大湾矿煤与瓦斯突出特征及影响因素分析

通过对大湾矿先后发生的17次煤与瓦斯突出进行统计分析,总结出该矿的煤与瓦斯突出特征及主要影响因素;大湾矿煤与瓦斯突出次大型突出为主,中、小型突出为辅。影响煤与瓦斯突出的主要因素有地质构造、构造煤、埋藏深度和作业方式等。     

煤与瓦斯突出的初次破坏特征分析

针对煤矿煤与瓦斯突出动力现象的复杂过程,对突出启动前煤体的初次破坏特征进行了分析。特别是对影响突出发生的煤体初次破坏的几何特征以及层裂拱壳形成的力学原理,通过简化的力学模型做了分析,同时讨论了影响初次破坏特性的主要因素,包括与不同煤体结构相适应的煤体材料不同破坏准则的影响。为进一步认识煤与瓦斯突出的机理,突出的启动、发展演化提供一种思路,进而为突出的预测和防治提供基础。     

煤与瓦斯突出防治技术应用研究

根据现场实践 ,初步确定了评价淮南矿区煤层突出危险性的敏感指标。介绍了瓦斯抽放技术在防治瓦斯突出上的现场应用 ,考察了先抽后掘技术、边抽边掘方法、顺层及穿层钻孔抽放技术的防突效果 ,研究了其施工工艺和抽放参数。分析了开采保护层技术的防突效果。阐述了松软低透气性突出煤层在瓦斯抽放及防治瓦斯突出上存在的困难 ,并探讨了解决问题的方向     

煤力学特征的对比试验分析及其在煤与瓦斯突出研究中的应用

运用一种新的构造煤采样与加工方法,通过大量的试验测定,对比分析了原生结构煤和构造煤的力学特征;定量讨论了主要力学参数间的相关关系,给出了描述煤体破坏状态的分布函数式,并且模拟构成煤与瓦斯突出4个主要能量体之间的相互作用,建立了简化力学模型;从理论上证明了构造煤厚度是煤与瓦斯突出的一个启动因素,讨论了计算其临界值的可能性.     

含瓦斯煤的力学特性的实验分析

利用特制的气－固两相三轴仪对瓦斯煤在三轴应力状态下的变形特性及其强度特征进行了系统的实验研究。结果表明，具有不同气体压力的瓦斯对煤的变形特性及其峰值强度都不同程度的影响。而这种影响可通过有效应力参数予以描述。     

瓦斯浓度序列的煤与瓦斯突出预报方法及应用

对监测到的瓦斯浓度序列进行深入研究的基础上,提出了利用瓦斯浓度序列预报煤与瓦斯突出的新方法,设计了突出预报软件,并以某矿实际突出前瓦斯浓度序列进行了验证。结果表明:瓦斯浓度序列在突出发生2h前表现了突出前兆信号,并且随着突出的临近,该信号越来越强。由此可见,该方法是可行的,且能弥补常规预报方法中的不足,使预报更为准确、可靠。     

煤与瓦斯突出的地质理论分析

从地质理论出发,分析了导致煤与瓦斯突出的内因和外因。结果表明,地应力、煤层形成时代、大地构造环境是导致煤与瓦斯突出的主要内因,掘进方式和掘进速度是导致煤与瓦斯突出的主要外因。研究旨在提高对煤与瓦斯突出的理论认识,减少由煤与瓦斯突出带来的灾害。     

煤与瓦斯突出预测模糊专家系统

利用模糊数学与专家系统理论 ,建立了煤与瓦斯突出预测模糊专家系统并用于对实际矿井进行检验 ,证明结果是可信的     

模糊数学在煤与瓦斯突出预测中的应用

本文应用模糊数学方法,结合南桐矿务局砚石台煤矿的具体情况,对该矿煤与瓦斯突出的预测进行了多级模糊综合评判。其评判结果与该矿的实际情况吻合,表明了模糊论方法学在煤与瓦斯突出预测中的应用是可行的。本文所得结果对该矿煤与瓦斯突出的预测及防治措施的研究都具有参考价值。图1,表5,参5。     

煤与瓦斯突出的构造物理环境及其应用

将构造物理学的理论和方法应用于煤与瓦斯突出预测中,对地质构造控制煤与瓦斯突出机理及分布规律进行了研究,指出煤与瓦斯突出构造物理环境由构造组合特征、构造应力场、构造煤和煤层瓦斯四因素组成,探讨了煤与瓦斯突出构造物理环境各种因素控制突出的机理,提出了煤与瓦斯突出构造物理环境多种因素的综合作用控制地质构造带煤与瓦斯突出,为地质构造突出危险性判定提供了理论依据.工程实践证明,利用煤与瓦斯突出构造物理环境可以对煤与瓦斯突出进行准确地预测.     

地质动力区划在煤与瓦斯突出研究中的应用

针对煤与瓦斯突出是矿井动力现象中的一种,它的破坏性给矿井生产和矿工的生命安全带来极大的危害,文中介绍了地质动力区划方法的基本原理及其在研究活动构造方面的新见解,利用此方法研究淮南煤田活动构造对煤与瓦斯突出的影响,指出了谢一矿和潘一矿所处的构造环境及其突出危险区,为区域预测和实施解危措施提出了可信的依据.     

