立井煤与瓦斯突出危险性分析及防突措施

随着煤矿开采深度的增加，立井揭穿煤与瓦斯突出危险煤层的危险性日趋增大，因此解决这一问题成为深部立井施工的当务之急.采用FLAC软件模拟计算，得出了立井工作面附近的应力分布，与现场实测煤层瓦斯参数对比分析后，得出了立井工作面附近应力分布规律.分析了立井揭穿突出煤层的危险性，得到了在立井揭穿煤层过程中，穿过突出危险煤层时突出危险性最大的结论，并被几次立井煤与瓦斯突出案例所验证.设计了适合立井应力分布规律的揭穿突出危险煤层技术，其安全性和有效性被芦岭新副井揭穿8，9号突出危险煤层工程实践所证明.这对立井揭穿煤与瓦斯突出煤层具有较强的指导意义.     

淮北矿区煤层瓦斯含量直接测定法中有效取样时间研究

为了解取样时间对瓦斯含量直接测定法中损失量推算准确性的影响,论文采用物理模拟直接法,以实验室测定的祁南3煤层和7煤层解吸性能为依据,采用Barrer公式进行损失量的推算.结果表明:推算损失量与实际损失量的误差和读数时间间隔的对数成正比,随解吸初期线性测点个数的减少而减小,瓦斯解吸初期线性测点个数建议选为4-10个.将实际损失量、推算损失量的差值与直接法测定结果的比值控制在10％以内时,有效取样时间与瓦斯压力呈线性关系,且随着压力的增大,取样时间应减小.     

采场风流参数计算数学模型和数值计算方法

本文利用渗流理论和管路漏流流动规律及采空区与相邻风流通道交界面上的力学关系、流量关系,建立了一整套采场风流参数计算数学模型,并介绍了解算采空区风流参数的有限元方法。利用现场实测流量结果作为边界条件进行了计算、计算所得采空区边界上的压力值与实测值吻合很好。     

高瓦斯特厚煤层煤与卸压瓦斯共采原理及实践

论述了高瓦斯低透气性有煤与瓦斯突出危险特厚煤层和上覆采动断裂带有高瓦斯涌出的特厚煤层两种煤与瓦斯高产高效卸压共采模式、原理及其实践所取得的丰硕成果。阐明了现场考察得出的煤层采动引起远程上覆煤层卸压变形规律与卸压瓦斯抽采规律。     

保护层的分类及判定方法研究

保护层开采及被保护层卸压瓦斯抽采技术是防治煤与瓦斯突出最有效、最经济的区域性措施之一.通过分析保护层开采的机理和保护效果的影响因素,在反映保护层厚度与层间垂距的相对层间距基础上,综合考虑煤层赋存条件、回采参数以及层间硬岩的影响,构建了以当量相对层间距为指标的保护层分类判定法,将下保护层分为近距离、远距离和超远距离3类,上保护层分为近距离和远距离2类.通过以天府磨心坡矿急倾斜上保护层开采和阳泉新景矿近水平下保护层开采的应用,并与现场试验结果的对比表明,提出的保护层判定方法是正确和可行的,能准确地对保护层的类型做出判定.     

