司马煤矿瓦斯地质规律研究及突出危险区预测

矿井瓦斯赋存分布规律研究涉及瓦斯风化带的确定和影响煤层瓦斯赋存的主控地质因素两个方面.结合司马煤矿煤层瓦斯情况,运用地质构造控制逐级制理论分析了矿井的瓦斯赋存特征,确定了3号煤层的瓦斯风化带、瓦斯的赋存形式及影响煤层瓦斯赋存的地质因素,揭示了3号煤层瓦斯聚集规律,分析了矿井瓦斯突出危险性指标,运用单项指标法对3号煤层煤与瓦斯突出危险区进行预测,为合理开发利用煤层瓦斯,防治煤与瓦斯突出和今后的安全生产提供了科学依据.     

安林煤矿煤与瓦斯突出区域危险性分布的探讨

通过分析安林煤矿煤与瓦斯突出特点及瓦斯赋存状况,研究和探讨了地质构造和岩浆岩侵入对煤质和瓦斯赋存的影响,测定了突出预测指标在煤层中的变化及其分布规律,对开采煤层进行了突出危险性区划.     

金发煤矿开采层瓦斯地质规律研究及危险性预测

矿井瓦斯赋存规律及涌出量预测是矿井瓦斯治理的重要理论依据.深入研究分析了金发煤矿瓦斯地质赋存规律控制因素,定性分析了金发煤矿地质构造、煤层上覆基岩厚度、顶底板岩性、水文地质条件等控制要素,确定埋深是影响矿井C8、C9煤瓦斯含量最重要因素.结合矿井实测瓦斯涌出量,预测了煤与瓦斯区域突出危险性.结果表明:煤层埋深与瓦斯含量呈正相关关系;瓦斯压力是判定该矿C8、C9煤瓦斯突出危险性的最重要指标,矿界内煤层瓦斯压力大于0.74 MPa的区域具有突出危险性,煤矿的突出危险区主要在矿界西北边靠近矿2坐标点附近.     

平顶山矿区东三矿瓦斯地质编图及分析

本文介绍了平顶山东三矿已组煤层瓦斯地质图的主要内容及编图程序，以及通过编图对东三矿已组煤层瓦斯赋存和控制煤与瓦斯突出因素的认识。     

平顶山矿区东三矿瓦斯地质编图及分析

本文介绍了平顶山东三矿已组煤层瓦斯地质图的主要内容及编图程序，以及通过编图对东三矿已组煤层瓦斯赋存和控制煤与瓦斯突出因素的认识。     

吉林省煤矿瓦斯赋存构造控制规律与分带划分

瓦斯赋存规律认识不清是导致煤矿瓦斯突出灾害频发的根本原因.应用瓦斯赋存地质构造逐级控制理论,结合吉林省煤矿瓦斯地质图编制资料,探讨了吉林省煤矿瓦斯赋存构造控制规律,进行了瓦斯分带划分及特征分析.研究结果表明,成煤后的多期岩浆作用使吉林省煤变质程度普遍加深,生烃能力增强,加之围岩透气性差,是吉林省大部分煤田表现为高瓦斯的主要原因.将吉林省煤矿瓦斯赋存分布划分为4个高突、高瓦斯带和2个瓦斯带,即通化高突瓦斯带、蛟河辽源梅河高突瓦斯带、营城长春高突瓦斯带、万红高瓦斯带、舒兰瓦斯带和长白山瓦斯带.     

应用瓦斯地质单元法划分突出危险区域

受地质条件控制,煤与瓦斯突出的发生地点呈区域性分布,瓦斯突出区域性预测要以瓦斯地质为基础.在长虹公司地质勘探时期的瓦斯地质资料统计,以及二1煤层瓦斯基础参数测定成果的基础上,运用瓦斯地质学的研究方法总结了长虹井田二1煤层瓦斯的赋存特征和瓦斯地质规律.从瓦斯地质角度对长虹公司二1煤层煤与瓦斯的突出现象进行了分析,确定了长虹公司二1煤层煤与瓦斯突出区域预测指标及其临界值,进而将井田划为3个相互独立的瓦斯地质单元;根据瓦斯地质单元法划分突出危险区域的方法,最后对该矿的突出危险区域与非突出危险区域进行了划分.     

黄岩汇煤矿瓦斯赋存规律及突出危险区域研究

为了掌握黄岩汇煤矿15号煤层瓦斯赋存规律及其突出危险性,通过井下实测瓦斯含量,运用地质构造控制理论分析了15号煤层瓦斯赋存特征及其影响因素,得出埋藏深度是控制15号煤层瓦斯含量变化的主导因素,煤层围岩对瓦斯保存起到了积极作用,断层、褶皱和陷落柱等因素对局部瓦斯分布有所影响.并在此基础上对15号煤层进行突出危险区划分,结果表明,该矿井15号煤层埋藏深度大于321m的区域为突出危险区,为防治瓦斯突出和矿井的安全生产提供了科学依据.     

