新安煤田某矿煤层突出预测敏感指标及临界值确定

为了保证矿井的安全高效生产,需要合理确定煤层突出危险性的预测敏感指标及其对应的临界值。针对新安煤田某矿煤层突出预测指标,进行现场实地跟踪考察。通过"三率法"和基于临界度的方差分析法,确定在采掘过程中预测指标对突出危险性敏感性反馈的强弱程度,确定突出敏感指标的临界值。对该测试矿井考察的预报指标中,钻屑瓦斯解吸指标Δh_2和钻屑量S可作为主要敏感指标,临界值分别为200 Pa和6.0 kg/m。在煤层突出危险性的预测过程中,"三率法"发挥着重要作用。它能够真实有效的确定敏感指标及其对应的临界值。     

岩浆岩圈闭区煤层钻屑瓦斯解吸指标敏感性研究

为研究岩浆热演化区域煤层钻屑瓦斯解吸指标的敏感性,建立杨柳煤矿10煤层岩浆岩圈闭区煤层敏感指标体系,论文采用实验室实验和现场考察相结合的研究方法对岩浆岩圈闭的104,106采区突出预测指标(钻屑瓦斯解吸指标K1,Δh_2)的敏感性进行系统研究。结果表明:岩浆岩圈闭区域10煤层瓦斯初始解吸量大,初始解吸速度快,第1 min及第3~5 min瓦斯解吸量随瓦斯压力的变化符合幂指数关系;依据Δh_2指标计算所得的第3~5 min瓦斯解吸量与实测的瓦斯解吸量平均误差为23.30%,而依据K1指标计算的第1 min瓦斯解吸量与实测的瓦斯解吸量平均误差56.22%;依据Δh_2指标计算所得的第3~5 min瓦斯解吸量与实测的瓦斯解吸量平均误差更小,即表明Δh_2指标更敏感。同时,现场实测的78组钻屑瓦斯解吸指标结果也表明Δh_2指标迫近度方差和标准差较大、对工作面推进过程中的地应力及突出危险程度变化反映能力更强,即Δh_2指标更加敏感。因此,结合现场考察和实验室测定结果,将Δh_2作为10煤层岩浆岩圈闭区主要敏感指标,K1指标作为辅助指标。     

钻屑量与钻屑瓦斯解吸指标在防突预测的应用

针对井下复杂环境因素对煤与瓦斯突出危险性预测指标确定的影响和预测指标确定的要求,着重研究了钻屑量与钻屑解吸指标在煤与瓦斯防突中的应用及钻屑瓦斯解吸指标之间的关系,分析了突出危险性预测中影响单指标值测定误差的常见因素,并在此基础上提出了一些指标测定中应该注意的事项和减少误差的措施.     

煤与瓦斯突出预测指标及其临界值确定方法研究

为了避免突出的漏报,提高煤与瓦斯突出预测工作的有效性与准确率,在系统分析煤与瓦斯突出预测敏感指标以及各影响因素对突出的影响程度基础上,以显德汪矿为例提出了基于钻屑量S,Δh2和K1等3种预测指标的综合指标K值,并建立了综合指标的计算公式,实现了对煤与瓦斯突出预测的各项指标的综合考虑。基于该指标对显德汪矿进行了突出预测并确定了临界值。根据所确定的临界值,对分析结果进行验证,证明所选取的临界值符合要求。在此基础上对煤与瓦斯突出预测指标临界值的确定方法进行了推广,建立了具有普遍使用性的矿井瓦斯突出综合预测指标及其临界值确定方法,并提出将该综合预测指标与各单项预测指标结合应用。     

平沟矿突出预测指标敏感性研究

为准确高效地预测平沟矿掘进过程中的突出危险性,确定各突出预测指标的相对敏感性,采用高压定容吸附解吸试验和钻屑解吸指标模拟测定方法,对钻屑解吸指标K_1和Δh_2与压力P的关系进行了研究,另外根据平沟矿16#煤层现场跟踪实测数据,在模糊数学和统计分析理论的基础上建立了预测指标敏感度函数,对预测指标敏感性进行定量研究.结果表明:K_1和Δh_2与压力P呈幂函数关系;K_1值敏感度最大,Δh_2值较为敏感,S值不敏感。因此选用K_1值做为预测指标,辅助指标使用Δh_2,从而提高了预测准确率,保证了安全高效掘进.     

