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《煤和岩石物理力学性质测定方法第12部分：煤和岩石的坚固性系数测定方法》标准化发展报告

EnglishTitle:StandardizationDevelopmentReportonMethodsforDeterminingthePhysicalandMechanicalPropertiesofCoalandRock—Part12:MethodsforDeterminingtheProtodyakonovCoefficientofCoalandRock

摘要

煤与瓦斯突出是严重威胁我国煤矿安全生产的重大灾害，其有效防治依赖于科学、准确的预测与鉴定技术。本报告围绕国家标准《煤和岩石物理力学性质测定方法第12部分：煤和岩石的坚固性系数测定方法》的制定背景、核心内容及行业价值展开深入分析。报告指出，煤的坚固性系数（f值）是“四位一体”综合防突体系中用于突出危险性鉴定和预测的四个关键指标之一，其测定的准确性与规范性直接关系到矿井灾害防治的成效。同时，岩石坚固性系数的测定对于指导巷道支护设计、岩层稳定性评估等工程实践同样至关重要。本标准作为GB/T23561系列标准的重要组成部分，明确规定了采用捣碎法测定煤坚固性系数的术语定义、仪器设备、试样制备、测定步骤及数据计算等全流程技术要求，适用于褐煤、烟煤和无烟煤，为行业提供了统一、权威的测试方法。本标准的实施将极大提升煤岩力学性质测试数据的可比性与可靠性，为煤矿安全生产、灾害预警及工程设计提供坚实的技术支撑，对推动我国煤炭行业的高质量、安全化发展具有深远意义。

关键词：煤与瓦斯突出；坚固性系数；Protodyakonov系数；标准化；测定方法；煤矿安全；物理力学性质；岩石力学

Keywords:CoalandGasOutburst;ProtodyakonovCoefficient;Standardization;DeterminationMethod;CoalMineSafety;PhysicalandMechanicalProperties;RockMechanics

正文

一、标准制定的目的与战略意义

煤炭作为我国的主体能源，其安全生产是国家能源战略和社会稳定的基石。在众多矿井灾害中，煤与瓦斯突出以其突发性、强破坏性被列为最严重的灾害之一。根据国家矿山安全监察局发布的历年事故统计分析，突出事故始终是造成重大人员伤亡和财产损失的主要因素。为系统性地防治此类灾害，我国确立了以“区域综合防突措施先行、局部综合防突措施补充”为核心的“四位一体”综合防突体系。在该体系中，对煤层突出危险性的准确鉴定与预测是采取针对性防治措施的前提。

煤的坚固性系数（f值），又称普氏系数，是表征煤体抵抗外力破坏能力的一个综合性指标。它被《防治煤与瓦斯突出细则》（煤安监技装〔2019〕28号）明确规定为进行煤层突出危险性鉴定的四个基本指标（煤层瓦斯压力、瓦斯放散初速度、煤的坚固性系数、煤层破坏类型）之一。f值的大小直接影响对煤层突出危险性的判定等级，进而决定了所需采取的防突措施等级和工程量。因此，建立一套科学、统一、可操作性强的坚固性系数测定方法标准，确保测定结果的准确性、可比性和权威性，是从源头上提升突出鉴定工作质量、保障防突措施有效性的关键环节。

此外，岩石的坚固性系数同样是矿山工程设计与施工不可或缺的基础参数。在井巷掘进、硐室维护、边坡稳定分析等工程实践中，岩石的f值是评价围岩稳定性、选择支护形式与参数、预估工程难度的核心依据。统一的测定标准能够为工程设计提供可靠的数据输入，避免因测试方法不统一导致的设计偏差，从而提升工程安全性与经济性。

综上所述，制定《煤和岩石物理力学性质测定方法第12部分：煤和岩石的坚固性系数测定方法》国家标准，不仅是响应国家安全生产法规的必然要求，更是提升行业技术水平、保障煤矿安全生产、优化工程设计的内在需求，具有重大的现实意义和战略价值。

二、标准的范围与核心技术内容

本标准隶属于《煤和岩石物理力学性质测定方法》（GB/T23561）系列国家标准。该系列标准系统规定了煤与岩石各种物理力学参数的测试方法，构成了煤炭行业地质与工程力学测试的基础标准体系。本部分作为该体系的第12部分，聚焦于坚固性系数这一特定参数的测定。

1.范围界定：本标准明确规定其技术内容适用于采用捣碎法测定褐煤、烟煤和无烟煤的坚固性系数。同时，标准亦明确指出其不适用于结构致密、强度特性迥异的天然焦和焦炭，体现了标准适用对象的科学性与严谨性。这为检测实验室和现场技术人员提供了清晰的应用边界，防止方法的误用。

2.主要技术内容：标准正文构建了一个完整、闭环的测试方法框架，主要包括以下核心章节：

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