一、煤与瓦斯突出在线监测预警的必要性
近年来国内煤与瓦斯突出事故的特点
近三年来国内发生的10次伤人突出事故，统计情况如下：
据事故发生后调查和公布的资料，这10次突出特点如下：
a.这10次突出事故，突出发生前，K1值和钻粉量S都没有超限。
b.陕西乔子梁煤矿、广隆煤矿、三甲煤矿为低沼气矿井，也开始发生突出事故
c.这10期事故中，掘进机割煤诱导的突出7起，占突出事故的70%。
d.有两期有人工扰动诱发的突出。
究其原因如下：
K1值和钻粉量S都没有超限为什么会突出？
目前在煤矿行业主要通过测定煤层最大钻粉量S和K1值来预警煤与瓦斯突出的危险性，认为：钻粉量S、K1值大于临界值就有发生突出的危险。近年我们的研究结果表明：再大的地应力如果处于静止的、恒定状态，就不会破坏煤层结构激发突出；我们测定K1值，其实测定的是煤样中吸附瓦斯的含量，而煤层中的瓦斯主要以吸附状态存在时，煤体中的瓦斯没有驱动突出的能量。事实证明：S值、K1值大，并不意味着就会发生突出，只是有这种可能性，S值、K1值小也不能代表没有突出危险；大多数突出事故发生前，测定的S值、K1值都没有超过突出危险临界值。
多年的研究结果表明：突出是由地应力“激发”、瓦斯“驱动”的；原始煤层中的瓦斯主要以吸附状态存在，以吸附状态存在的瓦斯没有驱动突出的能量，只有在强大的冲击力作用下，破坏了煤体结构，突然增大了透气性，吸附瓦斯大量解析为游离瓦斯，在煤层中急速膨胀，才形成了驱动突出的巨大能量，当急剧增加的瓦斯膨胀能克服了煤壁的约束，突出就发生了。
突出的危险性主要体现在地应力对煤体的破坏、作用过程，危险性或可能的突出规模的大小主要体现在地应力对煤层的破坏程度和作用的范围密切相关。我们预警煤与瓦斯突出的危险性主要是扑捉这一破坏过程，同时监测在地应力的作用下巷道瓦斯浓度、瓦斯涌出的变化情况，分析同一时空上地应力与瓦斯涌出量、瓦斯浓度（在正常通风条件下，瓦斯浓度的变化）两个参数的变化趋势，来实时监测分析预警工作面煤与瓦斯突出的危险性。
要实现煤与瓦斯突出危险性实时预警必须首先要能够实时监测地应力的变化情况，常年的现场研究表明：不了解工作面前方地应力的活动情况，要分析、预警突出危险性就是一句空话，工作面瓦斯量的涌出状态与地应力的集中程度和地应力的显现是因果关系，地应力是因，瓦斯涌出量是果；要进行突出预警，首先要解决因的问题。
2.突出防治过多强调瓦斯因素，对地应力因素重视不够。
多年来在煤与瓦斯突出防治上，一直提倡通过治理瓦斯来解决突出难题，认为突出事故就是瓦斯事故；花费了大量的精力进行瓦斯抽放工程，但是在贵州突出事故时有发生；在贵州复杂地质结构、断层、褶曲多、透气性小（地应力作用的结果），要想仅仅通过治理瓦斯，达到截止突出事故的目的，没有可能性。
当前公认的煤与瓦斯突出机理认为：“突出是地应力、瓦斯、煤的物理力学性能综合作用的结果”。
近几年的现场研究资料证明：“在突出过程中，地应力起着激发突出的作用，瓦斯起着驱动突出的作用”。从这句话，也可以理解为地应力是导致突出发生的首要能源，只有在地应力的作用下，瓦斯才能发挥作用，地应力控制着煤层中的瓦斯。我们应该在治理瓦斯的同时考虑地应力的作用，通过治理地应力，才能截止突出事故的发生。
在实际的生产中，遇到突出危险难题时，更应该体会这句话的含义。
3.预警和防突缺少对地应力的实时监测
地应力的集中程度和活动状态会改变煤层的透气性，进而影响煤层瓦斯特性。开采保护层就是首先解决地应力的问题，再而解决瓦斯问题。可是，在生产实际中，我们常遇到下述难题：
