[发明专利]一种关于煤与瓦斯突出指标及其临界状态的确定方法

权利要求书

1.一种煤与瓦斯突出指标及其临界状态的确定方法，其特征是：利用外界压力通过钻孔作用在煤体中，使煤体产生蠕变微裂，在此外界压力作用产生蠕变微裂的整个过程中,监测保存各类性质煤岩体在此过程发出的微震特征信号，以去除背景噪音信号和外界压力刚作用时形成的瞬间信号后的微震特征信号作为预测是否突出的指标；以后在其它同类性质的煤岩体突出预测时，在消除外界干扰及背景噪声后，只要监测到同样的微震特征信号出现，如果该信号的频率值或振幅值总体变化趋势是持续保持或增高增强，属于突出指标临界状态出现，就预测即使停止扰动煤岩体也会突出；如果该信号的频率值或振幅值总体变化趋势是符合煤岩体自由振荡的阻尼对数快速减弱至消除的规律，属于突出指标临界状态不出现，就预测不会突出；如果该信号的频率值和振幅值总体变化趋势是缓慢下降和减弱，程度处于前两者之间，也属于突出指标临界状态出现，就预测停止扰动煤岩体则不会突出，在扰动煤体之前采取消突措施，否则扰动大就会突出；如果外界压力作用后没有出现前述微震特征信号，也肯定该特征煤岩体没有突出危险。

2.如权利要求1所述的一种煤与瓦斯突出指标及其临界状态的确定方法，其特征是：扰动大就会突出是指：如果扰动后指标信号的频率值或振幅值总体趋势是下降和减弱的速率不比前一次扰动后的速率大，就是扰动大就会突出；下降和减弱的速率更大才不会突出。

3.如权利要求1或2所述的一种煤与瓦斯突出指标及其临界状态的确定方法，其特征是：预测时，如监测到同样的微震特征信号出现，在这微震特征信号平均振荡周期的100倍的时间内，即可依据前述方法作出预测。

4.如权利要求1所述的一种煤与瓦斯突出指标及其临界状态的确定方法，其特征是：所利用的外界压力及其利用方式指：用乳化液泵产生，压力值为大于0.74MPa和该类性质煤岩体内煤层最大瓦斯压力的两倍之大者，并通过计算气体压缩到测试压力时的孔口、孔内管及孔内空间体积，换算成常压常温体积，并在孔口管前设置该体积1.5倍的空气储罐，乳化液入口在空气储罐底部，空气储罐顶部连接孔口管及钻孔埋管，该外界压力利用钻孔埋管通过空气作用在煤体中。

5.如权利要求1所述的一种煤与瓦斯突出指标及其临界状态的确定方法，其特征是：在钻孔最里端设外界压力作用段，作用段长度在0.5~1米内，作用段的中点位于工作面前方煤体的采动应力集中区或5~15米范围内的地质构造区，孔内要埋管以将作用段与外界压力源沟通,其余段要用比原始煤体更坚固的材料封孔密实。

6.如权利要求1所述的一种煤与瓦斯突出指标及其临界状态的确定方法，其特征是：同样的微震特征信号是指，与保存的该类性质煤岩体众多的微震特征信号之一，有相同频率或处于其中两个微震特征信号频率之间，和至少1.5倍最大背景微震噪音振幅的信号。

7.如权利要求1所述的一种煤与瓦斯突出指标及其临界状态的确定方法，其特征是：同类性质的煤岩体，是指在同样埋深起延深达到50米范围内的同一层位中，相同地质构造复杂程度，或同一煤的破坏类型。