单项指标法鉴定煤与瓦斯突出危险性应用

以贺西煤矿4煤为研究对象,通过测定4煤瓦斯压力、瓦斯放散初出速度、煤体坚固性系数及其他相关的突出危险指标,鉴定贺西煤矿4煤标高+580 m以下煤层的煤与瓦斯突出危险性,为煤矿治理瓦斯提供依据,确保煤矿安全生产。     

含瓦斯煤层的真实突出危险性及其判别试验

由于含瓦斯煤层突出危险性的判别是预防煤与瓦斯突出的关键,因此通过分析煤层开挖现场的应力和瓦斯条件,提出了煤层"真实突出危险性"的定义,认为含瓦斯煤层如不存在瓦斯卸压带,在应力、煤层原始瓦斯压力作用下的稳定性代表了真实的突出危险性。利用RFPA2D-Flow软件和相似模拟试验方法,以煤体强度为分组指标,研究了各组煤体在应力、瓦斯压力作用下的真实突出危险条件。煤层突出的瓦斯压力-应力临界条件可分为3个阶段:1在低水平应力范围内,应力阻碍突出,此阶段发生的突出主要以瓦斯压力作用为主,应力的增加对煤体起加固作用;2随着应力的增加,应力的作用由加固煤体转变为破坏煤体,应力加剧突出;3随着应力继续增加,突出发生的瓦斯压力降低并基本固定在某一水平,不再随应力增加而变化,此时煤体在高应力作用下发生宏观破坏,煤体状态处于峰后阶段,瓦斯压力的作用主要是破坏具有残余强度的煤体并抛出。最后,根据煤体破坏瓦斯压力-应力临界关系方程,得到了利用煤体强度参数确定煤体真实突出危险性的方法。     

基于SuperMap的双柳矿煤与瓦斯突出危险性综合评价

通过借助SuperMap Deskpro的空间分析功能对双柳矿煤与瓦斯突出危险性进行了定量评价,制作了双柳矿煤与瓦斯突出危险性综合评价图,在此基础上,查明了该矿的瓦斯赋存规律,并参照煤与瓦斯突出危险性综合评价等级体系,将该矿3#+4#煤层划分为重点防护区、重点监控区、一般监控区。该成果对于提高双柳矿防突措施的有效性和针对性具有一定的参考价值和指导意义。     

高瓦斯煤层的物性参数研究

煤与瓦斯突出是一种复杂的多因子瓦斯动力灾害,主要与煤体的瓦斯吸附解吸特征及突出危险性结构组成、力学特性、瓦斯赋存等一系列因素有关。为了研究煤体瓦斯的吸附解吸特性及突出危险性,通过对某煤矿4个采样点取样,并进行了工业性分析、煤岩学分析与孔隙结构分析,测定了煤样的瓦斯特征参数,为研究煤层瓦斯赋存状况、确定煤与瓦斯突出危险性敏感指标提供借鉴。     

煤样粒径对初始释放瓦斯膨胀能影响的试验研究

为研究煤样粒径对初始释放瓦斯膨胀能的影响,对薛湖煤矿二2煤层不同粒径(0.5~1、1~2、2~5、5~10、10~15 mm)的煤样在同一温度条件下测定它们的初始释放瓦斯膨胀能。结果表明,任一粒径的煤样均随瓦斯压力的增大,具有的初始释放瓦斯膨胀能增大;在相同的瓦斯压力条件下,煤样的初始释放瓦斯膨胀能与平均粒径大致成负指数下降的关系,煤样粒径越大,初始释放瓦斯膨胀能越小,反之亦然。所以,煤体在地应力作用下破坏后平均粒径越小,发生突出的危险性越大。研究结果证实了降低煤层瓦斯压力和通过煤体固化提高煤体强度均可降低煤层突出危险性。     

基于AHP-FCA的矿井煤层瓦斯灾害风险性评价

针对东欢坨矿采掘深度增加、煤层瓦斯灾害风险可能增大的现实问题,通过现场测定和实验室试验获得东欢坨矿7~#、8~#、9~#、11~#、12~#煤层的煤体瓦斯放散初速度、煤体的坚固性系数、煤层瓦斯压力和煤层瓦斯含量等瓦斯基础参数,采用层次分析-模糊数学综合评价方法(AHP-FCA)开展了煤层瓦斯风险性评价。研究表明：依据层次分析法可以确定瓦斯突出危险性评价指标权重,得出煤层瓦斯压力对东欢坨煤层瓦斯突出灾害影响最大,建议应加强对瓦斯压力的监测与管理。结合模糊数学综合评价方法能有效对各个煤层瓦斯突出危险性进行综合评价。该评价方法能够对瓦斯危险性进行定量化描述,直观地反映煤层危险程度。东欢坨煤矿各煤层瓦斯突出危险性均处于较轻程度范围内,发生瓦斯灾害的可能性较低,预测结果与实际情况较为符合。     