1）无保护层开采的。
2）由于保护层开采不到位不得不面对在保护层留下的煤柱区进行掘进和回采的难题。
3）延伸开拓巷道在原始煤层中掘进，无任何预警、监测、卸压手段。
4）煤矿地质构造多，煤层赋存条件变化大，受构造应力的影响大。
5）许多矿井已经开始逐渐进入深部开采，这些矿井地应力的作用不可忽视。
4.当前现场点预测预警技术十分落后
1）当前使用（K1、钻粉量S）点预测措施已经有三十多年了，到现在我们还使用，技术手段上基本没有发展和提高。
2）该技术本身就存在着先天不足。
a.预测措施随意性大。
b.全国突出矿井采用着相同的判据指标值，十分的不合理。
c.不连续:井下的地应力和煤层瓦斯特性，会发生变化,当天的测试结果，不能代表未来几天井下的情况。
d.人工操作误测的可能性和随意性很大。
e.更重要的是，该技术测定的是一个有限的局部点，不是一个面。
3）点预测的数据是一个静态的，工作面的突出危险性是动态变化的过程；
5.现场安全管理者无法做到随时了解工作面危险程度
作为突出矿井的生产的管理者，我们需要随时了解和掌握井下工作面的突出危险性，并根据发动突出的两大动力源（地应力和瓦斯），合理安排防突措施和生产工艺，这些对保证矿井安全生产十分重要。
现实生产中很多突出事故的发生，是由于对井下工作面的突出危险性不太了解，未能进行实时有效的监控和预警及对应措施造成的。
6.现场缺少专业的防突预警知识
现场防突技术人员大多数时间忙于应付现场遇到的各种生产、安全事务，很少有人对煤与瓦斯突出的机理及有针对性的采取合理的防突措施进行深入的研究。
7.突出预警专业人员无法实时获得现场数据，及时对现场提供服务
专业研究人员又不能及时的拿到现场的第一手资料，无法对现场突然遇到的技术难题做出反映；而现场的问题的解决又迫在眉睫、需要实时处理，提供一些专业的、实时的技术指导。
8.如何辨别有突出危险区是个难题
90年代，重庆院突出档案室曾对全国主要矿区突出危险点的发布做过分析统计，认为在一个矿区正真有突出危险的区域不到5%，而大多数区域都是没有突出危险的区域。
图1正常区和突出危险区的统计
大量的统计资料都表明：突出危险区并不是所有的巷道都存在，可能一条巷道都掘完了，也没有见到突出危险地段。如何识别小于5%突出危险区域就是一个难题。这需要矿井的技术管理者要有一定的突出机理认识和现场经验：
年6月30日1：43，水矿控股那罗寨煤矿一二采区（下）泄水巷左帮钻场掘进工作面放炮诱发煤与瓦斯突出,未造成人员伤亡。经测算估计，突出煤量吨、突出瓦斯量24.38万m3，采区变量所瓦斯浓度高达70%以上。
图2.6.30发生突出的一二采区（下）泄水巷剖面图
图3.6.30发生突出的一二采区（下）泄水巷平面图
事故直接原因
（下）泄水巷左帮钻场掘进工作面前方煤层未消除突出危险，处于应力集中区，放炮诱发煤与瓦斯突出。
事故发生前，通风老总发现抽放管道瓦斯浓度突然增大，建议不要放炮施工，但是，矿方大多数人认为：此处位于解放带保护范围内，没有突出危险性。事故后对引起事故的原因分析十分透彻，如果把该类分析发在事故发生前，相信不会有此事故的发生。突出规模如此之大，涌出的瓦斯量如此之多，可见该工作面的应力集中程度十分强烈，范围也十分大。
9.用设备和系统连续监测突出危险性，真实、可靠
任何突出事故的发生都是意外。都是对工作面的突出危险信息不知道、想不到、没防到；没有及时对采掘工作面的突出危险性进行实时有效监控和预警，从而未能及时采取对应的防突措施造成的；
