煤矿瓦斯治理经验50条

(三十八)提前预警非突出煤层转化为突出煤层。非突出煤层揭煤和煤巷掘进如出现吸钻、夹钻、喷孔、瓦斯涌出异常等情况时,必须按《防治煤与瓦斯突出细则》第26条规定收集″四项指标″资料,若全部指标达到或超过其临界值,应进行突出倾向性鉴定。(三十九)掘进面采用先抽后掘、边抽边掘技术。有突出危险掘进工作面和瓦斯绝对涌出量大于3立方米/分钟、炮后瓦斯经常超限、有瓦斯异常涌出现象、或预测突出指标超限的掘进工作面,以及石门揭穿突出煤层工作面,必须实施巷帮钻场深孔连续抽采措施,并确保掘进迎头钻孔每平方米不得少于2个。(四十)采煤工…     

突出煤层微震动态响应与多参量指标预警方法

针对目前常规监测预警技术及单一预警指标难以适应整个采掘过程等问题,以贵州义忠煤矿为工程背景,基于微震监测技术手段,分析井下典型信号的微震响应特征,研究微震预警指标与瓦斯涌出动态指标的相关性,形成一套科学、完备的预测指标体系.提出煤与瓦斯突出危险性的动态评价与参量联合预警方法,基于多指标参量联合预警的综合预警机制,对预警模型触发的预警进行分级处理,共划分为安全、较安全、危险和高度危险4个预警响应等级.实现微震信号的连续采集、预处理,微震事件的多维展示和时空分析,收集打钻等煤矿井下典型干扰信号,完成各类型信号的特征分析.通过微震指标与常规预测指标的相关性分析,认为微震指标的变化特征与突出危险性预测指标、瓦斯涌出指标变化有较好的一致性.研究结果可为实现煤与瓦斯突出微震预警提供理论支撑.     

低透气煤层地质构造带瓦斯预抽技术

在瓦斯富集煤层及受火成岩侵入、断层、褶曲、古河流冲刷等地质构造带煤、岩巷道掘进过程中,由于受掘进影响,在工作面顶板及两帮形成压力松动裂隙圈,当掘进工作面接近煤、岩层地质构造带附近瓦斯积聚区域时,呈高压状态积聚的瓦斯、水会通过工作面及两帮松动的裂隙短时间内大量涌出,造成掘进工作面瓦斯超限,严重时可能造成瓦斯爆炸事故,大隆矿根据多年的实践经验,针对预防掘进工作面掘进过程中瓦斯、水异常涌出隐患,采取在掘进工作面施工超前瓦斯、水探放钻孔;瓦斯抽放钻孔并与瓦斯抽放管路连接进行抽放等方法,有效的预防了掘进期间瓦斯异常涌出。     

超前钻孔在突出煤层掘进过断层期间的应用

新集矿区掘进工作面在过断层期间经常出现瓦斯异常涌出现象,甚至发生煤与瓦斯突出。通过采取施工超前卸压钻孔,有效解决了瓦斯防突问题。     

金佳矿7#煤层掘进工作面突出预测理论与实践

基于煤与瓦斯突出流变—突变机理,探讨了金佳矿7#煤层掘进工作面采用放炮后落煤瓦斯涌出量动态指标预测突出危险性,确定了指标临界值,并介绍了初步试验效果。     

金佳矿7^#煤层掘进工作面突出预测理论与实践

基于煤与瓦斯突出流变一突变机理，探讨了金佳矿7^#煤层掘进工作面采用放炮后落煤瓦斯涌出量动态指标预测突出危险性，确定了指标临界值，并介绍了初步试验效果。     

煤与瓦斯突出工作面突出危险预警技术的研究与实施

根据煤与瓦斯突出的特点,瓦斯一般呈条带状分布,另外受地质构造影响较为明显,针对突出事故的这些特点,我们提出了研究工作面突出危险性预警技术,就是结合邻近工作面、工作面掘进期间所结论的瓦斯地质情况,提前预警划分出工作面瓦斯异常区域,在异常区域内采取有针对性的防突措施,在确保安全的基础上提高工作面生产     

煤与瓦斯突出灾变预警与应急辅助决策

为了实现煤与瓦斯突出突变预警,以便及时采取应急措施防止事故扩大,提出了煤与瓦斯突出灾变预警与应急辅助决策技术。具体对瓦斯涌出异常特征进行了分析,给出了煤与瓦斯突出灾变的监测与识别方法;结合煤矿现有的安全监测系统,对灾变后瓦斯涌出量预测、波及范围预测、区域断电措施等技术进行了研究;并利用以上技术对大平煤矿“10·20”瓦斯爆炸事故进行了反演,该技术能在瓦斯波及之前发出将波及预警和给出相关应急措施建议。     

