木孔煤矿煤与瓦斯突出危险性区域预测研究

按《防治煤与瓦斯突出规定》要求,突出煤层的区域突出危险性预测采用单项指标(二指标法),但由于煤与瓦斯突出机理的复杂性,木孔煤矿在实际应用过程中采用多种指标共同预测,结果互相参考印证,可以提高突出危险性预测的准确性.     

冲击地压的区域危险性预测

对砚石台煤矿地应力进行地现场测试。采用５种指标对该矿６＾＃煤层冲击倾向性进行了实验研究。通过煤体强度实验建立了其强度准则,并结合工程实际建立了能量判据。在此基础上,根据“三准则”机理模型,对该矿６＾＃煤层冲击地压的区域危险性进行了预测。     

矿井突水预测与危险性量化评价

矿井突水是矿山进工开采的潜在危险之一,通过对矿井突水前的巷道内各种突水预兆的观察进行预测,分析了造成巷道突水的几种作用力,进一步针对矿井的掘进突水与回采突水两种类型用传统方法进行矿井突水危险性量化评价,得出所评价矿井无突水危险,但由于断裂带突水相对复杂,仍对日常防突水工作提出了预防措施。     

区域滑坡灾害危险性时间预测研究

以巴东县新城区历史滑坡资料为例,借鉴地震灾害相关的预测理论与方法,对该区在未来5a,10a及50a不同时段内不同规模滑坡发生的超越概率进行了定量计算与预测.结果表明:巴东县新城区在未来5a,10a及50a时间段内,在不考虑人类防治工程的条件下,该区有可能发生规模在50×104 m3以上的中型滑坡、250×104 m3以上的大型滑坡、400×104 m3以上的大型滑坡的概率均达90%.研究成果为社会经济发展的防灾减灾需求灾害管理提供了科学依据,同时也为完善丰富滑坡灾害危险性评价理论的学科体系奠定了基础.     

煤层突出危险性预测的可拓方法

合理选择突出主控因素及预测方法是提高煤层突出危险预测准确性的有效途径.首先探讨了煤层突出危险性的影响因素,并确定了煤层突出的主控因素.然后将可拓理论用于煤层突出危险性预测,建立了煤层突出危险性预测的可拓方法.最后以淮南矿区部分煤样为例进行了分析.实例应用表明,该方法计算简便,预测结果可靠,实用性强,为煤层突出危险性预测提供了一种新方法.表3,参13.     

煤与瓦斯突出区域预测技术的研究

煤与瓦斯突出是煤矿井下一种复杂的动力现象,它严重地威胁着煤矿的安全生产.区域预测是以突出机理为基础的一种预测.通过对煤与瓦斯突出理论的分析结合层次分析法、模糊综合评判等理论,分析确定了井田范围内影响煤与瓦斯突出的地质构造、地应力、煤质煤体结构、煤层瓦斯赋存条件和瓦斯参数等重要因素及相互关系,确定出煤与瓦斯突出预测综合指...     

3102掘进工作面瓦斯突出危险性预测及分析

在3102巷掘进过程中,工作面瓦斯涌出量较大,达到0.2%～0.3%,致使回风流瓦斯体积分数超过0.5%,巷道瓦斯涌出量超过了3m3/min。同时在探水过程中,经常发生卡钻现象,致使探水工作无法达到预计的长度。针对这种情况,对3102掘进工作面采用单顶指标法和综合指标法来鉴定该煤层是否具有瓦斯突出危险性。     

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。     

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。     

煤与瓦斯突出机理及其区域预测技术对比

对国内外建立的煤与瓦斯突出机理假说进行了研究,对基于煤与瓦斯突出机理的突出区域危险性预测研究进展进行了分析.分析结果认为,地应力、瓦斯作用、化学本质三种假说为单因素假说,目前突出机理的认识趋势是由单因素向多因素发展,综合作用假说支持率增多.综合预测法是区域预测的发展趋势.     

基于人工神经网络的突出矿井分级方法

应用人工神经网络理论与方法建立了突出矿井分级的BP网络模型 ,并用该模型对部分突出矿井进行了突出危险等级划分尝试。结果表明 ,该方法较为简便、分级可判性强 ,用于突出矿井分级是可行的。     

煤与瓦斯突出区域预测信息系统开发

煤与瓦斯突出复杂的矿井动力现象,在GIS技术支持下,研究矿井地质构造、煤体结构特征以及应力场等对煤与瓦斯突出的影响及相互间的关系,瓦斯空间分布状况及与灾害危险程度的关系.应用多种预测方法、指标和技术,开发煤与瓦斯突出区域预测信息系统,实现数据的可视化管理,提高预测的准确性和时效性,系统在淮南矿区得到了成功的应用.     

