鑽孔工程重點填繪內容及要求

　　防突預測圖填繪六大類鑽孔： 井下地質探查孔、石門揭煤預抽孔、頂底板穿層預抽孔、順層預抽孔、區域措施預測或檢驗孔、地麵抽采井等;為減化工作量，突出預測的時效性，隻填繪上述部分鑽孔工程。

　　(1)地質探查孔:

　　①隻填繪當前正在掘進或將要掘進的探查孔。

　　②將地質探查鑽孔的平麵投影填繪在防突預測平麵圖中，岩石段與穿煤段要用不同顏色和線形繪製;

　　③要標明探查控製點巷道頂(底)板距最近煤層的法線距離、煤層名稱、厚度、瓦斯參數(瓦斯壓力、瓦斯含量)。

　　④要依據探查成果另附剖麵圖、斷麵圖，平麵、剖麵圖要按統一比例繪製;

　　⑤圖、文、數據要實現一一對應。

　　地質探查孔

　　石門揭煤預抽孔

　　(2)石門揭煤預抽孔：

　　①隻填繪當前正在揭煤或將要揭煤的已施工的探查孔、測壓孔、效果檢驗孔;

　　②要標注實測瓦斯壓力、瓦斯含量;

　　③要依據探查成果另附剖麵圖、斷麵圖;

　　④比照地質探查平、剖麵圖繪製標準繪製。

　　⑤圖、文、數據要實現一一對應。

　　3. 鑽孔工程重點填繪內容及要求

　　(3)頂、底板穿層預抽或卸壓排放孔

　　①隻填繪正在掘進或將要掘進煤巷的前方已施工的頂、底板穿層鑽孔;

　　②將頂、底板穿層鑽孔的平麵投影填繪在防突預測平麵圖中，岩石段與穿煤段要用不同顏色和線形繪製;

　　③每個鑽場要依據穿層鑽孔資料分析繪製不少於三條剖麵(左、中、右),參見圖

　　④依據鑽場剖麵，分析繪製欲掘煤巷走向控製剖麵圖;

　　⑤圖、文、數據要實現一一對應。

　　頂、底板穿層剖麵圖填繪約定

　　頂、底板穿層孔平麵圖填繪約定

　　順層鑽孔

　　(4)順層鑽孔

　　①隻填繪正在回采或將要回采工作麵的前方已施工的順層鑽孔;

　　②將順層鑽孔的平麵投影填繪在防突預測平麵圖中，岩石段與穿煤段要用不同顏色和線形繪製;

　　③圖、文、數據要實現一一對應。

　　順層鑽孔填繪約定

　　3. 鑽孔工程重點填繪內容及要求

　　(5)區域措施效果檢驗孔

　　①隻填繪正在掘進或將要掘進煤巷的前方已施工的區域措施效果檢驗鑽孔;

　　②將檢驗鑽孔的平麵投影填繪在防突預測平麵圖中，岩石段與穿煤段要用不同顏色和線形繪製;

　　③將檢驗煤層瓦斯壓力、瓦斯含量數據填繪到防突預測圖中;

　　④圖、文、數據要實現一一對應。

　　(6)地麵抽采鑽井標注

　　隻填繪當前已在抽采的或將要抽采的地麵孔。要注明孔號、孔口標高終孔深度、當前抽采純瓦斯流量、至上月月底累計抽采瓦斯總量。

　　例：孔號為8-7，孔口標高為27.23m,終孔深度為657.23m，當前抽采純流量為3.72m3/min，至上月底本鑽孔累計抽采純瓦斯量為93.5 萬m3的標注符

　　如右圖所示：

　　4.瓦斯參數填繪內容的約定

　　(1)勘探取得的瓦斯成份(CH4%)、瓦斯含量;

　　(2)建井與生產期間實測的瓦斯壓力、瓦斯含量;

　　(3) 突出(動力現象)相關參數(含突出點編號、突出煤量、突出瓦斯量、突出時間);

　　(4)煤層吸附常數、放散初速度指標(a、b，△p);

　　(5)煤層工業指標：水分(Mad%)、灰分( Ad%)、孔隙率(η%);

　　(6) 鑽屑瓦斯解吸指標Δh2、鑽孔最大瓦斯湧出初速度qmax、鑽孔最大鑽屑量smax、瓦斯放散初速度ΔP、煤的堅固性係數f值、瓦斯突出危險綜合指標K值 。

　　(二)防突預測圖圖例編製與采用原則

　　一) 圖例編製與采用原則;

　　二) 對相關信息采集及符號的約定;

　　三) 新增圖例的約定;

　　四)防突預測圖等量線勾繪的原則;

　　一) 圖例編製與采用原則

　　1.為計算機繪圖和數據庫管理提供條件,對信息進行三維定位,圖例編製實行標注符與標注點分離;