突出矿井延深水平突出危险性区域综合预测技术

在对国内外突出危险性区域预测理论和预测技术进行系统研究的基础上,基于白山坪矿井延深水平(-400~-600 m)的煤层赋存、顶底板条件、地质构造条件等情况,以延深水平开拓前与开拓后为时间区段,分别应用多种现有区域预测技术与方法进行水平、新采区和工作面的突出危险性区域预测,以提供科学、准确的预测结果,为科学合理采用防突技术提供关键依据.在对矿井延深水平3162工作面煤巷掘进的效果考察中发现,在采用区域综合预测结果分析后,仅对预测有突出危险性区域进行局部防突卸压后,经钻屑指标法对全工作面进行效果检验,其钻屑瓦斯解吸指标△h2和每个钻孔的最大钻屑量Smax均小于《防突规定》中的参考临界值,取得理想卸压效果.     

基于钻屑指标法的掘进工作面区防突技术研究

该文首先,介绍了区域防突措施,其次,采用钻屑瓦斯解析指标法对煤矿井田提出煤矿防突措施,再次,进行了究掘进工作面区域防突措施效果检验,最后,通过钻屑瓦斯解析指标对煤巷掘进工作面做出突出危险性预测。     

深井中厚煤层突出预测敏感指标临界值研究

“突出”已成为我国煤矿安全生产的主要隐患之一,“突出”防治成为矿井安全工作的重中之重.采掘工作面突出危险性预测预报敏感指标的确定是矿井综合防突体系中重要的环节,为了有效预测及防治深部矿井工作面采掘过程中煤与瓦斯突出事故,采用理论分析、实验室分析和现场试验相结合的多种研究手段,获得了试验区13 -1煤层突出预测敏感指标及...     

利用钻屑解吸法测定煤层瓦斯压力的应用

本文在实验的基础上,根据煤屑瓦斯解吸规律,测定了煤钻屑解吸指标同煤层瓦斯压力的关系,进而确定了红岭煤矿的煤层瓦斯压力.经实际考察,确定的煤层瓦斯压力值可作为评价煤层瓦斯含量和煤层突出危险性鉴定的参考值.     

工作面突出预测敏感指标和临界值的确定探讨

突出工作面危险性预测和防突措施效果检验是突出矿井进行防突管理的两项关键工作。在实际应用中应针对各煤层发生煤与瓦斯突出的特点和条件试验确定工作面预测的敏感指标和临界值,并作为判定工作面突出危险性的主要依据。     

用温度指标预测掘进工作面突出危险性的探讨

针对煤的钻屑温度和煤体温度对煤和瓦斯突出危险区域的敏感性,定义了预测掘进工作面突出危险性两个温度敏感指标,论述了两个温度指标作为预测突出危险性指标的依据和确定两个温度指标的方法。     

煤与瓦斯突出综合预测指标临界值的优化

为了提高煤与瓦斯突出预测的准确性、保障采掘工作面的安全、高效推进和降低防突工程成本,根据"三率"(预测突出率、突出预测准确率、不突出预测准确率)各自具有的合理区间属性和权重,以张集煤矿采掘工作面为例,采用区间数关联决策方法,得出综合预测指标F′的最优化区间为[370,380];根据加权灰靶决策方法,得出预测指标临界值排序为400、390、380等;取最优化区间和排序靠前的临界值的交集,得到煤与瓦斯突出综合预测指标F′的临界值为380,并开展现场应用。结果表明,考虑评价指标的区间属性,并取预测指标区间与排序靠前的临界值的交集作为煤与瓦斯突出预测综合指标F′的最优临界值方法是合理的。     

工作面突出预测敏感指标和临界值的确定

突出工作面危险性预测和防突措施效果检验是突出矿井进行防突管理的两项关键工作。针对不同的矿井或煤层。突出预测指标的敏感性及其临界值可能是不同的，甚至存在很大的差异。在实际应用中应针对各煤层发生煤与瓦斯突出的特点和条件试验确定工作面预测的敏感指标和临界值，并作为判定工作面突出危险性的主要依据。     

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.     