煤与瓦斯突出危险性的灰色综合评价

为了降低煤与瓦斯突出事故的危险性问题,采用灰色综合评价的方法,对煤矿井下不同地点的突出危险性进行了综合评价.结果表明:瓦斯压力、瓦斯放散初速度、煤的坚固性系数和煤的破坏类型可以作为反映煤与瓦斯突出危险的主要指标.依据灰色综合评价的方法,对煤矿井下不同地点的煤与瓦斯突出的危险性进行了排序.该成果对煤矿井下突出事故的防治提供了方向,对于提高煤矿的安全管理水平,预测和防治煤与瓦斯突出事故的发生具有一定的参考价值和指导意义.     

BP算法及其在煤与瓦斯突出预测中的应用

利用BP神经网络具有的“信息影射”特性，实现了影响煤与瓦斯突出的因素与突出事件之间的特定刺激一反应式感知和识别，进而挖掘和捕捉二者之间的内在相关规律，并将其应用于煤与瓦斯突出区域预测。对于原始BP神经网络收敛速度慢、易陷入局部假饱和以及产生震荡等问题，通过调整学习系数、惯量系数等进行了改进，改进的BP神经网络在煤与瓦斯突出预测精度、预测效率方面明显优于传统预测方法。     

改进的层次分析法在煤与瓦斯突出危险等级预测中的应用

为了更合理地确定影响煤与瓦斯突出因素的权重,在层次分析法判断矩阵的构造上,论文主要用三标度法对传统的九标度法进行改进。利用改进的层次分析法确定影响煤与瓦斯突出各因素的权重,用隶属度构造了单因素模糊判别矩阵,用模糊综合评判建立了预测煤与瓦斯突出的多种模型,并且进行了二级模糊综合评判。将改进的层次分析法和二级模糊综合评判结合起来应用于煤与瓦斯突出危险等级预测中。对神仙坡等煤矿的多个工作面进行了煤与瓦斯突出危险等级预测。结果表明,利用改进的层次分析法——二级模糊综合评判预测煤与瓦斯突出等级是合理可行的,可以较准确地进行等级预测。     

采掘工作面煤与瓦斯突出预测专家系统的研制

在全面分析了采掘工作面煤与瓦斯突出影响因素的基础上 ,构建了突出预测推理知识模型 ,借助XF6 .1开发工具 ,结合焦作东部矿区实际地质构造 ,设计实现了基于Windows平台的工作面煤与瓦斯突出预测专家系统 ,结果表明 ,此专家系统能以专家级水平对王作面煤与瓦斯突出灾害做出比较准确的预测 ,从而保障煤矿的安全生产。     

煤层原始含水率对煤与瓦斯突出危险程度的影响

运用自主研发的“含瓦斯煤热流固耦合三轴伺服渗流实验装置”,进行了恒定瓦斯压力和围压条件下,不同原始含水率含瓦斯煤样全应力应变瓦斯渗流试验,结合现场实测煤层注水前后瓦斯涌出量的变化规律。研究结果表明：随着煤样原始含水率的增加,煤样的三轴抗压强度减小,弹性模量减小,三轴抗压强度处轴向应变增大、横向应变和体积应变的绝对值增大;在全应力应变整个过程中,煤样的甲烷有效渗透率都减小。从煤的力学特性和瓦斯在煤层中流动两个方面分析了煤层注水的防突作用。煤层原始含水率越高,发生煤与瓦斯突出的危险性越小。可将煤层的原始含水率作为判断煤与瓦斯突出危险程度的一个重要指标。     

基于GIS的煤与瓦斯突出区域预测的可视化

为了查明矿井地质构造、应力场等突出影响因素与突出危险性之间的内在联系,在GIS技术支持下建立多因素模式识别模型,综合应用VB、MATLAB完成煤与瓦斯突出危险性预测可视化程序的开发.用多因素模式识别概率预测方法进行煤与瓦斯突出危险性的区域预测,划分潘一矿井田的煤与瓦斯突出危险区、突出威胁区和无突出危险区,对煤与瓦斯突出危险性做出评估.实现煤与瓦斯突出预测的可视化管理,提高瓦斯灾害预测的准确性.