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.     

断层带煤体瓦斯地质特征与瓦斯突出的关联

针对煤与瓦斯突出煤层开采期间的突出与断层之间的关联问题,采用瓦斯地质方法,通过矿井开采实例研究了井田内断层封闭与开放的瓦斯地质特征,并根据断层附近瓦斯涌出规律判断断层与突出的关系.研究结果表明:断层的开放性与封闭性对煤与瓦斯突出具有控制作用.封闭性断层带附近瓦斯涌出异常增大,构造应力集中、常常封闭有高能瓦斯以及发育的构造煤,为煤与瓦斯突出创造条件;开放性断层带附近具有煤层瓦斯压力相对较低,煤层瓦斯含量较正常下降的特征,而在远离断层面的一侧,伴随有平行断层的条带状煤层应力集中区,其中具有煤层瓦斯压力大、煤层瓦斯含量高的特征.该成果对煤矿在煤层断层带开采瓦斯防治具有一定的理论价值和实用意义.     

无氨复合凝胶的制备及其胶凝特性

 为了提高凝胶的防灭火性能及热稳定性,用光电分析法研究了新型无氨复合凝胶的胶凝特性。采用光电法测出无氨复合凝胶的成胶时间,分析温度对复合凝胶成胶时间影响,并在同环境下对比了普通凝胶和复合凝胶的热稳定性。结果表明,复合凝胶的成胶时间随环境温度的升高而缩短,且环境温度对成胶时间的影响程度与复合胶凝剂的质量分数有关,影响程度为：6%的胶凝剂＞8%的胶凝剂＞10%的胶凝剂。Na₂SiO₃·nH₂O溶液中添加含有多种Lewis酸的复合胶凝剂后,中和了硅酸胶团的电荷,破坏硅酸胶团的融合膜,促使胶粒发生沉聚而转变为有弹性的凝胶,并且复合胶凝剂的粒度为破碎多面体,进而增加了比表面积,增加了吸水量,提高了热稳定性。     

细水雾抑制煤尘与瓦斯爆炸实验

搭建小尺寸细水雾实验平台,用相应管道模拟矿井环境.在阐明煤尘与瓦斯爆炸传播机理的基础上,研究细水雾抑制管道混合物爆炸的有效性,并对其做定性定量的分析研究.研究发现:在细水雾作用下,煤尘与瓦斯的火焰传播速度会相应减小、所测火焰温度有所降低.当混合物爆炸的威力较大时,细水雾对其相关参数影响较弱,应适当增加压力,改变细水雾的物理化学抑制作用,增强灭火特性.实验结论:细水雾抑制煤尘与瓦斯爆炸的研究为煤矿抑爆装置的研制和安装提供了技术支撑.     

基于UDEC的大采高覆岩破裂的模拟与分析

为了准确划分李雅庄煤矿冒落带和裂隙带的高度,采用UDEC4.0数值模拟软件对2-226工作面上覆煤岩层进行模拟,研究得到其两带高度为11~13 m和40~44 m,在采空区两侧20~30 m范围内存在较为明显的竖向破断裂隙;现场通过比较高位钻场抽采瓦斯纯量得到：高位钻场钻孔终孔层位距煤层垂高为11~23 m时抽采瓦斯效果最好,并将钻场终孔位置优化为14.7 m,现场考察结果与数值模拟结论较为吻合;研究成果为其他类似条件矿井采场及采空区瓦斯治理提供一定的依据.     

溃坝生命损失评估模型研究

鉴于溃坝生命损失评估的复杂性,借鉴国内外生命损失评估的相关研究成果,研究溃坝时警报与撤离过程,建立了评估暴露人口数量的警报与撤离模型以及死亡率评估模型;基于我国历史溃坝调查资料,提出以溃坝洪水特征为依据的淹没范围分区思想,建立了淹没区划标准及相应死亡率函数,提出适用于我国的溃坝生命损失评估方法及估算公式。实例应用表明,该方法及估算公式能比较客观地评估我国的溃坝生命损失情况。     

白庙矿瓦斯赋存规律与主控因素研究

运用瓦斯赋存的构造逐级构造控制理论,研究矿区构造、矿井构造控气特征,在此基础上采用定性、定量分析结合的方法研究了白庙矿瓦斯赋存规律与主控因素。结果表明:影响白庙矿瓦斯赋存的主控因素是地质构造+标高,即在构造挤压区,标高越大瓦斯含量越高;但在北东向断层释放带瓦斯含量会有所降低。