GB/T 25216-2010
煤與瓦斯突出危險性區域預測方法
Regional prediction methods for the danger of coal and gas outburst前言
本標準附錄A為規范性附錄。
本標準由中國煤炭工業協會提出并歸口。
本標準主要起草單位：煤炭科學研究總院沈陽研究院。
本標準主要起草人：王魁軍、孫波、曹垚林、富向、王耀鋒、仇海生、杜澤生、何曉東、楊東煤與瓦斯突出危險性區域預測方法
i范圍
本標準規定了突出煤層區域預測的組織與實施、開拓前和開拓后的區域預測方法、區域 預測報告的內容及格式要求等。
本標準適用于突出煤層的煤與瓦斯突出危險性區域預測。
2規范性引用文件
下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件，其 隨后所有的修改單（不包括勘誤的內容）或修訂版均不適用于本標準，然而，鼓勵根據本標 準達成協議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新 版本適用于本標準。
GB/T15663.8 煤礦科技術語第8部分：煤礦安全 GB/T 23249 地勘時期煤層瓦斯含量測定方法 GB/T 23250 煤層瓦斯含量井下直接測定方法 AQ/T 1047 煤礦井下煤層瓦斯壓力的直接測定方法 AQ1080 煤的瓦斯放散初速度指標（AP)測定方法MT 49 煤的堅固性系數測定方法
3術語和定義
GB/T15663.8中確立的以及下列術語和定義適用于本標準。
3.1
區域預測 Regional prediction
在突出煤層中預測某一區域的突出危險性，其范圍由煤礦企業根據突出礦井的開拓方 式、巷道布置等情況劃定。
區域預測分為新水平、新采區開拓前的區域預測（以下簡稱開拓前區域預測）和新采區 開拓完成后的區域預測（以下簡稱開拓后區域預測）。
經區域預測后，突出煤層劃分為突出危險區和無突出危險區。未進行區域預測的區域視 為突出危險區。
4 區域預測的組織與實施
對已確切掌握煤層突出危險區域的分布規律（開采深度、地質構造、煤層軟分層、瓦斯 壓力、瓦斯含量、突出預測指標等與突出危險性的關系），并有可靠的預測資料的，區域預測工作可由煤礦技術負責人組織實施。參數測定應嚴格按照GB/T 23249、GB/T 23250、AQ/T 1047、AQ1080、MT 49 等標準執行。
由有煤與瓦斯突出危險性鑒定資質的單位進行的區域預測，在接受委托后，應指派不少 于 2 名專業技術人員，嚴格按照 GB/T 23249、GB/T 23250、AQ/T 1047、AQ1080、MT 49等標準執行相關測試任務，在進行現場勘查、相關資料收集、參數測定和綜合分析的基礎上， 編寫區域預測報告，其結論應明確。
區域預測結果由煤礦企業技術負責人批準確認。
5 區域預測方法 5.1開拓前區域預測方法 5. 1. 1預測方法及預測結果應用范圍新水平、新采區開拓前，當預測區域的煤層缺少或者沒有實測瓦斯參數時，可以主要依 據地質勘探資料、上水平及鄰近區域的實測數據、煤與瓦斯突出記錄等進行開拓前區域預測。 其預測方法可用煤層瓦斯參數結合瓦斯地質分析法、多指標綜合預測法等。
開拓前區域預測結果僅用于指導新水平、新采區的設計和新水平、新采區開拓工程的揭 煤作業。
5. 1. 2煤層瓦斯參數結合瓦斯地質分析法
5. 1. 2. 1基本要求：
