急倾斜厚煤层瓦斯涌出量预测研究

通过研究煤层瓦斯贮存及运移规律,并结合矿井历史资料,利用数学方法和结合实际测量的方法对中大槽煤层进行瓦斯涌出量预测,预测瓦斯涌出量为23.95 m3/t,预测结果基本可靠,为今后煤层瓦斯涌出量预测提供借鉴意义。     

地质统计学反演在薄煤层预测中的应用

曙光煤矿煤层多为薄煤层,利用地震数据常规反演技术预测开采区域煤层厚度的分辨能力有限,远低于煤层开采的需要。引入基于MCMC算法的地质统计学反演技术对曙光煤矿采区内薄煤层进行厚度预测。预测结果与常规解释结果进行对比,并利用已有钻孔资料进行验证,发现该方法的分辨率可达到1 m,对煤层厚度、煤中夹矸厚度的预测误差分别控制在0.5、0.1 m以内。有效解决了曙光煤矿薄煤层预测问题。     

瓦斯含量法预测煤与瓦斯突出的研究与应用

针对目前我国煤与瓦斯突出预测方法存在的预测深度浅、效率低等局限性,结合我国突出煤层特定的赋存条件及其物理力学性质,研发了基于瓦斯含量预测煤与瓦斯突出的一整套新技术与装备,主要包括煤层瓦斯含量直接快速测定技术、装备及工艺;煤与瓦斯突出三维数值模拟软件程序;适用于中软突出煤层的深部随钻定点取样技术和装备;瓦斯含量指标临界值的确定方法等。通过该研究,工作面突出预测的深度从目前的小于10 m提高到65 m,且预测时间缩短为原来的1/2。以淮南顾桥矿13号煤层为例说明了瓦斯含量指标临界值的确定程序与方法,初步确定顾桥矿13号煤层的瓦斯含量指标临界值为8.00 m3/t。     

唐山矿南五区瓦斯涌出量预测及其特征分析

南五区为唐山矿新采区,缺少可靠性瓦斯地质资料,而该矿为高瓦斯矿井,因此需要对其瓦斯地质特征进行研究.本文结合矿井地质特征,运用邻近区已开采工作面实测瓦斯涌出量资料,采用分源预测法和地质统计法对南五区5 #、8 #和9 #煤层瓦斯涌出量分别做了预测.预测结果表明:煤层瓦斯涌出量随着埋深的增加明显增大,5 #煤层瓦斯涌出量由3 m3/t增加到6 m3/t,8 #和9 #煤层瓦斯涌出量由5 m3/t增加到7 m3/t.     

近煤层岩巷掘进工作面探煤技术应用

针对近煤层岩巷掘进过程中存在误揭煤层及煤与瓦斯事故,为保证掘进工作面施工安全,提出了近煤层岩巷掘进工作面"两探一预测"的探煤技术,并在宏发煤矿+1 650 m集中运输大巷开展试验研究。研究结果表明:根据探煤钻孔竣工参数拟合得到巷道延伸方向上下部煤层顶板、底板等高线,判断上下部煤层倾角分别为13°~18°和5°~13°;厚度分别为2.76~3.16 m和2.64~3.61 m;与巷道最小法向距离2.94 m和5.23 m,预测与实际最大误差为11.1%。同时在上下部煤层分别采取6个煤样,测定上部煤层瓦斯含量为6.588 1~7.998 1 m~3/t,下部煤层瓦斯含量为5.963 2~7.693 2 m~3/t。     

高瓦斯突出煤层群井筒安全揭煤技术研究

针对新副井所揭煤层群各煤层的特点,按有无突出危险性将煤层群分成两组,便于进行揭煤管理。按三阶段法在各个阶段采取安全揭煤措施:法距10 m～15 m处施工前探钻孔进行勘探煤层及测试瓦斯压力;法距5 m处打排放孔进行突出危险性预测;法距1.5 m～2 m处采取远距离放炮揭煤。进行效果评价,井筒顺利揭开煤层群。     

蜀河兴煤矿断层带煤层走向预测研究

结合蜀河兴煤矿+710 m水平断层带煤层走向预测的工程实例,在已揭露煤巷内选取煤层底板测点,连接高程相当的测点,取其走向平均值作为预测走向值,再用其他测点验证。该方法仅施工1个探煤钻孔探明煤层走向,预测结果准确。     

煤与瓦斯突出区域预测指标临界值确定方法研究

文章以晋城矿区大宁煤矿3号煤层为研究对象,运用现场取样、实验室测试和综合分析等手段,探讨研究了煤与瓦斯突出区域预测指标临界值的确定方法,提出大宁煤矿3号煤层区域预测煤层瓦斯压力指标临界值为0.74 MPa,煤层瓦斯含量指标临界值为10.35 m3/t。     