城山煤矿3B号煤层瓦斯地质规律研究

为了防止城山煤矿3B号煤层的瓦斯事故,掌握城山煤矿的瓦斯赋存特征,采用定性、定量相结合的方法建立数学模型,研究了地质构造、煤层顶底板岩性、煤层埋深对瓦斯赋存的影响和煤与瓦斯突出危险性分区分带特征。结果表明：城山煤矿3B号煤层构造复杂区域为瓦斯含量高集中带,煤层顶底板的岩性坚硬致密有利于瓦斯的保存;随着埋深的增加,瓦斯含量、瓦斯涌出量越来越大,瓦斯含量梯度高达3.01 m3/（t·hm）;在埋藏深处瓦斯压力增大,围岩透气性降低,特别在构造复杂区煤体破坏严重,煤层瓦斯压力达到0.74 MPa的区域,确定为突出危险区。     

单一松软强突出煤层瓦斯抽采技术

为了提高单一松软强突出煤层的瓦斯抽采效果,消除煤与瓦斯突出危险性,基于煤矿瓦斯抽采理论,在祁南煤矿72煤层714工作面进行了顺层钻孔瓦斯抽采试验。试验主要包括煤层巷道条带瓦斯抽采和工作面煤体瓦斯抽采两大部分的方案设计、施工跟踪与抽采效果分析,并针对松软煤层钻孔施工难与抽采效果差的问题,提出了"递进掩护"的钻孔施工方式。结果表明,顺层钻孔瓦斯抽采瓦斯后,瓦斯抽采量逐步上升,并稳定相当长一段时间,瓦斯压力由2.1MPa降至0.73MPa,瓦斯含量由10.5m3/t降至6.91m3/t,瓦斯抽采率达到34.21%,消除了煤与瓦斯突出危险性。     

梁北煤矿21030工作面煤与瓦斯突出危险性预测研究

通过对梁北煤矿21030工作面瓦斯活动资料的收集、整理及现场瓦斯参数的测定,利用朗格缪尔方程推算出工作面中瓦斯压力.在综合考虑煤体结构及煤层瓦斯参数基础上,根据煤与瓦斯突出预测敏感指标及临界值,对工作面煤与瓦斯突出危险性进行了预测;预测结果表明,21030工作面具有煤与瓦斯突出危险.     

西沟煤业3号煤层瓦斯压力测定及煤与瓦斯突出危险性分析

为对西沟煤业现开采区域3号煤层煤与瓦斯突出危险性进行评价,采用在待测区域布置测压钻孔的方式对待测区域煤层瓦斯压力进行测定,同时为验证煤层瓦斯压力的测定结果,采用数据拟合分析验证,并通过测定区域煤层瓦斯含量,对测定区域煤与瓦斯突出危险性进行综合判定。结果表明:测定区域3号煤层的最大瓦斯压力和煤层瓦斯含量分别为0.15 MPa和4.98 m~3/t,无煤与瓦斯突出危险。     

沁城煤矿2煤煤与瓦斯突出危险性评估

以沁城煤矿2煤为研究对象,分析了埋深及地质构造对瓦斯赋存的影响,基于地勘资料和井下实测结果,对煤层突出危险性进行了评估。通过瓦斯含量反算得出同一地点的瓦斯压力,用安全线法预测煤层瓦斯含量和压力随埋深的变化规律。结果表明,影响2煤瓦斯含量的主要因素是埋深,其次为断裂构造。结合煤体坚固性系数、瓦斯放散初速度等因素影响,评估沁城煤矿2煤可采范围内(埋深小于682.5 m范围)无突出危险性。     

沙曲矿北翼风井揭过燥层瓦斯含量及瓦斯压力测定技术

沙曲煤矿属于高瓦斯突出矿井.北翼风井所要揭过的主要煤层为3+4#和5#厚煤层,为了保证风井揭煤的安全施工,必须准确掌握两层煤的瓦斯含量和瓦斯压力.测定结果为:3+4#煤层相对瓦斯含量为11.56 m3/t,5#煤层为14.74 m3/t;3+4#煤层瓦斯压力为1.5 MPa,5#煤层为2.4 MPa.结果表明这两层煤为高瓦斯突出煤层,要保障安全揭煤必须采取瓦斯抽放和卸压措施,满足防突细则后方可实施揭煤工程.     

