阜新王营煤矿煤(岩)与瓦斯突出特征与防治对策

王营煤矿瓦斯突出随深度而增多、增强;具有地段、层位分布特性;一般以游离瓦斯突出为主,同时伴随煤岩突出.采取井下钻探释放的方式防治瓦斯突出,同时瓦斯抽放与利用也是解决瓦斯突出的既安全又经济的措施.     

湖南煤矿煤与瓦斯突出灾害治理探讨

<正>湖南省煤与瓦斯突出矿井多、井型小、煤层薄、地质构造复杂、瓦斯灾害严重。近几年,全省加大了煤矿瓦斯治理力度,瓦斯爆炸事故明显下降,但煤与瓦斯突出事故降低不明显。在较大以上事故中,瓦斯突出事故死亡人数是瓦     

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。     

白山坪矿井强突出区域瓦斯地质分析与瓦斯防治

<正>白山坪矿井煤与瓦斯突出和煤层瓦斯涌出有着明显的区域性发生的特点,本文从瓦斯地质观点出发,重点对强突出区域206采区的瓦斯富集环境进行系统分析,指出区域性构造、围岩条件、煤体结构等对煤层瓦斯的保存有利是该矿井出现煤与瓦斯强突区域的主要原因;同时指出矿井瓦斯突出防治措施的低效实施,     

大数据理论下的煤与瓦斯突出事故致因分析

煤与瓦斯突出事故致因分析对矿井的安全生产具有重要意义。文中将大数据理论应用于煤与瓦斯突出事故致因分析,旨在为突出事故提供一种新的研究方法。对近15 a来发生的一般及以上的煤与瓦斯突出事故进行统计分析与深度挖掘,提取影响煤与瓦斯突出事故发生的27个因素。采用关联分析对影响因素进行定量研究,分析其重要程度;并将其中7个主要因素分别与瓦斯含量和瓦斯压力进行交叉耦合分析,归纳煤与瓦斯突出事故发生的一般性规律。研究表明:造成煤与瓦斯突出事故的主要影响因素不仅是瓦斯含量和瓦斯压力,地质构造、煤层厚度、开拓方式、采煤工艺、作业方式和掘进工艺也对煤与瓦斯突出事故具有重要影响;在不同开采条件下发生煤与瓦斯突出的临界瓦斯含量差异较大,对于复杂地质构造的矿井,当瓦斯含量接近8 m3/t时采取区域防突措施,才能有效地防止突出事故的发生;利用大数据理论分析煤与瓦斯突出事故可以为事故的预测预警提供可信的依据,能有效提高煤与瓦斯突出预测的准确率。     

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。     

河南某矿煤与瓦斯突出主因分析与措施优化

为确定煤与瓦斯突出的主控因素和解危优化措施,以河南某煤矿为研究对象,综合运用瓦斯地质分析法、地质动力区划方法、FLAC3D数值模拟等方法,研究确定了瓦斯赋存规律,划分了煤与瓦斯突出发生危险区域,建立区划断裂与煤与瓦斯突出发生的内在联系,分析煤与瓦斯突出发生的危险性概率值和掘进工作对煤与瓦斯突出的具体影响,确定矿井煤与瓦斯发生的主控因素及其显现特征,并对原解危措施进行了优化.研究结果表明:超过临界条件的埋藏深度、区划断裂交汇以及较高的构造应力等是该矿井煤与瓦斯突出发生的地质类因素;巷道的掘进使煤岩体应力升高24%～25%,增大了煤与瓦斯突出等动力灾害发生的危险.     

煤与瓦斯延期突出模拟试验及机理

利用自行研发的"大型煤与瓦斯突出模拟试验台",进行了非均衡荷载的无扰动和钢球捶击扰动情况下的煤与瓦斯延期突出试验.结果表明:延期突出过程可划分为准备、发生、发展和结束4个阶段,突出煤粒表现出很好的分选性,突出后的煤岩体可分为突出孔洞、松动区和未动区3个部分;在外力诱导作用下,延期突出门槛值降低,发生突出的可能性增大;发生延期突出的临界瓦斯压力和水平应力呈线性关系,临界瓦斯压力和突出强度呈非线性关系.重新定义了煤与瓦斯延期突出概念:在主要破煤岩作业结束形成新的采掘空间一段时间后或人员在从事辅助作业时,发生的煤与瓦斯突出;并根据试验结果初步分析了延期突出机理.     

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。     

煤与瓦斯突出多因素影响规律与能量判据实验研究

为分析煤与瓦斯突出多因素耦合影响规律,开展了多组不同条件下含瓦斯煤快速揭露致突模拟试验.将模拟试验结果与突出能量模型相结合,计算突出潜能与突出耗能的定量关系,分析得出突出临界瓦斯压力与煤体强度呈正相关,与轴向应力呈负相关,验证了能量判据对突出激发的必要性.选取煤体弹性能、瓦斯膨胀能、煤体强度及密度等参数建立了两个综合考虑多影响因素的无量纲参数,进而拟合得出发生剧烈突出的能量判据公式.结果表明:瓦斯压力及轴向应力越大,煤体强度越小,突出危险性越高;各因素对煤与瓦斯突出危险性的影响重要程度排序为:瓦斯压力＞煤体强度＞轴向应力.     