硬质体构造对煤层瓦斯流动的力学控制效应

为研究煤层内硬质体构造对瓦斯流动的力学控制效应,运用数值模拟分析和现场验证相结合的研究方法,对正常煤层和含硬质体煤层掘进工作面的应力异常分布特性、煤层渗透性变化和瓦斯流动规律进行了对比分析。研究结果表明：掘进工作面前方硬质体构造附近的集中应力就像一道“闭合闸门”,明显降低了附近煤体的渗透性,阻碍了较远处煤体内的瓦斯向掘进工作面的正常渗流流动,这是高瓦斯矿井采掘过程中瓦斯异常涌出的诱因之一。为避免高瓦斯煤层掘进工作面瓦斯异常涌出威胁,所采取的各种卸压增透措施必须打开或卸除这个“闭合闸门”,为前方煤层瓦斯的安全释放提供畅通通道。     

安全监控系统在煤矿采掘工作面瓦斯涌出不均衡系数研究中的应用

煤矿瓦斯事故时有发生,不能得到有效的遏制,既有技术也有管理方面的原因.我们认为,对采掘工作面瓦斯涌出缺乏应有的研究,对其涌出的规律尚不清楚,无疑才是导致技术与管理上出现失误,并导致瓦斯事故多发的主要原因.为此,湖南安全技术职业学院和湖南黑金时代有限公司携手合作,选择在不同瓦斯等级的煤矿开展了《湖南煤矿采掘工作面瓦斯涌出不均衡系数的研究》项目研究. 研究地点 洪山殿矿业公司蛇形山煤矿位于涟邵煤田洪山殿矿区,为煤与瓦斯突出矿井.白山坪矿业公司龙塘煤矿位于郴耒煤田白沙矿区,属高瓦斯矿井.蛇形山煤矿选择在煤矿2344采煤工作面、1914巷道式采煤工作面、22W43风巷煤巷掘进工作面和2344石门外机掘进工作面进行.龙塘煤矿选择在2062、3765掘进(巷道式采煤)工作面和2065采煤工作面进行.     

运用模糊聚类法综合预测煤与瓦斯突出

通过对尚庄煤矿突出预兆的模糊聚类分析,将掘进工作面的突出分为3类:立即发生的煤与瓦斯突出;延期发生的煤与瓦斯突出;完全不发生的煤与瓦斯突出。进而获得一个评价掘进工作面突出的总指标。     

基于免疫机理的瓦斯异常涌出预警

为了降低瓦斯异常涌出事故概率及危险程度,提出将生物免疫系统机理运用到瓦斯异常涌出预警系统.通过比较生物免疫系统和瓦斯异常涌出系统的相似性,提出基于免疫机理的预警系统包括监测监控子系统、控制决策子系统、应急救援子系统和记忆库子系统.依据Ag Ab(抗原-抗体)模型建立起瓦斯异常涌出预警系统指标体系,并用层次分析法赋予相关权重.结果表明:瓦斯特性(Ag Ⅲ)和安全管理(Ab I)对预警系统的影响较大,需要重点关注.通过MATLAB的Mamdani型模糊推理系统建立起预警模型,研究表明该模型能动态地进行预警,并根据预警级别进行响应,以提高响应速度从而降低涌出事故概率及危险性,为煤矿的瓦斯异常涌出预警提供参考和依据.     

局部综合防突措施在煤巷掘进工作面的应用

在有突出危险掘进工作面掘进时,如果采用单一的局部超前排放钻孔的防突措施,即使在效果检验指标不超限的情况下,也有可能发生瓦斯超限,甚至发生煤与瓦斯突出事故。张集矿在东三采区9367皮带机道掘进工作面通过采用巷帮挂耳抽放、深孔卸压、随打即抽及超前排放钻孔等综合措施的应用尝试,在防治煤与瓦斯突出的探索方面取得了较好的成效。保证了掘进工作面在防突条件下的快速安全掘进。     

神经网络理论在延时煤与瓦斯突出预警中的应用

为提高煤与瓦斯突出预警的准确性,利用人工神经网络特有的非线性适应性信息处理能力,选择瓦斯涌出峰值、上升梯度、下降梯度、超限时间四个延时突出预警指标,实现煤与瓦斯延时突出的预警.瓦斯样本学习和突出预警结果与实际情况对比表明,前馈神经网络预警模型准确率很高,可以克服传统预警方法存在的瓦斯突出漏报和误报的缺陷.     