煤层瓦斯解吸扩散过程中甲烷碳同位素分馏动力学模型

甲烷在多孔介质煤层中运移时,会发生显著的同位素分馏,目前的模型和机制并不能完全解释瓦斯运移过程中的同位素分馏现象。以不同分子间的竞争吸附作用、扩散能力差异性以及碳同位素分馏解吸-扩散成因等理论为基础,构建了煤层甲烷碳同位素分馏动力学模型。研究结果表明,在解吸过程中,甲烷碳同位素逐渐变重。瞬时同位素值在解吸后期呈指数级变重,累计同位素值随时间的变化与气体的累计脱气量随时间的变化相似。在气体扩散过程中,扩散系数比值（D₁/D₂）对同位素分馏具有显著的控制作用。煤心中吸附气的体积分数占到90%以上,吸附/解吸引起的同位素分馏变化与耦合作用下引起的同位素分馏变化相近,该模型较好的预测了煤心瓦斯解吸中碳同位素分馏试验。甲烷在孔隙中的解吸、扩散是碳同位素发生分馏的重要原因,在此过程中游离气和吸附气引起的同位素分馏具有阶段性。通过该模型的参数与煤心的参数匹配后,可以获得煤心吸附气含量、游离气含量,进而评价煤层瓦斯含量。将该模型应用到煤层钻孔瓦斯抽采过程中,结合现场测试和实验室测试确定模型参数,建立煤层钻孔抽采瓦斯碳同位素值与瓦斯抽采情况的关系。可以判断煤层...     

基于最小二乘法的矿井深部区域瓦斯涌出量预测

运用最小二乘法建立了工作面开采深度与相对瓦斯涌出量之间的一元线性回归方程,求出了用于预测一定开采深度的相对瓦斯涌出量的置信区间,并通过实例对此方法的适用范围进行了分析。     

中国煤矿煤与瓦斯突出现状及防治对策

结合中国煤与瓦斯突出历史数据和典型煤与瓦斯突出案例，依据2005年国家煤矿安全专家对45户重点监控国有煤矿企业安全会诊报告和2006年全国煤矿事故分析报告，对45户重点监控国有煤矿企业煤与瓦斯突出矿井情况和2006年一次死亡3人以上煤与瓦斯突出事故进行了详细的统计分析．得出了煤与瓦斯突出灾害日趋严重，现有突出矿井防突措施不到位、安全基础薄弱，乡镇煤矿已成为煤与瓦斯突出事故的重灾区是目前中国煤矿煤与瓦斯突出事故频发的主要原因．在此基础上，提出了加强煤矿安全监管、监察力度，提高乡镇煤矿煤与瓦斯突出矿井安全准入条件等9条煤与瓦斯突出防治工作建议．     

保护层卸压瓦斯抽采及涌出规律研究

随着我国煤矿开采深度的增加，煤与瓦斯突出矿井和变出煤层的数量不断增加，利用保护层开采过程中的被保护层的卸压作用对卸压瓦斯进行强化抽采，使被保护层由高瓦斯突出危险煤层变为低瓦斯无突出危险煤层，从而实现煤与瓦斯资源的安全高效共采．系统介绍了基于分源原理的回采工作面瓦斯涌出预测方法，保护层开采及卸压瓦斯强化抽采技术的发展和工程应用．结合淮南潘一矿下保护层和谢一矿上保护层开采及卸压瓦斯强化抽采实例，将保护层工作面瓦斯涌出量预测结果与保护层工作面瓦斯涌出量实测结果进行了对比分析．研究结果表明，由于保护层开采的卸压作用，使被保护层卸压瓦斯抽采率远大于被保护层卸压瓦斯的自然排放率，导致保护层工作面瓦斯涌出量预测结果小于实际瓦斯涌出量．     

基于决策树ID3改进算法的煤与瓦斯突出预测

为提高工作面突出预测指标预测的准确率,根据灰色相关理论和决策树ID3算法,提出了基于决策树ID3改进算法的煤层工作面煤与瓦斯突出预测方法。该方法以工作面的钻屑解吸指标作为主要决策属性,以地质构造、瓦斯浓度变化等现场较为直观的突出征兆作为辅助决策属性,同时根据矿井实际工作面煤与瓦斯突出数据建立预测样本数据集,把决策属性的相对灰色关联度作为决策树ID3改进算法的最大信息增益计算权重,建立了煤层工作面煤与瓦斯突出决策树预测模型,并采用该预测模型对10组煤与瓦斯突出数据进行了预测,结果表明,该模型预测的准确率显著高于采用单一钻屑指标预测的准确率。