平寨煤矿主采煤层煤与瓦斯突出危险性研究

选用贵州省平寨煤矿I,Ⅱ,Ⅲ煤层作为研究对象,通过现场测定煤层瓦斯压力、取煤样观测煤的破坏类型、测定瓦斯放散初速度和煤的坚固性系数及结合初始释放瓦斯膨胀能,综合判断该类煤层是否具有潜在突出危险性．测试结果表明：平寨煤矿I,Ⅱ,Ⅲ煤层瓦斯压力均未超过《防治煤与瓦斯突出规定》规定的临界值0．74MPa,但煤层煤样的初始释放瓦斯膨胀能均超过了突出的临界值42．98MJ／g．综合评定该3层煤均为具有突出危险性煤层．     

突出危险工作面煤体温度变化的研究

针对某矿煤与瓦斯突出灾害预测指标研究不足的问题,利用自行研制的温度传感器装置,对某煤矿突出危险煤层的煤体温度变化进行了现场观测,并与传统的钻屑指标法预测煤与瓦斯突出危险性相结合,分析探讨了突出煤层煤体温度变化的规律,为今后利用煤体温度变化进行突出危险性的预测预报提供了依据。     

红菱煤矿西三采区12~#煤层瓦斯赋存规律及控制因素分析

分析了红菱煤矿西三采区12#煤层瓦斯含量与埋藏深度的关系,研究了矿井地质构造、围岩岩性特征以及岩浆岩侵入对煤层瓦斯含量的影响,为指导煤矿瓦斯治理工作提供了可靠数据。结果表明,西三采区12#煤层瓦斯含量主要受埋藏深度控制,采区内地质构造简单,其对瓦斯的控制作用较弱,局部煤体受岩浆岩侵入的影响,瓦斯含量增大;西三采区整体瓦斯含量高,瓦斯压力大,煤与瓦斯突出危险性大,在采掘活动进行前,需要采取区域消突措施来消除煤与瓦斯突出危险性。     

胶囊-粘液封孔测定煤层瓦斯压力技术的应用

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标志。应用胶囊-粘液封孔测压技术准确测定了荣光煤矿12号煤层瓦斯压力,对预测煤与瓦斯突出危险性及矿井瓦斯防治具有重要意义。     

“百灵浆”固化工艺在极软煤层石门揭煤防突中的应用

针对百灵煤矿3#煤层具有煤与瓦斯突出危险性的特点,通过不同配比试验研制了以水玻璃、水泥浆、早强剂和缓凝减水剂为主要材料的"百灵浆",并基于"百灵浆"的物理力学特征对具有煤与瓦斯突出危险煤层的加固工艺进行了研究。现场试验应用表明,"百灵浆"固化工艺提高了揭煤区域周围的煤体强度,增强了煤体抵御突出的能力,实现了安全快速揭煤。     

海孜煤矿主采煤层煤体结构及瓦斯参数特征分析

根据大量测试数据，系统地研究了海孜煤矿主采煤层的煤岩特征、煤体结构特征、煤层瓦斯参数特征，指出了突出煤层与非突出煤层瓦斯参数的差异性，对评价煤矿瓦斯突出危险性具有较好的指导意义。     

石门(井筒)揭煤快速测压技术在潘一矿的实践

我国煤矿绝大多数是瓦斯矿井,瓦斯事故为煤矿生产中最严重的自然灾害之一。准确测定煤层瓦斯压力对矿井有效而合理地制定瓦斯防治措施、预测预报煤与瓦斯突出的危险性,具有重要意义。石门(井筒)揭煤前,对石门工作面进行突出危险性预测,测定瓦斯压力是至关重要的一个环节,直接打钻测定瓦斯压力时,由于钻孔周围微裂隙发育,封孔较为困难,造成测压周期长,测定的瓦斯压力到底有多大程度上接近于真实值?针对这一问题,基于"固体封液体,液体封气体"的封孔原理,提出了石门(井筒)揭煤快速测压技术,并在潘一矿石门揭煤实测煤层瓦斯压力中取得圆满成功。     

大湾煤矿2~#煤层突出危险性评价

为了准确地预测大湾煤矿2~#煤层的突出危险,测试了该煤层的瓦斯压力、确定了该煤层的构造煤类别并测定其他煤层突出参数。测定结果显示:该矿2~#煤层的瓦斯压力和放散初速度没有超过突出指标值,构造煤类型及f值指标处于突出指标范围内。采用单项指标法和综合指标法对该煤层进行突出危险性预测,2种预测方法都预测该煤层没有突出危险性。