Excel回归分析在未开票煤层瓦斯含量预测中应用

未开采煤层瓦斯含量及影响因素研究,是煤矿安全生产的重要基础研究工作．以晓南矿未开采15-1^#煤层为例,根据多元线性回归分析的数学原理,利用Microsoft Excel工作表进行多元回归分析的方法,建立煤层瓦斯含量预测模型,对其进行了瓦斯含量预测。通过预测结果与实际情况的比较,可以得知Excel多元回归对瓦斯含量的预测精度较高。得出埋藏深度（m）、煤层厚度（m）、煤质、顶底板泥砂岩比是影响煤层瓦斯含量的主要因素。为未开采煤层瓦斯含量的研究提供了科学方法,并为煤矿的安全开采提供了基础资料。     

Excel回归分析在未开采煤层瓦斯含量预测中应用

未开采煤层瓦斯含量及影响因素研究,是煤矿安全生产的重要基础研究工作.以晓南矿未开采15-1#煤层为例,根据多元线性回归分析的数学原理,利用Microsoft Ex-cel工作表进行多元回归分析的方法,建立煤层瓦斯含量预测模型,对其进行了瓦斯含量预测.通过预测结果与实际情况的比较,可以得知Excel多元回归对瓦斯含量的预测精度较高.得出埋藏深度(m)、煤层厚度(m)、煤质、顶底板泥砂岩比是影响煤层瓦斯含量的主要因素.为未开采煤层瓦斯含量的研究提供了科学方法,并为煤矿的安全开采提供了基础资料.     

大倾角厚煤层综采面回采对邻近煤柱和掘进面的影响研究

为了研究大倾角煤层综采面回采对区段煤柱和下区段工作面回风巷掘进面的影响,采用数值模拟和现场监测的方法研究了区段煤柱的应力分布、回采面对掘进面的扰动情况。研究结果表明,大倾角煤层工作面应力集中区域与缓倾斜煤层明显不同,煤柱受到的工作面与煤柱侧叠加应力并非均匀分布,靠近上区段侧的应力集中明显高于下区段侧;当前南山煤矿B8煤层大倾角工作面20 m宽区段煤柱能够保持稳定,通过弹性核理论计算其合理区段煤柱宽度为18.4 m;回采工作面与相邻掘进工作面相距218 m时开始相互扰动,两面之间的最大扰动影响发生在回采面越过掘进面46 m时。     

中厚-厚煤层近距离高效同采矿压控制研究

南阳坡煤矿主采煤层为3号煤和4号煤,层间距23~26m,下部煤层开采受上部煤层开采损伤影响,为中厚-厚煤层近距离同采。基于煤岩物理力学测试、在线应力监测、支护载荷无损监测及数值计算,得出了监测区域的侧向应力分布规律,3煤开采对下煤层传递角为45°,显著支承压力增高区域传递角为31°;监测评价沿空30205运输顺槽、4105运输顺槽支护效果,分析下煤层沿空巷道变形严重的四个原因;确定了未采下区段4107回风顺槽设计留设的区段煤柱尺寸以及正常条件下下煤层滞后上煤层合理距离。研究结果有助于合理设计采场及选取支护参数,有利于实现中厚-厚煤层近距离高效同采。     

综放面单侧采空煤柱稳定性研究及实测

在使用留煤柱护巷的长壁采煤工作面中,单侧采空煤柱的稳定是后采工作面安全顺利回采的保障.近年来随着煤矿开采强度加大,对采对掘情况比较普遍,形成的护巷煤柱将经历两次工作面回采动压影响,对煤柱的稳定产生较大影响,对巷道围岩控制带来困难,特别是在综放开采的矿井尤为明显.因此,对厚煤层放顶煤工作面及相邻巷道对采对掘形成的区段煤柱在单侧采空状态下煤柱内支承压力分布规律进行了理论计算和现场实测分析.以东坡煤矿922和923综放工作面间20m护巷煤柱为例,分析和研究了煤柱形成后各阶段支承压力演变过程,得到了单侧采空煤柱采空区侧和巷道侧极限平衡区范围计算公式、煤柱最小宽度公式;通过钻孔应力计对现场煤柱内支承压力进行实测,得到了本工作面回采超前压力的影响范围和峰值,并说明现场20m宽煤柱内存在稳定弹性核区,煤柱可进一步优化以提高采出率.     