能检测或认识到的危险，就不是危险；只有没有想到的、没有认识到的危险，才会成为真正的危险
对于井下工作面突出危险性认识不统一，认识不到位，我们就需要一套技术手段或监测措施，用数据说话达到认识上的统一。
10.一个防突工程师或矿井技术管理者应该具备的素质
为了杜绝事故，对于95%以上的正常区也需要当作小于5%危险区一样对待，对它进行布防，进行分析管理，才可能防止意外突出事故的发生。
汪家寨煤矿自年1月起，把2套突出预警设备倒来倒去的使用，6年来监测了21个掘进面，3个回采面，掘进进尺超过m，花费多年的时间，在这2套设备的保驾护航下，解决了严重的采掘失调问题，年矿井的煤炭产量达到历史最高，预计超过万吨，在两年内矿井产量要达到万吨；年增加了7套掘进工作面的设备，2套回采面的突出预警设备，其目的和意义是如此。
二、煤与瓦斯突出的类型及原理
1.井下动力灾害的分类
从动力学上分析，井下的动力灾害（煤与瓦斯突出、冲击地压）分解为5种类型，见图3-1所示。
图2-1复合性煤岩动力灾害的分类
1）瓦斯型突出
煤体中瓦斯含量大，地应力贮蓄的能量没有达到发动突出的程度；
1）这种蓄能类型的煤体中的瓦斯主要以吸附状态存在着，原始煤层中的瓦斯还没有大量地解析为游离瓦斯，形成膨胀能，因此，没有能力主动发动突出。
2）这种类型主要为借助于比较强的外力诱导而产生的突出，典型的就是放炮诱导的突出。在放炮外部力量的助力下，地应力达到了激发突出的条件，破碎了煤体的原始结构，改变了煤层透气性，使得煤层中吸附瓦斯大量解吸，驱动了突出发生。
3）这种突出瓦斯的搬运能力很强，多为中、大型突出，释放的瓦斯涌出量很大，吨煤瓦斯涌出量大，最小m3以上。
2）瓦斯压力型突出
瓦斯含量大，地应力达到了激发突出破碎煤体的程度。
1）这种类型的突出主要为自发性突出或延时突出。工作面作业产生的一点儿外力扰动就可能破坏了应力的平衡状态，激发起地应力的活动，激烈活动的地应力压碎煤体结构，改变了煤层的透气性，使得吸附瓦斯大量解吸成为游离瓦斯，形成了膨胀能，导致发动了突出。
2）这种突出工作面在作业过程中，其危险性和破坏性十分巨大。
3）煤体经过地应力的充分研磨，没有大颗粒的煤炭，分选型强，有瓦斯搬运甚至逆流搬运的情况。
3）压力瓦斯型
地应力为主导因素，煤岩瓦斯含量小。
1）这种类型的突出主要发生在开采深度大，煤层预抽效果良好的矿井，或开采的工作面有比较坚硬的老顶，由于采动的或残余构造应力影响，应力的集中程度已经达到了坚硬岩石强度的临界状态。
2）受外部采动干扰的影响，一旦集中应力强度超过坚硬顶板的强度时，老顶突然失稳，使得聚集的巨大能量突然冲击在煤体上，尽管经过预抽煤层瓦斯含量已经减小，但只要作用面积足够大，压碎的煤岩由于透气性的突然变化，残余的吸附瓦斯大量转变为游离瓦斯，这种瞬间产生的、聚集的膨胀能照样能够驱动发生低瓦斯涌出量的突出。
3）吨煤瓦斯涌出量小于50m3。
文家坝二矿的3.7事故、梓木嘎煤矿8.6事故、贵州东风煤矿.4.9事故，都是这种类型的突出。
4）压力型突出
聚集的地应力强度达到了激发突出、破碎煤体的程度，但瓦斯含量不具备驱动突出的能力。
1）瓦斯含量小，不具备搬运条件，压出煤炭就地堆积，成大块状。
2）压出释放的游离瓦斯足以造成比较严重的瓦斯超限现象。
5）冲击地压型
章梦涛最早提出冲击地压、煤与瓦斯突出统一失稳理论，并建立了2种现象的统一失稳理论，认为冲击地压是无瓦斯作用的突出，突出是瓦斯作用不可忽略的冲击地压。