煤層瓦斯參數結合瓦斯地質分析法的基本要求：
a)煤層瓦斯風化帶為無突出危險區域；
b)根據已開采區域確切掌握的煤層賦存特征、地質構造條件、突出分布的規律和對預 測區域煤層地質構造的探測、預測結果，采用瓦斯地質分析的方法劃分出突出危險區域。
當突出點及具有明顯突出預兆的位置分布與構造帶有直接關系時，則根據上部區域 突出點及具有明顯突出預兆的位置分布與地質構造的關系確定構造線兩側突出危險 區邊緣到構造線的最遠距離，并結合下部區域的地質構造分布劃分出下部區域構造 線兩側的突出危險區；否則，在同一地質單元內，突出點及具有明顯突出預兆的位 置以上20m (埋深）及以下的范圍為突出危險區(如圖1);1 一斷層；
2-突出點或具有明顯突出預兆的位置；
3-上部區域突出點在斷層兩側的最遠距離線；
4一推測下部區域斷層兩側的突出危險區邊界線；5-推測的下部區域突出危險區上邊界線；
6-突出危險區（陰影部分）
圖1根據瓦斯地質分析劃分突出危險區域示意圖c)在上述a)、b)項劃分出的無突出危險區和突出危險區以外的區域，應當根據煤層 瓦斯壓力P進行預測。如果沒有或者缺少煤層瓦斯壓力資料，也可根據煤層瓦斯含 量W進行預測。預測所依據的臨界值應根據試驗考察確定，在確定前可暫按表1預 測；表1根據煤層瓦斯壓力或瓦斯含量進行區域預測的臨界值d)預測所主要依據的煤層瓦斯壓力、瓦斯含量等參數為地質勘探資料、上水平及鄰近 區域的數據資料。其分析方法有瓦斯壓力梯度法和瓦斯含量分析法：
1)瓦斯壓力梯度法：在地質條件不變的情況下，煤層瓦斯壓力隨深度變化的規律可 用式（1)描述：
式中P-在深度H處的瓦斯壓力，MPa;
Po-瓦斯風化帶Hq深處的瓦斯壓力，取為0.15 MPa - 0.2MPa;H。一瓦斯風化帶深度，m;
H-距地表垂深，m; m-瓦斯壓力梯度，MPa/ m。
按已有的地質勘探資料、上水平及鄰近區域的實測數據，利用式（1)推算 出未采區域的瓦斯壓力，繪制瓦斯壓力等值線圖，劃分出突出危險區域和無突出 危險區域。
2)瓦斯含量分析法：瓦斯含量分析法有地勘瓦斯含量統計法和瓦斯含量梯度法。 地勘瓦斯含量統計法：按已有的地勘瓦斯含量資料，繪制瓦斯含量等值線圖，劃 分出突出危險區域和無突出危險區域;地堪瓦斯含量的取值要求，應符合GB/T 23249規定。
瓦斯含量梯度法:在同一地質單元內，瓦斯帶內瓦斯含量與開采深度之間的關系， 呈近似線性關系。瓦斯含量梯度a數學關系式（2)為：
式中:
H1-瓦斯帶內下水平的開采深度，
H2-瓦斯帶內上水平的開采深度，
Wi-在氏深度的瓦斯含量，m3/t;
W2-在氏深度的瓦斯含量，m3/t。
按已有的瓦斯含量，利用（2)式推算出未采區域的瓦斯含量，繪制瓦斯含量等 值線圖，劃分出突出危險區和無突出危險區。
5. 1. 2. 2區域預測步驟
區域預測應按以下步驟進行：
a)收集地質資料：以礦井地質勘探資料提供的井田范圍內較大的地質構造為基礎， 在采掘過程中根據揭露的構造情況，詳實收集構造帶的位置、屬性(正斷層、逆 斷層、褶皺等)、規模(走向變化范圍、斷距、傾俯角、長度等)、展布方向等資料;b)收集煤層瓦斯基礎參數及煤與瓦斯突出資料：包括瓦斯風化帶深度；已測煤層瓦 斯壓力、瓦斯含量點位置及測值；突出地點概況；突出地點到附近基準巷道的距 離、突出煤量、動力破壞情況；瓦斯涌出量及涌出狀況；突出孔洞及附近的地質 構造；煤層賦存狀況、煤的破壞類型；突出前的作業方式和防突措施；突出類型;突出點所處的坐標及埋藏深度等；明顯突出預兆與瓦斯涌出、煤質、煤層賦存狀 況；c)分析已采區域或鄰近區域的瓦斯壓力、瓦斯含量的變化規律，推測待預測區域的 瓦斯變化規律；d)編制區域預測圖：以采掘工程平面圖作為基礎圖，將收集到的地質構造、突出點 的位置與明顯突出預兆的位置繪制在基礎圖上，結合瓦斯參數分析結果，標明突 出危險區和無突出危險區。