钻屑解吸指标与瓦斯压力关系的应用

针对井下钻孔直接测定煤层瓦斯压力时由于封孔困难和受采掘卸压影响,有时很难测到煤层原始瓦斯压力,而且周期长的问题,通过在贺西煤矿井下快速测定的钻屑解吸指标,间接地反演求出了该矿煤层瓦斯压力;测定结果表明:煤壁瓦斯卸压带宽度约15~20m,当测压封孔深度和钻屑解吸指标测试深度小于此值时,实测和反演计算的压力为残存压力;大于此深度时,近似为原始压力;实测和反演计算压力结果一致。该结论可对贺西煤矿瓦斯治理具有一定的指导意义。     

贵石沟井15~#煤层瓦斯超前钻孔排放半径测定技术研究

超前排放瓦斯钻孔是突出煤层掘进工作面局部防突的主要技术措施,煤层的透气性、吸附解吸特性及钻孔直径决定了排放半径的影响范围,因此,在考虑上述三种因素的情况下,准确测定煤层瓦斯排放半径的影响范围是合理设计排放钻孔工艺参数的关键。本文采用数值计算、钻屑量与钻屑解析指标相结合的方法对贵石沟井15~#煤层瓦斯排放半径进行研究,得出贵石沟井在采用Φ94 mm的超前钻孔作为防突措施时,其有效排放半径可取1.05 m作为钻孔工艺设计与钻孔布置的理论依据。     

构造煤孔隙结构对瓦斯解吸及钻屑瓦斯解吸指标影响

为研究构造煤孔隙结构对瓦斯解吸特性及钻屑解吸指标的影响,在平煤十矿己_(15)煤层选取2组构造煤样开展工业分析、孔隙结构测试及瓦斯解吸特性的研究。结果表明:构造煤样普遍呈现出松软特性,且煤样间具有相似的瓦斯吸附能力。PMR1和PMR2煤样的微孔孔容分别为0.041和0.042 cm~3/g,介孔孔容分别为0.001 13和0.002 02 cm~3/g,大孔孔容分别为0.004 98和0.008 31 cm~3/g。PMR2煤样的初始瓦斯解吸能力高于PMR1,瓦斯解吸初期的规律具有明显的分段性质,依次为快速解吸阶段、缓慢解吸阶段和平稳解吸阶段。煤样第1 min的解吸量占解吸总量的比重为13.4%～30.9%,前10 min的累计解吸量占解吸总量的比重为40.8%～61.0%,PMR2煤样快速的瓦斯解吸能力得益于其更发育的介孔和大孔孔隙结构。煤样钻屑瓦斯解吸指标K_1和Δh_2值的可靠性分析结果表明,PMR2煤样K_1值的可靠性低于Δh_2值,原因在于PMR2煤样具有更为发育的介孔和大孔孔隙结构以及快速的初始瓦斯解吸能力,进而增加了实验误差;综合研究表明,平煤十矿己_(15)煤层煤样Δh_2的可靠性要高于K_1。     

煤巷掘进综合防突技术的实践

通过对獐儿沟煤矿不同突出危险的煤巷掘进实践 ,确定了运用钻屑量S ,钻屑瓦斯解析指标K1,钻孔瓦斯涌出初速度 q及其衰减系数Cq进行突出危险性预测和效果检验的临界值 ,确定了运用超前排放钻孔进行防突的技术参数。为獐儿沟煤矿及类似地质条件和开采技术条件的突出矿井提供了一套煤巷掘进的综合防突技术。     

煤与瓦斯突出预测敏感指标

为系统反映评价指标自身属性并和煤与瓦斯突出实际相结合,提高预测和判别的准确性与严谨性,分别建立基于"三率"(突出预测率、突出预测准确率、不突出预测准确率)的"效益、成本型"属性和"区间型"属性的煤与瓦斯突出预测敏感指标筛选模型,根据现场预测所得数据建立预测与决策的样本矩阵,依据不同属性进行算子转换构造决策矩阵,采用成分提取确定决策矩阵中各评价指标的权重,作出各预测指标的排序.研究结果表明:张集煤矿煤与瓦斯突出预测的敏感指标是钻屑瓦斯解析指标、钻孔瓦斯涌出初速度.研究结论能将开采煤层实际突出率引入评价系统中,又能使各指标之间的区分更加明显.     

近距离保护层采场巷道掘进的防治煤与瓦斯突出技术研究

以平煤天安五矿己15和己16=17煤层为例，对近距离煤层群瓦斯抽采技术进行了分析研究。由于己15煤层与己16,17煤层层间距较近且厚度不均，为了防止采掘施工中煤层初期来压的瓦斯突然涌入工作面，在掘进机巷过程中，从打探煤及探构造孔入手，对机巷瓦斯进行了突出预测敏感指标及临界值研究，并实施了立体抽放技术，实现了安全生产。