近年来我们将冲击地压和煤与瓦斯突出统一作为复合型煤岩动力灾害来研究。
1）如果有瓦斯和地应力都有参与，煤岩动力现象就表现出了标准的突出。
2）如果地应力作用为大，瓦斯作用比较小，煤岩动力现象就表现出了成了低瓦斯涌出量的压力瓦斯型突出。
3）如果煤岩动力现象主要时由地应力为主导的，瓦斯没有驱动能力，就表现成了压出，有瓦斯超限现象。
4）如果该煤矿工作面采深大，煤层顶板又有比较坚硬，能积聚很大的能量，瓦斯含量十分小，这时煤岩动力现象就表现成了冲击地压特征。
2.煤与瓦斯突出发生的机理
研究结果表面：煤与瓦斯突出是由地应力“激发”、瓦斯“驱动”的。每个煤矿的煤层，都能找到起主要支撑作用的顶板岩层，煤层中的软分层、硬分层、各种不同岩性的岩层，在同一应力的作用下，弱者先破坏，此时最弱煤岩被压裂时，同时释放出了相应能量的微震信号（微小地震波）；此时应力的集中点就会向更坚硬的岩体转移，形成新的应力集中，当应力强度超过该岩层的抗压破坏强度时，同时释放出了更大能量的微震信号；当煤系地层较弱的岩体都被破坏，应力集中点转移到起主要支撑作用的顶板岩层时，该岩层由于坚硬、抗压强度大，积累的应力能量就越多，集中应力受人工作业或采动的影响，若继续增加，当超过该岩体的最大抗压强度时，突然断裂破坏，强大的冲击力突然作用在煤层上（此时微震信号的能量是其他软岩释放能量的数千倍乃至数万倍以上），大范围的煤体被粉粹性压裂，瞬间改变了煤层的透气性，为煤体吸附瓦斯的突然解吸创造了条件，大量的吸附瓦斯快速解析为游离瓦斯，游离瓦斯急速在煤体中膨胀，形成了驱动突出的巨大能量；当在地应力的激发下形成的瓦斯膨胀能足以克服周围煤体对它的束缚时，大量的瓦斯携带着被地应力粉粹的煤炭喷发了出来，引发了突出。
3.地应力用3个“字”防治
1)”知”——要了解地应力，要知道工作面的地应力的频度、能量大小以及地应力活动期间与瓦斯参数有无互动变化。
2)”避“——在地应力激烈的活动期间（地应力活动释放的能量发生突变，达到数万*焦耳以上，有大事件（坚硬岩石出现断裂现象）发生），要避免发生由于人员、机械作业对地应力的进一步的激发，出现地应力失衡现象的发生。
3)“治”——可以采用多种方法来减少或防治地应力的危害。
我们不能否定抽放瓦斯的作用和好处，但要重视地应力的“知”、“避”与“治”。如果忽视了地应力在突出事故中的作用就要吃亏。
三、KJ突出预警系统原理及结构
1.突出防治面临着两大难题
1)如何实时跟踪监测地应力的变化状态。
2)每个突出矿井的突出危险判据如何获得，我们不可能对每个突出矿井设置同一个判据指标，也就是数学模型如何建立分析方法的问题。
2.地应力的实时监测
要实现煤与瓦斯突出危险性实时跟踪预警必须首先解决地应力的实时检测问题，长年的现场研究表明：不能实时跟踪监测工作面前方地应力的活动状况，要分析突出危险性就是一句空谈。
笔者在上世纪八十年代后期和九十年代就开始了这方面的研究，在中梁山矿区利用从国外引进的设备，监测工作面掘进过程中产生的微震信号预测突出发生的危险性（97年一篇：应用声发射技术预测煤与瓦斯突出危险性的论文曾获得27届国际采矿会议优秀论文奖）。在南桐矿区采集巷道在掘进过程中产生的各种信号（包括各种机械设备的信号），在实验室进行频谱分析，以便能区分、识别真正有煤岩破坏产生微震信号（在南桐煤矿我们曾采集到一次由于放炮诱导的突出的全过程，为今后的突出识别奠定了基础）。在丰城矿区、平顶山矿区、湘煤白沙矿区、连绍矿区进行了广泛的前期应用的科研。在九十年代，曾在上述突出事故的高发矿区采集煤系顶、底板岩石，在实验室进行力学试验，测定岩石在逐渐加载、直至破坏过程中释放的微震信号的规律性及频谱特征，这些基础研究为利用微震信号特征反推煤岩的力学状态奠定了基础。