石门揭煤过程中煤与瓦斯延期突出模拟实验

利用自行研发的"大型煤与瓦斯突出模拟实验台",用粉和石膏混合材料模拟硬煤岩封闭突出口,进行在恒定垂直应力和水平应力情况下的石门揭煤过程中煤与瓦斯延期突出模拟实验.结果表明:在恒定垂直应力作用下发生延期突出时临界瓦斯压力与水平应力呈乘幂关系,瓦斯压力与水平应力呈反方向变化;在恒定水平压力作用下发生延期突出时临界瓦斯压力与垂直应力呈二次多项式关系,瓦斯压力与垂直应力呈反方向变化;突出强度反映发生延期突出时破坏程度,与发生延期突出时临界瓦斯压力正相关,与地应力负相关.     

高效防治煤与瓦斯突出技术的研究

随着我国煤矿采深的增加,瓦斯含量和瓦斯压力随之增大,煤与瓦斯突出事故日趋加重。从调整开采程序,利用开采保护层实现大面积消除突出危险性;开展突出危险区域预测,从确定无突出危险区域和开展顺煤层钻孔,强化预抽瓦斯大面积消除煤层突出危险性等方面论述了高效防治煤与瓦斯突出技术。     

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。     

基于博弈论与TOPSIS法煤与瓦斯突出危险性评价研究

为准确判断煤与瓦斯的突出危险性,根据煤与瓦斯突出影响因素建立煤与瓦斯突出危险性评价指标体系,引入博弈论思想优化组合主客观权重,构建TOPSIS法煤与瓦斯突出危险性评价模型,并对贵州某矿5#、9#、16#煤层进行评价分析.结果表明:基于博弈论优化组合主客观权重的赋权方法,避免了权重确定中的主观性和不确定性;综合考虑煤层与...     

基于灰关联分析和神经网络的煤与瓦斯突出预测

应用灰色关联分析,对煤与瓦斯突出影响因素进行灰关联分析,得出了各影响因素对煤与瓦斯突出影响程度的大小排序;选择灰关联分析的5个优势因子作为输入参数,建立了煤与瓦斯突出预测的神经网络模型;用我国典型突出矿井的煤与瓦斯突出实例作为学习样本,对网络进行训练学习,并以云南恩洪煤矿的煤与瓦斯突出实例作为预测样本进行验证.结果证明该系统能较准确地预测煤矿的瓦斯突出情况.     

采场应力和煤结构对煤与瓦斯突出的影响

本文通过具体实例,分析讨论了采场应力对矿井煤与瓦斯突出的控制作用;煤的物理性质对矿井煤与瓦斯突出的影响。研究表明:煤的灰分、挥发分含量直接影响着煤体瓦斯压力、含量及煤与瓦斯的突出。     

岩浆侵入煤层对煤与瓦斯突出的影响

煤与瓦斯突出及瓦斯爆炸现象是煤矿安全生产的主要灾害之一。岩浆侵入破坏,改造了井田构造,使煤变质程度、煤层形态、煤层厚度等成煤地质要素发生变化,加剧了煤与瓦斯突出的危险性。本文介绍大兴井田岩浆侵入岩分布规律;分析了岩浆侵入对煤与瓦斯突出的影响。     

煤与瓦斯突出形成冲击波的灾变损害

煤与瓦斯突出后,瓦斯浓度的变化非常快,无法监测到完整的瓦斯浓度变化数据。本文通过实例分析,采用幂函数可以较准确地表示突出后随时间变化的瓦斯浓度曲线,确定了粉煤-瓦斯混合物运动和空气压缩波形成冲击波传播的时间和路程的关系;依据煤与瓦斯的突出强度,对突出过程中瓦斯所做的膨胀功进行分析,确定了煤与瓦斯突出产生的冲击波波阵面的速度;根据波阵面的速度,以及与入射压的关系,最终确定了作用在风门的等效载荷是由反射超压决定的。结合试验确定了反射超压的近似载荷曲线模型。     

煤与瓦斯突出前瓦斯涌出动态混沌特性

为了分析煤与瓦斯突出前瓦斯涌出量时间序列的混沌动力学特征,对某矿突出前的瓦斯涌出量实测数据的时间序列进行了相空间重构,采用G-P算法计算了突出前瓦斯涌出量时间序列的饱和嵌入维数和关联维数,采用Wolf方法计算了最大Lyapunov指数。结果表明:突出前瓦斯涌出量时间序列是一混沌序列,具有混沌特性;对于研究的瓦斯涌出量时间序列,当嵌入空间维数m取6～7时,Lyapunov特征指数趋于稳定值0.074,即为最大Lyapunov指数LE1;可以应用混沌理论分析突出前瓦斯涌出量时间序列的非线性特征。为煤与瓦斯突出预测研究提供了一种新思路。