淮南矿区瓦斯地质特征及瓦斯资源评价

本文根据矿区内瓦斯含量、瓦斯成分、瓦斯涌出量、煤岩层的透气性等资料以及瓦斯压力和解放层开采的实测数据,通过综合分析得出了矿区内瓦斯分布规律,划出了瓦斯风化带和五个瓦斯分区,通过几十次煤和瓦斯突出资料和瓦斯突出危险性指标的分析测试,指出了控制与影响煤和瓦斯突出的六个地质因素,圈定与预测了五个煤和瓦斯突出带。评价了矿区内瓦斯利用的条件与抽排方式,提出了提高瓦斯抽排率的技术途径     

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.     

采煤工作面瓦斯特异涌出的分源治理

淮南矿区现有9对生产矿井,其中8对为煤与瓦斯突出矿井,1对高瓦斯矿井,瓦斯绝对涌出量为720m3/min.矿区月平均采煤工作面为38个,其中高瓦斯工作面在20个以上.2003～2004年,矿区有3个采煤工作面发生不同形态的瓦斯异常涌出,在对瓦斯来源进行细致分析后采取了分源治理的措施,取得良好的效果.     

淮南矿区瓦斯地质工作的实践

一、矿区瓦斯概况 淮南矿业集团所属矿区煤层赋存情况复杂,瓦斯危害突出,目前其所属的10对生产矿井全部为煤与瓦斯突出矿井,矿区瓦斯涌出总量达820m3/min.矿区原始煤体透气性低(0.01135m2/[MPa2.d]),瓦斯含量大(12～26 m3/t),瓦斯压力高(6 MPa),煤质松软(f=0.2).     

煤矿瓦斯治理经验50条

(三十八)提前预警非突出煤层转化为突出煤层。非突出煤层揭煤和煤巷掘进如出现吸钻、夹钻、喷孔、瓦斯涌出异常等情况时,必须按《防治煤与瓦斯突出细则》第26条规定收集″四项指标″资料,若全部指标达到或超过其临界值,应进行突出倾向性鉴定。(三十九)掘进面采用先抽后掘、边抽边掘技术。有突出危险掘进工作面和瓦斯绝对涌出量大于3立方米/分钟、炮后瓦斯经常超限、有瓦斯异常涌出现象、或预测突出指标超限的掘进工作面,以及石门揭穿突出煤层工作面,必须实施巷帮钻场深孔连续抽采措施,并确保掘进迎头钻孔每平方米不得少于2个。(四十)采煤工…     

浅析瓦斯涌出的影响因素

瓦斯涌出是造成煤矿生产过程中事故频发的主要因素.只有明确瓦斯涌出的主要影响因素,才有利于进一步的开展瓦斯预测工作,而且对提高矿井瓦斯地质图中相关内容的可靠度和精确性也具有非常重要的现实意义和应用价值.在综合分析大量资料的基础上,探讨了影响矿井瓦斯涌出的地质因素和开采技术因素.结果认为,影响瓦斯涌出的因素中,起主导作用的因素随各矿井地质条件的差异而有区别.瓦斯地质因素决定了煤层瓦斯含量,也是瓦斯涌出量大小的决定因素.瓦斯含量越高,瓦斯涌出量越大.井田封闭型构造带、地质构造变化带、岩浆侵入区以及无露头区受采动影响时瓦斯涌出量大.煤层倾角、煤变质程度、煤层厚度以及煤层埋深与矿井瓦斯涌出量成正相关关系.     

岩浆侵蚀对煤层瓦斯赋存的影响的研究

以淮北矿区石台煤矿3煤层为工程背景,采用瓦斯地质单元划分的方法,以井田内主要断层和天然焦区为界．将主采煤层3煤层划分为3个独立的地质块段．分别对不同地质块段内地质因素对煤层瓦斯赋存规律进行研究。为研究地质条件对煤层瓦斯赋存的影响．本文分析了褶皱构造、断裂构造及岩浆侵蚀等对煤层瓦斯压力和瓦斯涌出量的影响。结果表明：岩浆岩侵入对石台煤矿3煤层煤与瓦斯突出的控制作用最为明显,地质构造对瓦斯保存和运移具有重要作用．地质块段的划分对地质构造复杂的高瓦斯及煤与瓦斯突出矿井具有重要意义。     