基于TLBO-LOIRE的回采工作面瓦斯涌出量预测

瓦斯涌出量是瓦斯防治与管理、矿井通风系统设计的重要基础数据,准确地预测瓦斯涌出量对于煤矿安全生产有着极其重要的指导意义与应用价值.但工作面瓦斯涌出规律复杂,在检测、数据采集过程中不可避免地会混入异常噪声,直接影响着瓦斯预测的准确性.本文采用l1正则化异常值隔离与回归方法(LOIRE)对煤矿回采工作面瓦斯涌出量及其相关影响因素的统计样本数据库进行计算分析,隔离样本的异常噪声干扰,利用教与学算法(TLBO)优化回归参数,建立了回采工作面瓦斯涌出量的优化预测模型,并对煤矿现场数据进行分析预测,结果表明3个回采工作面的瓦斯涌出量预测误差分别为3.04%、0.33%和2.36%,平均相对误差仅为2.36%.TLBO-LOIRE优化预测方法,预测准确性高,能够满足井下瓦斯防治的工程需要,对其它工程领域的数据预测同样适用.     

微震监测技术在煤矿动力灾害防治中的应用

煤矿中发生的岩爆、煤和瓦斯突出、突水等地质灾害,与煤岩体中的微地震现象有着必然的联系。开展高精度微震监测工作．通过判识潜在的煤矿动力灾害活动规律,进而实现时煤矿动力灾害实现预测预警。     

基于瓦斯地质图的工作面突出区域预测技术

为了准确预测工作面的突出危险性,在整理分析工作面瓦斯地质资料的基础上,实测了大量的瓦斯基础参数,研究了15#煤层的吸附特征,提出并确定了工作面区域预测指标及临界值,研究了工作面的瓦斯赋存规律,编制了工作面瓦斯地质图,对工作面进行了区域预测,并对预测结果进行了验证.研究结果表明:15#煤层煤的吸附能力较强,以瓦斯含量10.0 m3/t和绝对涌出量4.0 m3/min作为预测指标和临界值是可靠的,采用瓦斯地质图方法进行工作面突出区域预测和分级管理,瓦斯赋存规律一目了然,预测结果可靠,预测方法简洁有效,便于现场操作.该成果对于防治工作面的煤与瓦斯突出具有一定的参考价值和指导意义.     

巴彦高勒矿井瓦斯涌出量计算

通过对巴彦高勒矿井瓦斯涌出量计算,得出以下结论:该矿井回采工作面瓦斯涌出量3-1煤层0.120 m3/t、2-1煤层0.023 m3/t,掘进工作面瓦斯涌出量3-1煤层0.092 m3/min、2-1煤层0.038 m3/min,生产盘区瓦斯涌出量0.133 m3/t,矿井相对瓦斯涌出量为0.161 m3/t,绝对瓦斯涌出量为3.58 m3/min,矿井属于低瓦斯矿井。     

集对理论聚类分析法综合预测煤与瓦斯突出

基于集对理论和聚类分析相结合的方法,将现行的钻屑指标法、钻孔瓦斯涌出初速度法、电磁辐射法和单项指标法等单因素单数值预测煤与瓦斯突出的方法和指标,通过集对理论综合运用一个具体的集对联系度数学模型表达出来,结合系统聚类分析思想,通过计算预测系统联系度之间的同异反距离,按照同异反模式识别的"择近原则",来辨别待测样本系统所属的类别,从而进行多因素综合预测煤与瓦斯突出。通过以焦作九里山矿巷道掘进工作面为例,应用综合预测模型计算分析煤与瓦斯突出预测指标的实例数据,结合相似权计算法确定各指标因素权重,提高预测模型精度,预测结果符合现场实际情况,取得了良好的预测效果。     

钱家营7煤工作面周期来压期间瓦斯涌出规律

为了预防钱家营矿7煤工作面开采时瓦斯异常涌出现象,采用FLAC数值模拟分析和现场监测的方法,确定周期来压前后工作面瓦斯涌出量峰值大小及其变化规律.研究表明:周期来压时工作面瓦斯涌出量的增大是采空区老顶垮落和工作面超前支承压力变化共同作用的结果.确定7煤层工作面周期来压步距15 m,来压时期平均瓦斯涌出量为正常时期的2.9倍左右.这将有助于提高采煤工作面周期来压期间瓦斯异常涌出的预测精度,并采取综合防治措施,减小来压对工作面瓦斯涌出的影响,预防瓦斯异常涌出和瓦斯灾害的发生,保障矿井安全生产.