石门沟煤矿3号煤层瓦斯赋存规律探究

煤层瓦斯质量体积(含量)是煤层瓦斯主要参数之一,是矿井进行瓦斯涌出量预测、煤与瓦斯突出预测和瓦斯抽放设计的重要依据.只有摸清矿井瓦斯赋存规律,才能对采掘面瓦斯抽放制定合理的技术措施.为避免石门沟煤矿瓦斯治理的盲目性,笔者通过分析煤层瓦斯质量体积与埋藏深度的关系,并结合矿井地质构造,研究了煤层瓦斯赋存规律,总结得出石门沟煤矿3号煤层瓦斯质量体积受地质构造控制,在远离地质构造区域,瓦斯质量体积与埋藏深度呈正相关,并推出其关系式,为矿井瓦斯治理提供可靠数据.     

石门沟煤矿3号煤层瓦斯赋存规律探究

煤层瓦斯质量体积（含量）是煤层瓦斯主要参数之一,是矿井进行瓦斯涌出量预测、煤与瓦斯突出预测和瓦斯抽放设计的重要依据.只有摸清矿井瓦斯赋存规律,才能对采掘面瓦斯抽放制定合理的技术措施.为避免石门沟煤矿瓦斯治理的盲目性,笔者通过分析煤层瓦斯质量体积与埋藏深度的关系,并结合矿井地质构造,研究了煤层瓦斯赋存规律,总结得出石门沟煤矿3号煤层瓦斯质量体积受地质构造控制,在远离地质构造区域,瓦斯质量体积与埋藏深度呈正相关,并推出其关系式,为矿井瓦斯治理提供可靠数据.     

Distribution of Heavy Hydrocarbon in Coal Seams and Its Use in Predicting Outburst of Coal

In order to verify whether any special gas component exists in outburst samples or not, coal samples from both outburst coal seams and non-outburst coal seams were collected. Some gases were extracted from the samples and analyzed qualitatively and quantitatively on chromatogram-mass spectrograph. The qualitative analysis show that there is no special gases in coal seams. And the quantitative analysis indicates that the heavy hydrocarbon content in coal samples from outburst coal seams is apparently higher than that from non-outburst district ones,which reflects the damage of geological tectonic movement to coal body in history. Therefore, the heavy hydrocarbon content of coal sample can be used as an index to predict coal outburst.     

煤层群煤与瓦斯安全高效共采体系及应用

提出了高瓦斯煤层群煤与瓦斯安全高效共采的概念：在煤层群开采条件下，首先开采瓦斯含量低、无突出危险的首采煤层，利用其采动影响使处在其上部和下部的煤层卸压，煤层透气性成百倍地增加，从而形成高效的瓦斯抽采条件．同时进行的卸压瓦斯高效抽采既解决了由卸压煤层向首采煤层涌出瓦斯问题，保障首采煤层实现安全高效开采，又大幅度地降低了卸压煤层的瓦斯含量，消除了煤与瓦斯突出危险性，为在卸压煤层内实施快速掘进与高效采煤方法提供了安全保障，从而实现了瓦斯与煤炭两种资源的安全高效共采．文中介绍了针对不同卸压瓦斯流动特点的近程、中程和远程卸压瓦斯抽采方法及工程应用实践，最后对高瓦斯煤层群煤与瓦斯安全高效共采体系的应用前景进行了分析．     

Failure modes of coal containing gas and mechanism of gas outbursts

In order to explain the mechanism for gas outburst, the process of evolving fractures in coal seams is described using system dynamics with variable boundaries. We discuss the failure modes of coal containing gas and then established the flow rules after failure. The condition under which states of deformation convert is presented and the manner in which these convert is proposed. In the end, the process of gas outbursts is explained in detail. It shows that a gas outburst is a process in which the boundaries of coal seams are variable because of coal failure. If the fractures are not connected or even closed owing to coal/rock stress, fractured zones will retain a certain level of carrying capacity because of the self-sealing gas pressure. When the accumulation of gas energy reaches its limit, coal seams will become unstable and gas outbursts take place.     

Forecast of Geological Gas Hazards for “Three-Soft” Coal Seams in Gliding Structural Areas

Gas outbursts from "three-soft" coal seams (soft roof, soft floor and soft coal) constitute a very serious problem in the Ludian gliding structure area in western Henan.By means of theories and methods of gas geology, structural geology, coal petrology and rock tests, we have discussed the effect of control of several physical properties of soft roof on gas preservation and proposed a new method of forecasting gas geological hazards under open structural conditions.The result shows that the areas with type Ⅲ or Ⅳ soft roofs are the most dangerous areas where gas outburst most likely can take place.Therefore, countermeasures should be taken in these areas to prevent gas outbursts.     