微震传感器根据矿井中的环境条件、岩层特性进行安装。在煤层（图3-1）或岩层（图3-2）中打一个钻孔，将微震信号传导杆插入煤层或岩层中，波导杆在孔外的一端安装微震传感器，用电缆将微震传感器与防突分站相连，并通过通讯电缆与地面中心系统软件相连，实现数据的传送。
①煤层②波导杆③海绵或棉纱④微震传感器⑤电缆线分站
图3-1微震传感器安装示意图(煤体)
①岩壁②波导杆③托盘④水泥砂浆锚固剂⑤棉纱或海绵⑥微震传感器⑦传感器电缆⑧分站
图3-2微震传感器安装示意图(岩体)
自动寻找及校核判据指标
预测煤与瓦斯突出，重要的是寻找或确定预测突出危险的敏感参数指标及其临界值。各个煤矿不同煤层预测突出的临界指标不同，但采用的寻找突出危险判据的思路、方法和途径却是相同的，煤岩、顶底板岩层及主要的承载岩层在应力作用下发生破坏时所释放的微震信号特征有一定的规律可循。设计一套自动寻找或校核预测突出危险的敏感参数指标及其临界值的分析处理方法，通过人工智能和大数据技术来确定每个矿、不同煤层的突出危险判据指标。创新性技术思路主要包括：
1）利用大数据技术寻找、筛选出正常值。系统通过长时间监测海量数据，应用大数据技术，计算机从海量数据中确定出正常值，监测数据越多，正常值越精确；这个正常值代表了这一煤层，在特定条件下，煤层本质属性。
2）通过人工智能技术明确突出危险性初期判别指标。随着工作面的掘进，系统将实时监测值与正常值进行比较，通过人工智能技术，确定出能够反映突出异常现象的突出危险值。以该危险值作为初期判别指标，预测突出发生的危险性。
3）应用人工智能技术，校验修正直至确定判据指标。根据预测突出的准确性，应用人工智能技术，反复效验修正危险判别指标，最终确定出不同煤层的预测预报指标。
3.工作面的安装方式
1）掘进工作面安装示意图
①波导杆②GZC(A)矿用本安型微震传感器
③GJJ煤矿用激光甲烷传感器④GFY15X(A)矿用双向风速传感器
⑤KXB18（A）矿用本安型语音播放器⑥KDW/18B（A）矿用隔爆兼本安型直流稳压电源
⑦KJ(A)-F矿用本安型煤与瓦斯突出预测参数监测分站
⑧KDW/24B矿用隔爆兼本安型直流稳压电源⑨KJ-J4矿用本安型信息传输接口
⑩KDW/18B矿用隔爆兼本安型直流稳压电源
图3-3掘进（石门）工作面安装示意图
（1）在工作面距迎头30m处、巷道的左右两帮，安装2个微震传感器。每个微震传感器有效空间半径不小于m。
（2）在这两个传感器后方间隔30m处，巷道的左右两帮，再安装2个微震传感器。
（3）甲烷和风速传感器与微震传感器布置间距一样，挂在巷道T1、T2的位置。
（4）在工作面人员活动密集区安装语音、声光报警器，在风门外安装另外一个语音、声光报警器。
（5）语音、声光报警器与地面中心站相连，所有的传感器接在防突分站上。
（6）当工作面向前推进30m时，拆下后面的微震传感器，在当前工作面距迎头30m处，打钻孔重新安装。
（7）T1、T2处的甲烷、风速传感器做相应的前移，依次循环往复。
安装维护、简单，不占用工作面的作业空间和时间，可以对工作面迎头不小于m半径的一个空间区域内的突出危险性，实现连续跟踪预警和技术服务。
2）回采工作面安装示意图
①波导杆②GZC(A)矿用本安型微震传感器