　　2.礦井地測圖例中已有的圖例，按《礦井地測圖例》勾繪;《礦井地測圖例》中沒有的圖例，按本文約定圖例勾繪。

　　二) 信息采集及符號的約定

　　1.為便於數據管理，建立數據庫，為計算機自動繪圖創造條件，標注符與標注點實行分離;

　　2.瓦斯參數采樣點、測試(算)點，均采用三維坐標(X： Y： Z： )定位，各類參數編號，不得重複。

　　3.標注點采用φ=2mm圓點表示，顏色與標注符基底色相同。

　　二) 信息采集及符號的約定

　　4.回采工作麵“相對湧出量”計算

　　相對湧出量測算公式如下：

　　Q采=( f1+ C1)/t

　　相對湧出量=(統計月風排量+統計月抽采瓦斯量)÷統計月采出煤量。

　　Q采---回采工作麵“瓦斯相對湧出量”，單位為 m3/t。

　　f1---統計月的回采工作麵風排瓦斯總量，單位為 m3;

　　C1---統計月回采工作麵的抽采瓦斯總量(含回采工作麵的上隅角埋管抽放、高位巷、高位孔、地麵孔抽采量，單位為 m3 );

　　t –統計月采出煤量。

　　二) 信息采集及符號的約定

　　5.回采工作麵絕對湧出量計算

　　每月測算一組

　　Q2= (f1 + C1)/(n/24/60)

　　絕對湧出量=(當月風排瓦斯總量+抽采瓦斯總量)/統計月天數/24/60

　　Q2--絕對湧出量(m3/min)

　　f1 ----同前

　　C1---同前

　　N—統計月的天數

　　6.掘進工作麵絕對瓦斯湧出量

　　每日測算一組數值

　　Q掘= f2 + C2/24/60(單位為：M3/min)

　　Q掘=風排瓦斯量+抽排瓦斯量。

　　f2--統計日掘進工作麵回風量平均值×回風流濃度(T2)的平均值;

　　C2--掘進工作麵當日預抽瓦斯總量

　　24—24小時

　　60—60分鍾

　　單位：M3/min

　　分別計算當日平均絕對瓦斯湧出量和當日最大絕對瓦斯湧出量;

　　三)新增圖例及填繪內容的約定

　　由於信息量太大，為簡化繪圖工作量，統一圖例便於交流，特對新增圖例及填繪內容作如下12個方麵的約定：

　　1.回采工作麵瓦斯湧出量標注方法:

　　2.掘進工作麵瓦斯湧出量標注方法

　　3.突出參數標注的約定

　　4.實測瓦斯壓力標注的約定

　　5.勘探瓦斯含量標注的約定

　　6.井下實測煤層瓦斯含量標注約定

　　三)新增圖例的約定

　　7.煤與瓦斯區域突出預測指標值標注約定;

　　8.采掘工作麵突出危險性預測指標值標注約定;

　　9.構造煤厚度點標注的約定;

　　10.瓦斯含量等量線勾繪的約定;

　　11.絕對瓦斯湧出量實測等量線勾繪;

　　12.絕對瓦斯湧出量預測等量線勾繪。

　　三)新增圖例的約定

　　1.回采工作麵瓦斯湧出量標注方法:

　　標注符加注點聯合標注。

　　標注符----長16mm高8mm的矩形，矩形再分為頂、左下、右下三個矩形區(矩形高度相同)，底色為黃色;

　　標注點----φ2mm;

　　圓周、數值及代碼采用黑色，基底色為黃色。

　　三)新增圖例的約定

　　回采工作麵瓦斯湧出量標注方法

　　標注點：

　　位於上月底采線上下端點與當月底采線上下端點圍成的四邊形對角線交點;

　　標注符：標注點。

　　回采工作麵瓦斯湧出量標注效果示意圖

　　三)新增圖例的約定

　　2.掘進工作麵瓦斯湧出量標注方法

　　掘進工作麵瓦斯湧出量標注

　　標注符：

　　標注點編號采用掘進工作麵編號+測算點序號;

　　標注點及坐標：

　　標注於當旬瓦斯湧出最大日的迎頭位置。

　　三)新增圖例的約定

　　掘進工作麵瓦斯湧出量標注方法:標注符加注點聯合標注：

　　標注符----長16mm高8mm的矩形，矩形再分為頂、左下、右下三個矩形區(矩形高度相同)，底色為綠色;

　　標注點----φ2mm;

