Key words: gas content; outburst danger prediction; sensitivity; prediction deptl 前苏联马凯耶夫煤矿安全科学硏究所在20额定压力20MPa,最小流量0Im3/h,最大流量 世纪50年代提出了煤层近工作面部分的水力挤5m3/h,测量允许最大误差为5% 出方法-引,并在顿巴斯矿井的回采工作面获得了 (4)高压胶管:内径25mm,额定压力32 比较广泛的试验和应用。我国煤炭总院抚顺和重 MPa。 庆分院于七十年代在湖南白沙、贵州六枝、江西22钢的原始组织与淬火后的强硬性 岗等矿区进行了试验研究410。由于操作工艺和 图2表示零保温奥氏体逆相变淬火温度对 安全管理比较复杂,仅在回采工作面使用,在掘25MnV钢强硬度的影响。在试验的温度范围内, 进工作面未能得到推广应用。近年来先后在焦作、淬火温度越低,其强硬性越高。随淬火温度增加, 鹤壁等矿区进行了掘进工作面水力挤出(中高压钢的强硬性降低,超过900℃后,加速下降 注水)试验,也取得了很好的经济和社会效益。 1试验区情况 试验巷道为李一矿-660mW2EB工作面运输 巷,位于-660m西二采区东翼,东至开F13-8-1 断层,西至-660m西二石门,巷道标高-653m,巷 0-无辅助光源照明 →有辅助光源照明 道设计长度500m。巷道采用3#U型棚支护,跟 8101214 顶板、中线施工,断面面积9.32m2。该区域B 标定位置/m (a)位置1 煤层厚度30-40m,平均3.5m,煤岩层走向 140~160°,倾角20~25°,平均23°。煤层直接顶 板为厚40~60m的灰白色层状细粒砂岩,岩层层 理发育。煤层底板为厚40-6.0m的灰色块状、性 脆、致密页岩,含植物化石。 无辅助光源照明 有辅助光源照明 2水力挤出措施工艺及注水参数 标定位置/m 21注水系统及设备选型 (b)位置2处 水力挤出所用注水系统由注水泵、压力表 水表、流量控制阀、高压胶管和封孔器组成,如 图1所示 筛箱 无辅助光源照明 一有辅助光源照明 8101214 标定位置/m 激波器 图2淬火温度对25MnV钢硬度的影响 Fig.2 The effect of quenching temperature on 图1水力挤出措施注水系统示意 the25Mnv steel s strength Fig 1 Injection water system of hydraulic extrusion 2.3GA编码及参数选择 设置种群数为20个,交叉率为08,变异率 (1)注水泵:选用XRB2B型乳化液泵,额为0.2.计算过程如图3(a)所示 定压力20MPa、流量80L/min。 GA种群数为100,交叉率为08,变异率为 (2)封孔器:选用自主研制的SFK40/19型0.2.计算过程如图3(b)所 封孔器,适用孔径40-50mm,最大膨胀直径7024注水压力、注水水量、注水时间 mm,工作状态下耐压30MPa 巷道前方煤体受到上覆岩层的自重应力后, (3)水表:选用SGS型双功能高压水表 沿铅垂方向产生压缩变形,水平方向则产生膨胀2 Key words: gas content; outburst danger prediction; sensitivity; prediction depth 前苏联马凯耶夫煤矿安全科学研究所在 20 世纪 50 年代提出了煤层近工作面部分的水力挤 出方法[1-3]，并在顿巴斯矿井的回采工作面获得了 比较广泛的试验和应用。我国煤炭总院抚顺和重 庆分院于七十年代在湖南白沙、贵州六枝、江西 岗等矿区进行了试验研究[4-10]。由于操作工艺和 安全管理比较复杂，仅在回采工作面使用，在掘 进工作面未能得到推广应用。近年来先后在焦作、 鹤壁等矿区进行了掘进工作面水力挤出（中高压 注水）试验，也取得了很好的经济和社会效益。 1 试验区情况 试验巷道为李一矿-660mW2EB8 工作面运输 巷，位于-660m 西二采区东翼，东至开 F13-8-1 断层，西至-660m 西二石门，巷道标高-653m，巷 道设计长度 500m。巷道采用 3#U 型棚支护，跟 顶板、中线施工，断面面积 9.32m2。该区域 B8 煤层厚度 3.0~4.0m，平均 3.5m，煤岩层走向 140~160º，倾角 20~25º，平均 23º。煤层直接顶 板为厚 4.0~6.0m 的灰白色层状细粒砂岩，岩层层 理发育。煤层底板为厚 4.0~6.0m 的灰色块状、性 脆、致密页岩，含植物化石。 2 水力挤出措施工艺及注水参数 2.1 注水系统及设备选型 水力挤出所用注水系统由注水泵、压力表、 水表、流量控制阀、高压胶管和封孔器组成，如 图 1 所示。 图 1 水力挤出措施注水系统示意 Fig.1 Injection water system of hydraulic extrusion measure （1）注水泵：选用 XRB2B 型乳化液泵，额 定压力 20 MPa、流量 80 L/min。 （2）封孔器：选用自主研制的 SFK40/19 型 封孔器，适用孔径 40~50 mm，最大膨胀直径 70 mm，工作状态下耐压 30 MPa。 （3）水表：选用 SGS 型双功能高压水表， 额定压力 20 MPa，最小流量 0.1 m3 /h，最大流量 5 m3 /h，测量允许最大误差为 5%。 （4）高压胶管：内径 25 mm，额定压力 32 MPa。 2.2 钢的原始组织与淬火后的强硬性 图 2 表示零保温奥氏体逆相变淬火温度对 25MnV 钢强硬度的影响。在试验的温度范围内， 淬火温度越低，其强硬性越高。随淬火温度增加， 钢的强硬性降低，超过 900℃后，加速下降。 图 2 淬火温度对 25MnV 钢硬度的影响 Fig.2 The effect of quenching temperature on the25MnV steel's strength 2.3 GA 编码及参数选择 设置种群数为 20 个，交叉率为 0.8，变异率 为 0.2．计算过程如图 3（a）所示 GA 种群数为 100，交叉率为 0.8，变异率为 0.2．计算过程如图 3（b）所示． 2.4 注水压力、注水水量、注水时间 巷道前方煤体受到上覆岩层的自重应力后， 沿铅垂方向产生压缩变形，水平方向则产生膨胀