双刀头动静组合载荷破岩数值试验研究

This paper puts forward a new rock fragmentation loading method of dual-cutter head combined dynamic and static loads.By applying the numerical simulation software-RFPA2D,we have done numerical experiment about the siltstone’s crushing effect by dynamic load on single cutter head without confining pressure,dynamic load on single cutter head with confining pressure 10MPa and different dual-cutter heads spacing by combined dynamic and static loads with confining pressure 10MPa.Experimental results show that the confining pressure can obviously affect the rock fragmentation effect.Combined dynamic and static loads can greatly improve the rock fragmentation effect.There exists an optimal spacing of dual-cutter head that can make the rock fragmentation achieve the desired effect.Through analyzing the acoustic emission accumulative energy and quantity,the authors make a conclusion that the optimum spacing is 30 mm.     

关联维数在动静耦合破岩中的应用研究

根据动静耦合加载切削破碎花岗岩试件的切削力信号,应用功率谱分析方法揭示了动静耦合切削破岩过程是混沌运动.在此基础上,采用关联维数定量表征了切削破岩反映出的信号特征.通过对动静耦合破岩分形特征的分析,得到了关联维数与动静耦合加载的关系,探讨了静压力与冲击能的组合对关联维数的影响.在不同动静耦合破岩过程中,关联维数与破岩比能的变化曲线极其相似.试验结果和理论分析表明:动静耦合破岩存在一个合理的静压力和冲击能的组合,可使破岩比能最小.关联维数可作为破岩比能改变的一个灵敏量,能简单、直观地辨识动静耦合参数在破岩中发挥作用的程度.为选取动静载荷的合理匹配值,有效提高破岩效果,提供了一种新的方法.     

Gas and coal outbursts in Polish minescauses and assessing methods

The paper presents some information about gas and coal outbursts threat in Polish coal mines.It shows the methodology for threat identification and monitoring for gas and coal outbursts in the Polish coal mines.One of the main methods of assessing threats in the mining industry in Poland and China is desorbometric method.The paper presents some results of estimation of uncertainties of the desorption rate Δp,determined in situ,by use of liquid manometric desorbometer gauge.It was observed that,if there are ...     

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.     

煤矿瓦斯固化防突及低浓度瓦斯固化分离新技术

为防治煤矿瓦斯突出事故和分离低浓度瓦斯,研究了瓦斯水合机理,设计了可视化实验装置及3组含煤表面活性剂溶液系统（T40、T80、T40/T80）,依据瓦斯水合物的生成过程以及3种组分瓦斯气样在不同实验体系中水合化分离情况,采用色谱分析法,计算了CH4分离提纯浓度。结果表明：瓦斯气体在含煤表面活性剂溶液中生成较快;存在记忆效应的条件下,诱导时间可缩短至47min,生成速率可达2.33×10-5m3/h;CH4的体积分数分别为26%、39.8%和58.98%的三种气样,经一级瓦斯水合化分离后,CH4的体积分数可提高到40.6%、60.41%和80.41%。研究结果证实了利用水合机理防治煤矿瓦斯事故和分离低浓度瓦斯技术的可行性。     

煤与瓦斯突出过程中温度变化的实验研究

介绍了通过实验方法测定在煤与瓦斯突出过程中的温度变化,测定结果证实了在煤与瓦斯突出过程中,瓦斯的膨胀做功过程并非绝热过程,而是一个接近于等温过程的多变过程.     

煤与瓦斯突出的时间效应与管理体系研究

随着煤矿开采深度和机械化程度的加大,煤与瓦斯突出的威胁日益突出,为了更加清楚的研究煤与瓦斯突出的机理和过程,对煤与瓦斯突出过程中的主要影响因素进行了分析,认为瓦斯内能是突出的主要能量来源,而瓦斯内能是由瓦斯含量决定的。通过对煤与瓦斯突出过程的孕育、突出发展、突出发生及再发展和突出衰退等阶段的分析,建立了煤与瓦斯突出发展时间矢、预测预警时间矢和应急响应时间矢,并进行了煤与瓦斯突出的时间效应的分析,建立了基于时间效应分析的煤与瓦斯突出管理体系,以提高矿井的抗灾减灾能力。     

煤与瓦斯突出过程中温度变化的实验研究

通过模拟实验方法测定在煤与瓦斯突出过程中的温度变化,用测定结果来证实突出强度不同,煤体温度变化也不相同,瓦斯压力越大,煤体下降的温度越大;在煤与瓦斯突出过程中,瓦斯的膨胀做功过程并非绝热过程,而是一个接近于等温的多变过程,为从热力学角度研究煤与瓦斯突出机理提供了帮助.图2,表3,参5.     

不同瓦斯压力条件下的煤与瓦斯突出模拟实验

为探讨瓦斯压力在煤与瓦斯突出过程中的作用机制,利用自主研制的煤与瓦斯突出模拟试验台和同一种煤样,在煤样成型压力、煤样含水率、受力状况等参数均恒定的情况下,分别进行了5种不同瓦斯压力水平下的煤与瓦斯突出模拟实验。结果表明,煤与瓦斯突出可形成口小腹大的呈梨形或椭圆形的突出孔洞,且突出孔洞容积仅为突出煤体积的1/2～2/3;在瓦斯压力方面存在一个使煤与瓦斯突出发生与否的阀值,高于此阀值时,瓦斯压力愈大则突出强度亦愈大,且瓦斯压力作为突出发生的动力同时也对突出煤粉有一定的粉碎和抛出作用;煤样温度呈先升高后降低并连续变化的趋势,利用温度变化梯度可进行煤与瓦斯突出预测预报。