　　圓周、數值及代碼采用黑色，基底色為綠色。

　　---標注點位置為當旬最大湧出量日的迎頭。

　　。

　　三)新增圖例的約定

　　掘進工作麵瓦斯湧出量標注效果示意圖

　　三)新增圖例的約定

　　3.突出標注的約定

　　標注符加注點聯合標注：

　　突出標注符號：用φ=16mm的圓基礎 ，再將圓水平分為上、中、下三等份，上區標注突出煤量(t)，下區標注突出瓦斯量(m3)，均用黃色作為底色;中間條帶再分為左、右兩等份，左側標注突出點編號，右側標注突出發生時間，用紅色作為底色;圓點圓周、數值注記及代碼采用黑色，詳見右圖。

　　突點標注點

　　三)新增圖例的約定

　　4.噴孔等異常現象標注的約定

　　標注符加注點聯合標注：

　　三)新增圖例的約定

　　5.實測瓦斯壓力標注的約定

　　用φ=16mm的圓基礎 ，再將圓垂直分為兩部分，左側寬6mm，右側再水平平分為上、中兩等份，圓的左區標注P或瓦斯壓力測壓點編號，右上區標注實測瓦斯壓力(Mpa)，右下區標注測壓點對應煤層底板標高(-m)，圓的基底色采用黃色;測壓圓點圓周、數值注記及代碼采用黑色。

　　.

　　三)新增圖例的約定

　　實測瓦斯壓力標注效果圖

　　三)新增圖例的約定

　　6.勘探瓦斯含量標注的約定

　　勘探測定的瓦斯含量標注符

　　左區：注取樣點編號;

　　右上：注瓦斯含量 m3/t.r;

　　右下：注瓦斯成分%。

　　標注點： ----圓周φ2mm;

　　圓周、數值及代碼采用黑色，基底色為黃色。

　　三)新增圖例的約定

　　三)新增圖例的約定

　　三)新增圖例的約定

　　三)新增圖例的約定

　　三)新增圖例的約定

　　三)新增圖例的約定

　　三)新增圖例的約定

　　(三)等量線勾繪的原則

　　1.等值距視具體情況確定。

　　2.同一幅圖中，務必保持同一等值距。

　　3.實測區，采用插入法勾繪等量線;

　　4.實測區附近，按實測區等量線的趨勢結合回歸方程預測值進行勾繪;

　　5.無實測資料區，采用回歸方程預測值勾繪。

　　(四)突出危險程度劃分與標注的約定

　　突出危險程度劃分效果圖

　　。

　　。

　　(五)其他標注相關約定

　　1.瓦斯參數要采用三維定位，便於數據庫管理、實現計算機繪圖。

　　(五)其他標注相關約定

　　2.繪製研究層軟分層厚度等值線圖

　　利用勘探及井巷調查資料，將研究層的軟分層展繪到平麵圖上，采用插入法勾繪軟分層厚度等值線，等值距，視具體情況確定;線條寬取0.3，選擇黃色“杠點點杠”線勾繪。

　　(五)其他標注相關約定

　　3.繪製煤層頂板岩性分布圖

　　利用勘探及生產實際揭露的資料，對研究區煤層直接頂板岩性進行勾繪，圖例采用現行煤田地質圖例，並作為一個圖層進行管理。

　　(五)其他標注相關約定

　　4.繪製鄰近層斷層交麵線圖

　　(1)繪上覆煤層或煤層組斷層交麵線按其延展趨勢投影至研究層內，采用淺紅色勾繪;並作為一個圖層單獨進行管理。

　　(2)繪下伏鄰近層斷層交麵線圖

　　下伏煤層或煤組的斷層交麵線按其延展趨勢投影至研究層內，采用子紫紅色勾繪;並作為一個圖層單獨進行管理。

　　(五)其他標注相關約定

　　5.繪次級褶曲軸線圖

　　(1)繪上覆鄰近層次級褶曲軸線圖

　　上覆煤層次級褶曲軸線，按其延展趨勢投影至研究層內，采用淺紅色描繪;並作為一個圖層進行管理。

　　(2)繪下伏鄰近層褶曲軸線圖下

　　伏煤層褶曲軸線按其延展趨勢投影至研究層內,采用子紫紅色勾繪;並作為一個圖層進行管理。

　　五、瓦斯地質規律分析與預測

　　1.分析研究層煤層瓦斯地質規律，尋找其規律性;

　　2.分別分析上、下鄰近層煤層瓦斯地質規律與研究層瓦斯地質規律的關係;

　　3.再次將上、下鄰近層構造痕跡粘貼到已繪製的等量線圖上，並分析研究圖形特征;

　　4.將與瓦斯突出、瓦斯壓力、瓦斯湧出量、瓦斯含量不相關的地質形跡刪除，隻保留對控“氣”、控“突”相關的輔助分析圖痕跡。

　　五、瓦斯地質規律分析與預測

　　5.分析測算對應地點瓦斯湧出量與瓦斯含量、保護層開采與非保護層開采、沿空掘巷與非沿空掘巷的關係。

　　6.在上述分析的基礎上，尋求控“氣”、控“突”主導因素和主要因素，對原相關等值線進行修整，對未開采準備區進行預測，並劃分出煤層瓦斯分化帶、非突出區、突出危險區、嚴重突出危險區。