③GJJ煤矿用激光甲烷传感器④GFY15X(A)矿用双向风速传感器
⑤KXB18（A）矿用本安型语音播放器⑥KDW/18B（A）矿用隔爆兼本安型直流稳压电源
⑦KJ(A)-F矿用本安型煤与瓦斯突出预测参数监测分站
⑧KDW/24B矿用隔爆兼本安型直流稳压电源⑨KJ-J4矿用本安型信息传输接口
⑩KDW/18B矿用隔爆兼本安型直流稳压电源
图3-4回采工作面安装示意图
（1）在回采工作面的进风巷和回风巷距工作面30m处、间隔30m，安装4组共8个微震传感器；这8个微震传感器就监测了工作面前方不小于m空间范围。
（2）在回风巷T1、T2位置，分别布置安装1组瓦斯和风速传感器。
（3）在进风巷人员活动密集区，安装一个语音、声光报警器，在风门外安装另外一个语音、声光报警器。
（4）当工作面距微震传感器小于10m时，拆下微震传感器前移。
（5）T1、T2位置的甲烷传感器、风速传感器做相应的前移，依次循环往复。
4.三级突出危险性在线监测预警系统
1）在井下：
根据工作面类型，安装微震传感器、甲烷、风速传感器及分站作为第一级；主要担负实时数据采集和分析，可以对工作面迎头，不小于m半径的一个空间区域内的突出危险性，实现连续跟踪预警，当发现工作面有激烈的地应力活动，瓦斯浓度、瓦斯涌出量发生突然变化，有发生突出事故的前兆特征时，实现就地报警、撤人提示、断电控制任务。
2）在矿井的地面调度室：
矿井的地面调度室为第二级，该服务器上安装着KJ(A)系统实时分析软件，可以完成数据的处理、归纳、分析、判断、预警、建立专家数据库、输出各种报表、发出各种提示功能等；同时对比分析第一级分析、预警结果，当发现分析结果有异议时，向远程专家分析中心发出求助和提示，要求远程专业人员进行辅助分析。
c.远程预警服务中心：
远程预警服务中心作为第三级，通过互联网从煤矿地面监控中心服务器获得实时数据，由防突专业研究人员在一、二级分析结果的基础上做一些辅助分析、处理。拉近了防突专家或专业研究人员与现场的距离，可以身临其境地预判、处理或控制现场的险情，在技术上弥补系统分析软件的不足，及时修正并对现场分析、处理、预警提供技术支持。当发现重大隐患时，专业人员直接与矿方管理人员进行技术交流，提出相应的处理措施或预案。
图1为基于“互联网+”的三级实时跟踪预警网络平台。图2为六盘水市煤与瓦斯突出远程预警平台，由专业人员提供24小时值班服务。
图1基于“互联网+”的三级实时跟踪预警网络平台
图2六盘水市煤与瓦斯突出远程预警平台
四、现场应用实际案例分析
1.掘进（炮掘）工作面危险性分析方法
a.汪矿平四采46外运联络巷
图1年8月13日危险分析曲线
图2年8月14日危险分析曲线
图3年9月10日危险分析曲线
b.汪矿P41里运巷
图4掘进工作面遇到断层时的地应力与瓦斯浓度、瓦斯涌出量的关系曲线
图5小型动力现象时的地应力与瓦斯浓度、瓦斯涌出量的关系曲线
c.中岭矿运输顺槽
图6中岭矿运输顺槽年7月25日
图7中岭矿运输顺槽年7月26日
d.玉舍中井运巷
图8在地应力活动情况下打钻喷孔
图9在地应力活动情况下打钻喷孔
2.掘进（机掘）工作面危险性分析方法
综掘机掘进的优点：
a.采用掘进机掘进巷道，掘进速度快、效率高，有利于解决采、掘失调问题。
b.可以避免炮掘工作面瞬时爆破而造成的瓦斯超限难题，在当前零超限的提议下不得不用。
鉴于机掘工作面的上述优点，着劲机掘工作面推广的速度很快，但与此同时综掘工作面的突出占突出事故的70%以上，主要的原因如下：
