针对我国现采用的煤与瓦斯突出鉴定方法不能准确判定煤层是否具有煤与瓦斯突出危险性的问题,基于煤与瓦斯突出的演化过程,建立了煤与瓦斯突出激发过程的极限平衡方程,推导出了激发突出的判据关系式,表明突出发生与否直接与煤体强度、瓦斯压力、煤层方向应力和顶板支承压力相关,并与采高、支护作用等因素间接关联。结合典型的煤层物理力学和瓦斯参数,采用现有突出危险性鉴定方法和所建立的综合判识方法分别进行计算,并利用数值模拟方法进行验证,得出的综合判识方法对煤与瓦斯突出危险性的评价更为准确。

为准确判识煤层的煤与瓦斯突出危险程度,便于突出矿井的分级管理,重点研究了突出危险评价指标和指标权重赋值方法,基于属性数学理论建立煤层突出危险性的组合赋权综合评价模型。模型选用瓦斯压力、瓦斯放散初速度、煤的破坏类型、坚固性系数、埋深比及煤厚变异系数6项指标构成评价指标体系,采用乘法集成法组合层次分析法和相似系数法进行指标赋权,借助属性评价模型对石壕煤矿M8煤层进行突出危险性评价。研究表明:M8煤层瓦斯压力及瓦斯放散初速度严重超标,瓦斯抽采钻孔出现强烈喷孔现象,判定该矿属于强突出矿井。