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。     

煤与瓦斯突出强度的IGA-LSSVM预测模型

针对煤矿开采中煤与瓦斯突出强度的预测问题,利用免疫遗传算法和最小二乘支持向量机相结合的方法,选取最大主应力、瓦斯压力、瓦斯含量、顶板岩性、距断裂距离、煤层厚度、开采垂直深度、绝对瓦斯涌出量、相对瓦斯涌出量等9个主要影响因素.对相关程度较高的因素进行因子分析,提取公共因子作为IGA-LSSVM模型的输入,建立基于因子分析和IGA-LSSVM的煤与瓦斯突出强度的预测模型.利用实测的14组数据作为学习样本,训练预测模型.另外5组数据作为测试样本,使用所得模型进行预测.研究结果表明:经过免疫遗传算法优化最小二乘支持向量机的参数后,所得模型可有效预测煤与瓦斯突出的强度,检验结果的误判率为0.     

矿井瓦斯涌出与开采深度之析

矿井瓦斯涌出量随开采深度的增加而增加，成正比关系，但各矿增加的梯度各不相同。文章从瓦斯的存在状态及瓦斯含量，突出矿井中的瓦斯含量，以及煤、瓦斯突出区域预测的瓦斯地质方法、地质单元划分和开采深度的关系角度分析，浅析了矿井瓦斯涌出与开采深度。     

煤与瓦斯突出损伤动力演化机理

煤与瓦斯突出中力学性质表现得相当复杂.目前研究很少考虑瓦斯压力梯度对煤的流变破坏作用.本文中基于对煤岩力学性质新的认识,从煤岩损伤破坏的角度出发,综合考虑煤岩的物理力学性质,包括流变性质、地应力和瓦斯压力等因素.根据煤的力学试验结果所表现的非线性弹性性质,在分析瓦斯压力、地应力分别在突出过程中所起的作用基础上,将煤与瓦斯突出具有强烈时间效应的动态力学过程分为准备、发动、发展和终止4个阶段.对瓦斯压力、地应力和重力作用下煤的加速损伤演化所引起的煤与瓦斯突出进行了发生机理的阐述,从而得出煤壁内部瓦斯压力梯度是突出的主要动力源,地应力只是对突出起到辅助作用.对煤岩灾变的延期性、孔洞形状、声发射特征、相对瓦斯涌出量大大超过煤层瓦斯含量、突出煤的分选性、突出的终止过程等现象作新的解释和定性分析.     

严重煤与瓦斯突出矿井近煤岩巷底鼓治理及原因分析

孟津煤矿煤层埋藏深,瓦斯压力大,瓦斯含量高,属严重煤与瓦斯突出矿井。针对-322水平西翼轨道运输大巷近煤掘进期间严重底鼓及瓦斯涌出等现象,通过采用钻孔卸压及注浆加固技术对巷道底鼓进行处理,实现了煤与瓦斯严重突出矿井近煤岩巷底鼓及瓦斯涌出的成功治理,提供了特定地质条件下严重煤与瓦斯突出矿井巷道近煤掘进底鼓治理的经验。     

胶囊封孔技术在月矿煤层瓦斯压力测定的应用

煤层瓦斯压力是瓦斯涌出和突出的动力，也是煤层瓦斯含量多少的标志。准确测定煤层瓦斯压力对有效而合理制定矿井防治瓦斯的措施，预测预报煤与瓦斯突出的危险性，具有重要意义。     

煤与瓦斯突出时期的通风调度

正矿井瓦斯是煤矿井下五大自然灾害之一,煤与瓦斯突出危害尤为严重。矿井煤与瓦斯突出发生后,破碎的煤体和大量的瓦斯气体突然向采掘空间抛出,必然改变井下巷道空气中的物理状态,从而改变巷道风流中气体的密度,形成一种附加的压力即瓦斯压力。瓦斯含量及压力的大小直接影响着煤与瓦斯突出的强度。瓦斯含量高、压力大,会在一定程度上造成堵塞巷道、设备损坏,甚至人员窒息死亡;瓦斯含量高、压力小,会在一定程度上造成煤壁折帮、掉顶等动力现象。     