综掘机掘进的劣势：
掘进机掘进速度快，加剧了工作面的应力紧张程度，使得采动应力增大；这种增大的采动应力如果与巷道在掘进中遇到的残余构造应力叠加，就使得地应力激发突出发生的危险性大大增加了。
对工作面迎头和巷道围岩冲击力小，又使得工作面前方的应力集中点，更加靠近工作面迎头，减弱了安全距离的保护，使得地应力更加容易激发、诱导突出的发生。
靠近工作面迎头的集中应力压进一步实了煤层，使得煤层透气性降低，瓦斯浓度没有多大的变化，甚至比正常情况下的瓦斯浓度更低；如果不知道地应力的变化，往往会认为工作面没有什么危险性。
综掘工作面，作业人员就在迎头附近进行作业，一旦发生突出，往往就会造成重大人员伤亡的恶性事故。
我们用实例说明机掘工作面的危险性。
图10机掘前平四采46外用联络道没有作业时瓦斯浓度为0.16%
图11采用机掘后在正常的在风量不变的情况下瓦斯浓度下降为0.08%
该巷道为全煤巷，采用综掘，3个作业班都在进行掘进，平均进尺超过了每个班5m，煤层顶板开始出现坚硬顶板断裂现象，但瓦斯浓度由未作业时的0.16%，下降为0.08%，不看地应力的变化，会认为工作面作业没有危险性，系统软件报二级危险预警，我了解到每个作业班的进尺超过了5m，我立刻让放慢掘进进尺，不要采用3班掘进作业。
图.9机掘平四采46外用联络道两班掘进作业
图.11采用放炮卸压措施
10.9日又出现应力紧张现象，释放的能量超够00*焦耳，我让矿上放两炮，进行工作面卸压。目前该巷道已于11月中旬贯通。
综掘工作面急待要考虑的问题:在突出矿井，特别是已进入深部开采的矿井或者是开拓巷道（无保护层保护区域），我们是否要用掘进机？如何用？需要采用那些保证安全的监测、监控的预警手段以及监管措施？
3.石门揭煤工作面危险性分析
a.汪矿P专用回风石门揭11号煤层
图14P专用回风石门揭煤位置图
年12月17日揭11号煤前出现地应力活动情况，瓦斯涌出量有微小变化。
图15揭煤前地应力活动情况
18日10时首次放炮后，瓦斯浓度增加，2小时30分后出现地应力活动，16时进行2次放炮，放炮后瓦斯浓度达到3.4%，出现激烈的地应力活动。
图号2次放炮揭煤危险性实时分析曲线
至18日11:10地应力连续活动，在10:29分时瓦斯浓度缓慢增大，达到1%。
图17揭煤后地应力的活动情况
4.回采工作面危险分析
a.文家坝煤矿A605综采工作面预警
图18文家坝煤矿A605综采工作面岩性柱状图
年8月在文家坝煤矿召开了文家坝煤矿防突研讨会，我下了一次井，我认为文家坝A605工作面主要是地应力为主导的突出危险性。
1）6号层直接顶5～6砂质泥岩，在上边有11米左右的石灰岩；砂质泥岩随采随冒，但石灰岩不容易断裂，形成了悬壁梁的作用；
2）随着悬壁梁的加长，周期性的使得靠近回采工作面侧，地应力逐渐增大，导致煤层的透气性小于了煤层的原始透气性；采用本煤层抽放措施难以起到效果。
3）当悬壁产生的应力强度超过石灰岩的强度时，石灰岩断裂，积累的强大的能量突然冲击在煤体上，瞬间压裂煤体，使得煤层透气性发生突变，煤体中的瓦斯快速解吸、膨胀、驱动了突出的发生。
没有采取放顶措施时夜班和中班采煤机割煤时的情况，矿压活动十分活跃，释放的能量大。K1值和钻粉量超标。
图19没有切顶前矿压活动活跃，K1值和钻粉量超标
年3月4号，工作面放顶的情况。从图中可以看出放顶比较成功。装药量KG。放顶后现场测定，点预测两个指标都不超标
图20在位于西安的远程预警平台监测到的切顶信号