5.1.3多指標綜合預測法
多指標綜合預測法，應按已開采區域確切掌握的地質、煤層、瓦斯和應力等指標與突出 的關系規律，應用數學分析方法來劃分出未開采區域的突出危險區與無突出危險區。應按以 下步驟進行：
a)劃分預測單元：通過已開采區域建立突出預測綜合指標與各種瓦斯、地質和應力等 因素之間的對應關系；因素可包括：地質構造、地應力、煤層瓦斯含量、瓦斯放散 初速度（Ap)、煤的堅固性系數（f)、煤厚變異系數、軟分層厚度、基巖厚度、含 砂率等；確定突出危險性預測綜合指標臨界值；b)對比分析：按已開采區域確定的對應關系，將相似構造單元內未開采區域各預測單 元影響因素與之對比分析，根據相似條件確定各預測單元突出危險性綜合指標；c)確定區域突出危險性：按突出危險性預測綜合指標臨界值，確定各預測單元的突出 危險性。
5.2開拓后區域預測方法 5.2.1預測方法及應用范圍開拓后區域預測應主要依據預測區域煤層的井下實測瓦斯資料，并結合地質勘探資料、 上水平及鄰近區域的實測數據等進行。
其預測方法可用煤層瓦斯參數結合瓦斯地質分析法。也可采用單項指標法和綜合指標法 等，但應由具有突出危險性鑒定資質的單位進行預測，并在試驗前由煤礦企業技術負責人批準。
開拓后區域預測結果用于指導工作面的設計和采掘生產作業。
5. 2. 2煤層瓦斯參數結合瓦斯地質分析法
開拓后的煤層瓦斯參數結合瓦斯地質分析法基本同本標準5. 1. 2的方法，但其參數的取 得應符合以下要求：
a)預測所主要依據的煤層瓦斯壓力、瓦斯含量等參數應為井下實測數據；測定煤層瓦 斯壓力、瓦斯含量等參數的測試點應根據其范圍、地質復雜程度等實際情況和條件 分別布置；同一地質單元內沿煤層走向布置測試點不少于2個，沿傾向不少于3 個，并有測試點位于埋深最大的開拓工程部位；b)井下實測預測區域內的瓦斯壓力或瓦斯含量，應按AQ/T 1047和GB/T 23250的規 定進行。
5. 2. 3單項指標預測方法
預測煤層區域突出危險性的指標可用煤的破壞類型、瓦斯放散速度指標（Ap)、煤的堅 固性系數（f)和煤層瓦斯壓力（P)，其判斷煤層區域突出危險性的臨界值，應根據礦井的 實測資料確定，如無實測資料時，可參考表2、附錄A所列數據劃分，只有全部指標達到突 出危險指標值時方可劃為突出危險區域。
表2 預測煤層區域突出危險性的單向指標值
區域預測應符合下列要求：
a)測點布置：測定煤層瓦斯壓力等參數的測試點應根據其范圍、地質復雜程度等實 際情況和條件分別布置；同一地質單元內沿煤層走向布置測試點不少于2個，沿 傾向不少于3個，并有測試點位于埋深最大的開拓工程部位；b)各指標取值：各指標值取預測區域煤層各測點的最高煤層破壞類型、煤的最小堅 固性系數、最大瓦斯放散初速度指標和最大瓦斯壓力值；c)施工現場煤樣采取：如開拓工程已揭露煤層，取樣方法為：在煤層斷面內盡量選 取軟分層；如沒有軟分層，則沿煤層斷面上、中、下各取煤樣混合在一起取樣。 如在鉆孔中取樣，則應米取粒度為1mm~3mm的煤樣；d)煤的堅固性系數f和瓦斯放散初速度AP的測定：應符合MT 49和AQxxxx-200x 規定。