采区瓦斯赋存规律及抽放效果技术研究

本文通过对瓦斯基本参数的测定,确定了煤层的瓦斯压力、瓦斯含量、煤的相关物理性质以及煤吸附瓦斯的一些特性。从而为煤层瓦斯涌出量大小、瓦斯综合治理方案的确定提供依据和基础。     

开滦矿区唐山煤矿瓦斯涌出规律及其预测

根据开滦集团唐山煤矿的地质背景、瓦斯分析报表等统计资料,分析瓦斯涌出特征及构造、埋深、地应力与瓦斯涌出量的关系,并采用分源预测法及地质统计法预测唐山煤矿地区8、9煤瓦斯涌出情况。结果表明：唐山煤矿瓦斯涌出形式为普通涌出,瓦斯来源为煤层瓦斯与采空区瓦斯;瓦斯涌出量明显受构造控制,大构造附近瓦斯富集较多;其涌出量随埋深增大而增大,分布状态与最大主应力的分布状态大体一致。地质统计法显示,绝对瓦斯涌出量随着埋深的增大而增大,变化梯度为1.35 m3/（min.hm）;分源预测法显示,瓦斯涌出量随煤层瓦斯含量增大而增大,并且明显呈正相关关系。该研究为矿井安全生产提供了有益参考。     

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。     

安徽芦岭煤矿Ⅱ88采区瓦斯地质规律

根据构造、层序、瓦斯压力、瓦斯含量、瓦斯涌出量等多因素分析了安徽省宿州市芦岭煤矿Ⅱ88采区瓦斯地质规律,并建立了运动学模型和压力梯度计算模型。芦岭煤矿区域构造上由于徐宿弧形构造和双重构造2方面因素,造成其相对于临宿矿区其他矿井的构造应力更集中,瓦斯压力较大、含量较高,突出灾害危险性严重。层序上,芦岭矿井第8煤层发育在最大海泛面时期,为层序内最厚的稳定煤层,顶底板圈闭性良好,瓦斯富集。Ⅱ88采区以采区中部的F14正断层为界划分为东、西2个瓦斯地质单元,分别具有不同的瓦斯压力梯度。东部瓦斯地质单元是F14断层下盘,海拔高度较高但瓦斯压力高,而西部单元(断层上盘)海拔高度较低但瓦斯压力低,与正常瓦斯地质规律相反,初步分析与正断层F14上盘煤层顶板在拉张运动过程中被破坏有关。     

掘进工作面瓦斯异常涌出的微震前兆特征分析与验证

为了探索煤与瓦斯突出的微震监测可行性,在贵州某矿11112掘进工作面开展了巷道掘进过程中瓦斯异常涌出的微震响应规律研究,寻求了微震、声发射、电磁辐射三者与敏感指标瓦斯浓度之间的内在关联特征。通过分析煤与瓦斯突出的微震监测预警机制,结合该掘进工作面的实测数据进行统计分析,得到如下结论:(1)微震技术内因(瓦斯压力)、外因(地应力等)的联合监测机制是瓦斯突出预警的前提和基础;(2)瓦斯异常涌出是煤与瓦斯突出的直接征兆,瓦斯涌出变化伴随有较明显的微震响应;(3)微震的震动频次、能量(震级)、分布规律等指标与瓦斯异常涌出之间存在关联规律;(4)以掘进工作面瓦斯涌出异常为参照,对比验证了震、声、电参量与瓦斯数据的内在联系。本文研究初步探索了基于微震监测的煤与瓦斯突出前兆特征挖掘及预警方法,对煤与瓦斯突出灾害的监测预警具有一定参考意义。     

过地质构造带的瓦斯防治措施

某煤矿为煤与瓦斯突出矿井,其地质构造发育程度中等,断层构造区附近瓦斯涌出量增大,突出指标K1值明显增大,煤层变破碎松软,地压变大,支护较困难,为了保证人员生命安全,确立了"先探测、后区域、再局部"的过地质构造带的瓦斯防治措施,严格执行两个"四位一体"防突措施。