近距离薄煤层条带开采引起地表变形模拟分析

近距离薄煤层条带开采是"三下"开采中控制覆岩移动变形和地表沉陷的有效方法之一,提高煤炭资源回收率,同时减少煤矿开采对矿区环境、地表破坏的影响,具有重要的理论意义和应用价值。本文采用数值模拟方法研究了近距离薄煤层条带开采引起的地表变形特征,结果表明:当采出率为50%时条带方案选取采40m留40m时最为合适。     

滑动构造对马岭山矿区二1煤层瓦斯突出的控制作用

为查明滑动构造下马岭山矿区煤层突出的特点和控制突出发生的因素,采用瓦斯地质分析和实验室参数测定相结合的方法,通过与其他矿井煤层参数的对比,研究滑动构造对马岭山矿区发生煤与瓦斯突出的影响因素。结果表明,受滑动构造的控制,马岭山矿区瓦斯赋存特征为：在瓦斯风化带下限周围,煤层瓦斯含量梯度较未受滑动影响煤层增大5.1倍。矿区煤体强度极低,多数煤的坚固性系数小于0.3,煤的孔隙率与未受滑动构造影响煤层相比下降了60%。控制突出发生的主要因素为煤层厚度,矿区内突出均发生在煤厚大于3 m的区域。这些特点使矿区内矿井往往从低瓦斯矿井直接升级为煤与瓦斯突出矿井。     

含硬结核薄煤层综采面煤体水力致裂弱化技术

田庄煤矿属薄煤层矿井,所主采的17煤,煤层厚度平均0.95 m,煤层中富含坚硬的硫化铁结核石,严重制约着薄煤层综采的高效安全生产。介绍了在采煤机割煤时,提前对煤体进行湿润软化来降低煤层的整体力学性能,对硫化铁结核石预先松动,减少采煤机截齿消耗,提高煤层的可采效率,实现薄煤层综采工作面的高效安全生产。     

综放开采煤层支承压力分布规律现场实测分析

依据谢桥矿1151（3）综放面开采地质及技术条件，采用钻孔应力计对工作面回采过程中煤柱和工作面煤层及巷帮侧向实体煤的应力进行观测。研究分析表明，在非对称开采条件，回采期间工作面及巷道周围煤层应力分布规律明显不同，煤柱和工作面煤层沿走向在工作面前方存在支承压力峰值，但巷帮侧向实体煤沿走向在工作面前方并不存在应力峰值，其峰值在采空区后方，而煤柱和巷帮侧向实体煤沿倾向均存在应力峰值，邻近工作面煤柱及工作面煤层应力均处于降低区。     

极近距离煤层上行开采相似材料模拟实验研究

采用相似材料模拟实验方法,对淮北矿业集团朔里煤矿极近距离煤层上行开采的可行性进行研究。研究表明:上覆3煤的开采对4煤未造成破坏;下伏5煤开采后形成的冒落带高度约7.7 m,4煤处于5煤开采后形成的裂缝带下位,在层间岩性、软硬岩互层结构和垮落矸石的联合作用下,4煤整体保持连续和完整,仅在5煤采空区边界上方小范围内出现纵向台阶下沉,在采取一定安全措施后不影响4煤开采,因此该矿上行开采4煤是可行的。     

大断层下盘采动对上盘煤层影响的相似材料模拟

针对运河煤矿落差60~265 m的F₁₀逆断层下盘厚煤层开采实际,采用相似材料模拟方法,研究了大断层下盘采动对上盘煤层的影响。研究结果表明：下盘厚煤层开采后,F₁₀断层附近压力增大且应力分布受到较大影响,断层下盘压力远大于上盘压力,在断层附近产生应力集中;工作面开采对断层上盘煤层的变形和应力影响较小,煤岩性质不会发生大的变化,对上盘煤层开采影响不大;距离采动区域较远的DF₁₄断层区域也受到工作面开采轻微影响。     

基于槽波透射法的采煤工作面煤厚解释技术

为了探测采煤工作面的煤层厚度,选用适宜频率将在采煤工作面透射法采集的Love型槽波进行波速CT层析成像,根据波速与煤厚的负相关关系以及不同煤厚的基阶振型槽波频散曲线,结合巷道揭露煤厚以确定不同波速所对应的煤厚变化,最后将波速等值线图转化为煤厚等值线图。采用该技术在义马矿区开展了多次煤层厚度探测试验,选用185 Hz频率进行槽波速度CT层析成像,将波速1 250 m/s预测为1.5 m煤厚的等值线,共圈出5处煤厚小于1.5 m的薄煤区;根据改造巷与回采验证,预测准确率达84%,很好地指导了煤矿的安全高效生产。