5. 2. 4綜合指標預測方法
預測煤層區域突出危險性，可按下列兩個綜合指標判斷：
式中D-煤層的突出危險性綜合指標；
K-煤層的突出危險性綜合指標；
H-煤層埋藏深度，m;
P-煤層瓦斯壓力，取各測點實測瓦斯壓力的最大值，MPa;A P-軟分層煤的瓦斯放散初速度； f-軟分層煤的平均堅固性系數。
綜合指標D、K的突出臨界指標值應根據本礦區實測數據確定，如無實測資料，可參照 表3所列的臨界值，確定煤層區域突出危險性。
當測定的指標D、K值均大于等于臨界值，判定為突出危險區域；否則，判定為無突出 危險區域（當公式3中兩個括號內的計算值都為負值時，則不論D值大小，都為無突出危 險區域)。
表3用綜合指標D和K預測煤層區域突出危險性的臨界值綜合指標法參數測定要求：
a)在每一測點應至少向突出煤層施工兩個測壓鉆孔，測定煤層瓦斯壓力；b)在施工測壓鉆孔的過程中，每米煤孔采取一個煤樣，測定煤的堅固性系數（f);c)將兩個測壓鉆孔所得的堅固性系數最小值加以平均作為煤層軟分層平均堅固性系 數；d)將堅固性系數最小的兩個煤樣混合后，測定煤的瓦斯放散初速度指標（AP)。
5.2.5開拓后區域預測方法的判定準則
當只用瓦斯壓力P及瓦斯含量W值進行區域預測時，則按表1確定的臨界值劃分突出 危險區及無突出危險區；當預測區域煤層瓦斯壓力P>0.74MPa時，并有充分的數據資料說明采用單項指標法及 綜合指標法預測、按表2及表3規定的臨界值確定的無突出危險區經實踐證明是正確的，則 可采用本標準5. 2.3或5. 2.4規定的方法劃分突出危險區及無突出危險區。
6區域預測報告的內容與格式 6.1區域預測報告內容6. 1. 1煤層區域概況
煤層區域概況包括以下內容：
a)煤層區域地質概況：所屬煤田、成煤時代、地質構造、水文地質情況、火成巖侵入 形態及其分布、鄰近礦井概況等；煤層賦存條件及其穩定性、煤的結構類型及工業 分析、煤層圍巖性質及厚度、構造類型及其特征、煤層瓦斯含量、煤層瓦斯成分以 及勘探過程中鉆孔透煤時的瓦斯涌出動力現象（頂鉆、夾鉆、噴孔等）；b)煤層區域生產概況：開拓方式、采煤方法、巷道布置、開采順序、頂板管理方法、 生產水平和開拓水平的標高及垂深；c)煤層瓦斯基礎參數測定情況；
d)礦井通風瓦斯概況：通風方式、風量、瓦斯涌出量、瓦斯抽放方法、設計抽放能力 及抽放量等；e)煤與瓦斯動力現象及突出資料等。
6. 1. 2區域瓦斯地質狀況分析
統計分析預測區域的瓦斯地質資料，包括斷層、褶曲、火成巖侵入、瓦斯壓力、瓦斯含 量、瓦斯涌出量、抽放量及煤與瓦斯動力現象等，得出其與區域突出危險性的關系。
6. 1. 3區域突出危險性預測指標測定
包括區域預測范圍的確定、測點布置、取樣、參數測定、數據分析等。
6. 1. 4區域預測結論
按區域內煤層瓦斯地質狀況、突出危險性預測指標測定數據等進行分析論證，提出區域 預測結論。在采掘工程平面圖上標定出突出危險區和無突出危險區。
6.2區域預測報告的格式
區域預測報告的格式應符合以下要求：
a)應采用A4紙張，報告內容字體一般采用宋體字，字號為小四號，封面的報告名稱 應采用二號黑體字；b)封面內容應包括：區域預測報告編號、名稱、完成單位和完成日期；c)封一頁上應包括區域預測報告編號、名稱、鑒定單位法人代表和審批領導人姓名 及其職稱、工作人員姓名及職稱、完成單位和完成日期，并應加蓋完成單位公章。