　　六、已取得規律性認識及應用實例

　　(一)已取得規律性認識

　　1.瓦斯含量或湧出量隨深度的增加總體上呈上升趨勢;

　　2.沿走向分布極不均衡，常常出現條帶狀異常增高帶，帶狀異常增高區，常為煤與瓦斯突出的嚴重危險區。

　　已取得規律性認識

　　3.異常增高區延展方向不僅與研究層構造、圍岩、煤層厚度呈相關關係，而且與相鄰層構造分布關係也十分密切。

　　已取得規律性認識

　　4.煤層圍岩為軟弱岩層區，煤層塑性變形明顯，原生結構破壞變形強烈;煤層圍岩為堅硬岩層區，煤層變形破壞相對較小;但是，在圍岩為堅硬岩層分布區的斷裂帶附近，煤層遭受破壞比軟弱岩層分布區更為強烈。

　　5.近似垂直井田最大主水平地應力方向的構造帶附近為瓦斯異常增高帶，常為嚴重突出危險區。

　　已取得規律性認識

　　6.平行或近似平行井田最大主水平地應力方向的構造帶附近常為相對低瓦斯帶。

　　7.臨近層斷層延展尖滅帶附近，常為瓦斯湧出異常增高地帶，壓性斷層延展尖滅帶附近，常為突出最危險地帶。

　　已取得規律性認識

　　8.深部斷層向淺部延展的尖滅地帶常為瓦斯湧出異常增高帶，也是突出最危險地帶。

　　已取得規律性認識

　　9.回采工作麵瓦斯相對量與掘進工作麵瓦斯相對量之間、掘進工作麵與瓦斯含量之間存在一定的比例關係;不同礦區不同采場條件，比例關係存在較明顯的差異。

　　六、已取得規律性認識與應用

　　(二)防突預測圖的應用實例

　　防突圖的實質，就是在瓦斯地質圖的基礎上，對當下已取得的瓦斯地質、井巷工程、鑽孔工程具有代表性、特殊性的信息進行分析，以預測判斷未采掘區域可能存在的突出風險程度，並及時製定針對性防突措施。

　　另一方麵，通過對具有代表性、特殊性瓦斯地質、井巷工程、鑽孔工程的信息分析及防突實踐，不斷優化防突工程設計。

　　防突預測圖的應用實例

　　1.通過回采工作麵瓦斯湧出量總體趨勢,可分析預測相鄰工作麵對應地段瓦斯湧出情況。

　　下圖預示：2124采煤麵明顯高於2122采煤麵，隨著工作麵向前推進，工作麵瓦斯還將逐漸增大。

　　防突預測圖的應用實例

　　2.通過掘進工作麵瓦斯湧出量湧出情況分析預測,33采區存在明顯的高瓦斯區。

　　預示：33采區對應高瓦斯帶采掘工作麵要強化瓦斯防治。對應高瓦斯帶防突設計要有別於其他區域。

　　防突預測圖的應用實例

　　3.通過穿層孔分布與穿煤情況分析，掘進前工作麵區域預測設計應重點檢驗鑽孔分布較稀的區域、和未穿透煤地帶;掘進過程中,鑽孔間距大的地帶和未穿透煤層地帶，應增加卸壓排放鑽孔，強化未穿透煤地帶、鑽孔間距大的工作麵檢驗。

　　防突預測圖的應用實例

　　4.通過對噴孔位置的分析，掘進前工作麵區域預測設計應將噴孔附近作為檢驗的重點地帶;掘進過程中,噴孔附近應增加卸壓排放鑽孔，強化噴孔附近檢驗工作。

　　防突預測圖的應用實例

　　5.通過順層孔煤岩別分布情況分析，工作麵區域預測設計應重點檢驗未穿煤地帶;回采過程中,鑽孔未穿煤地帶，應增加超前施工卸壓排放鑽孔;工作麵驗證應加密未穿煤地帶的鑽孔密度。

　　防突預測圖的應用實例

　　6.通過實測最大指標分布情況分析，可預測工作麵回采前方高指標分布趨勢，為提高瓦斯防治重點提供依據。

　　結束語

　　防突預測圖

　　實際上就是在瓦斯地質的基礎上，進一步豐富瓦斯地質信息、井巷工程信息、鑽孔工程信息及地質成果 ，在分析的基礎上，有選擇的填繪具有代表性、規律性、特殊性信息，並以圖的形式加以表述，以實現對待掘、待采區域煤層突出危險程度進行超前預測、預警，及時指導製定相應的防突對策，確保安全生產。

　　謝謝 各位領導!