新兴煤矿22号煤层瓦斯赋存影响因素分析

为了研究新兴煤矿地质构造对瓦斯赋存的控制作用,以瓦斯地质原理为基础,采用瓦斯赋存构造逐级控制理论方法,以煤层厚度、煤层埋藏深度、断层性质和凝灰岩厚度等影响因素为依托,建立了煤层瓦斯与地质影响因素相互关系的多元回归数学模型,并得出与实际值比较接近的预测值.研究结果表明:煤层埋藏深度是影响新兴煤矿22号煤层瓦斯含量的主控因素;上覆凝灰岩对煤层瓦斯保存起到了积极作用;NW-NWW向断层附近容易发生煤与瓦斯动力现象.     

电磁辐射法预测煤与瓦斯突出原理

研究了瓦斯对电磁辐射（ＥＭＥ）的影响规律及影响机制,对电磁辐射法预测煤与瓦斯突出原理进行了探讨,研究结果表明：煤体变形破裂时,电磁辐射与煤岩体的载荷及变形破裂过程密切相关,煤体中的瓦斯能使电磁辐射增强,瓦斯在煤体中的流动及冲击能产生电磁辐射;电磁辐射强度和脉冲数两项指标综合反映了工作面丧方煤体的突出危险程度,用电磁辐射法预测预报煤与瓦斯突出是可行的,煤岩电磁辐射技术在预测煤与瓦斯突出和冲击地压等方     

煤巷卸压带及其在煤和瓦斯突出危险性预测中的应用

本文应用岩体力学,弹塑性力学等有关知识,探讨了煤巷卸压带对煤和瓦斯突出的作用机理,建立了煤层界面的应力分布状态方程以及煤巷卸压带和地应力,瓦斯压力,煤强度之间的关系式,并分析了煤巷卸压带中煤体稳定性的条件。研究工作表明:煤巷卸压带中的瓦斯压力,煤体透气性值可以作为突出危险性预测指标和防突措施效果检验的敏感指标。最后,利用自行设计的泡沫封孔测压仪对现场进行了突出危险性预测和防突措施效果检验,得到了十分满意的结果。     

高瓦斯煤层群保护层开采卸压效果数值模拟

为合理选择保护层,针对高瓦斯突出煤层群安全开采问题,分析了保护层开采的保护作用机理,即保护层开采可对被保护层起到卸压增透作用,改善被保护层的瓦斯抽放效果是解决煤与瓦斯突出问题及瓦斯灾害的重要技术手段;卸压对煤与瓦斯突出及瓦斯问题的解决具有决定作用.针对某矿高瓦斯突出煤层群生产地质条件,采用FLAC3D数值软件模拟2个非突出煤层作为保护层开采时的卸压效果,并对其进行了分析比较,研究结果可为保护层的合理选择提供参考依据.     

Characteristics and dominant controlling factors of gas outburst in Huaibei coalfield and its countermeasures

In order to master the main characteristics and controlling factors of gas disasters in Huaibei coalfield, based on data analysis, experimental determination and theoretical research, we analyzed the geological evolution and gas parameters in Huaibei mining area. The results show that Huaibei coalfield is located in Xu-Su arcuate tectonic circle, and the coal seam and gas occurrence took on bipolar-distribution. The dominant controlling factors of gas outburst were tectonic structures, tectonic stress, magma intrusion and mining depth. The geological conditions of Huaibei coalfield were very complicated, and almost all the outburst accidents occurred in tectonic structure zones. The horizontal tectonic stress played a dominant role in outburst accident. The thermal evolution and trap effect of magma intrusion controlled the physical characteristics of coal, gas occurrence and outburst. With the increase of mining depth, the possibility of gas outburst accidents increased significantly. After carrying out several effective regional measurements, the gas control effect was obvious and could ensure safety and high efficiency mining in outburst coal seams.     

承压煤岩低气压渗流灾变

为探索含低压瓦斯煤层的瓦斯异常涌出灾变成因与机理,对目前该领域的文献进行了分析与总结,并通过工程案例实证分析,证明了此种灾变的存在;在流固耦合实验系统上,按背景工程约束与加载条件开展含低气压煤样承压物理试验,得到了灾变全程应力-声发射-流量实验数据及试样外表破坏情况;用UDEC,按背景工程边界与加载条件开展气-固耦合离散元数值试验,得到了灾变全程应力-应变--流速-位移速率等实验数据及试样内部破裂情况.研究结果表明:3种研究方法获得了一致性较高的结果,0.4 MPa气体压力下,煤层承压过程应力-煤-气耦合作用,可以导致发生喷出气体的灾变,在煤矿现场多表现为瓦斯异常涌出超限;在单自由度边界条件下施加单向压载,承压煤岩弹性变形前期,气体沿原生裂隙和孔隙呈常速稳态渗流;弹性变形后期,原生裂隙和孔隙被压密,气体呈减速稳态渗流;屈服阶段,扩容新生裂隙产生,气体呈加速非稳态渗流;达到极限荷载或峰后不久,发生气体喷出灾变;采、掘作业面正常通风条件下,气流瓦斯浓度持续降低,是煤层发生瓦斯异常涌出的警示信息,应引起高度重视.