低瓦斯矿井预防瓦斯突出的对策研究

近年来,我国发生了4起低瓦斯矿井瓦斯突出的事故。通过分析,认为低瓦斯矿井发生瓦斯突出事故有以下原因:管理上对于低瓦斯矿井发生的瓦斯异常现象不重视;技术上对低瓦斯矿井瓦斯低的原因不清楚,另外低瓦斯矿井升级不及时。并提出了预防低瓦斯矿井的瓦斯突出的对策:密切关注瓦斯异常区域,运用瓦斯地质理论分析低瓦斯矿井瓦斯低的原因,划出瓦斯风化带的下限,发生瓦斯动力现象后,及时升级。     

矿井瓦斯地质图编制

根据多年瓦斯地质研究的实践,讨论了矿井瓦斯地质图的作用和编制方法。系统收集、整理大量的瓦斯地质资料和瓦斯测试参数,搞清瓦斯地质规律、瓦斯赋存规律、瓦斯涌出规律、瓦斯突出危险性的分区分带特征,编制矿井瓦斯地质图。是指导煤矿瓦斯治理最重要的基础和技术,使瓦斯地质规律一目了然,指导瓦斯灾害预测、防治和瓦斯资源开发利用。     

瓦斯地质国在煤矿安全工作中的应用

根据瓦斯地质图编制过程中的研究和实践,系统收集和整理瓦斯地质资料,搞清瓦斯地质规律、瓦斯赋存规律、瓦斯涌出规律、瓦斯突出危险区域的划分,以及煤层气资源量.矿井瓦斯地质图是指导煤矿瓦斯治理的基础资料,使瓦斯地质规律一目了然,指导瓦斯灾害预测、防治和瓦斯资源开发利用.     

矿井瓦斯赋存规律研究

为了预测瓦斯含量和瓦斯压力,超前防治矿井瓦斯灾害,在测试和计算了煤层瓦斯含量、瓦斯压力和吸附常数等瓦斯基本参数的基础上,通过讨论影响瓦斯分布的地质因素,回归分析煤层瓦斯含量、瓦斯压力与埋藏深度之间的关系,研究了煤层瓦斯赋存的基本规律,根据研究结果绘制了煤层瓦斯分布预测图,对指导瓦斯防治工作具有重要作用.     

煤层瓦斯含量参数获取方法分析及应用

煤层原始瓦斯含量的获取是制定瓦斯防治措施的基础。以张集矿为例,研究了利用地勘期间煤层瓦斯含量获取原煤瓦斯含量值,利用瓦斯压力及瓦斯涌出量计算煤层瓦斯含量,现场实测煤层瓦斯含量等方法,充分利用煤矿现有瓦斯资料获取原煤瓦斯含量,降低了瓦斯含量测试成本,提高了测试精度,为全面分析煤层瓦斯赋存规律提供了技术支持。     

瓦斯含量多元数据融合分析及突出临界值确定

新建矿井由于运行时间较短,对瓦斯含量和地质信息勘探较少,在煤与瓦斯突出预测中存在较大困难。以山西某矿为研究背景,利用地勘钻孔瓦斯含量、瓦斯涌出量反演瓦斯含量以及瓦斯压力正演瓦斯含量相结合的多元数据融合分析方法,对山西某矿瓦斯含量进行预测,对突出危险预测敏感指标及其临界值进行确定。采用3种方法对瓦斯含量进行多元对比分析,结果表明,山西某矿瓦斯含量符合常规瓦斯地质规律,即与标高呈正相关关系;三者数据样本稳定,使得多元数据综合预测瓦斯含量更为可靠;通过对山西某矿10号煤层瓦斯含量预测可知,百米瓦斯含量增加2.6 m³/t,瓦斯风化下界为-257 m;根据邻近矿井煤与瓦斯动力参数与0.74 MPa下的瓦斯含量对比,确定瓦斯含量6 m³/t为该矿发生瓦斯突出的临界值。     

利用瓦斯地质分析方法综合研究煤层瓦斯含量

煤层瓦斯含量是矿井瓦斯灾害预测及防治的基础。利用瓦斯地质分析的方法,研究了勘探和生产期间实测瓦斯含量、利用瓦斯参数和瓦斯涌出量反算的瓦斯含量4组数据及数据融合,通过钻孔资料建立起适用的瓦斯含量预测公式,实现了对矿井范围内瓦斯含量的最大利用,形成了适合矿井瓦斯含量研究的配套方法。     

基于瓦斯解吸规律的掘进落煤瓦斯涌出量预测

为了准确预测掘进落煤瓦斯涌出量,搭建了大质量瓦斯解吸实验系统,进行了不同瓦斯压力条件下瓦斯解吸实验,研究了余吾煤业3#煤瓦斯解吸规律,建立了掘进落煤瓦斯涌出量预测模型,对不同瓦斯压力在不同掘进速度的落煤瓦斯涌出量进行了预测,查明了影响掘进落煤瓦斯涌出量的主要因素。研究结果表明:余吾煤业3#煤瓦斯解吸采用对数函数公式具有较高的拟合精度,拟合参数A和B受到煤层瓦斯压力或瓦斯含量的控制,影响掘进落煤瓦斯涌出量的主要因素为煤层原始瓦斯压力或瓦斯含量、割煤速度及落煤停留时间。     

厚煤层工作面煤壁瓦斯放散规律模拟研究

以一种散碎煤瓦斯涌出规律模拟试验装置为主要研究设备,以厚煤层的瓦斯放散规律为模拟研究对象,以探究厚煤层工作面采掘空间瓦斯来源为主要目的,对厚煤层的瓦斯放散规律、瓦斯压力对厚煤层瓦斯放散特性规律进行了模拟试验研究。结果表明:微结构的参与明显改变了厚煤层的瓦斯放散规律,导致其表现出明显的瓦斯放散速度急剧减小段、似指数关系、缓慢减小段的3阶段特性;厚煤层瓦斯放散规律曲线表现出的规律和厚煤层瓦斯的绝对放散量没有随瓦斯压力的改变产生明显变化,而瓦斯压力产生的影响主要表现在瓦斯放散速度的数值大小方面;瓦斯压力固定时,厚煤层工作面采掘空间在揭露新煤壁瞬间时的瓦斯浓度激增是由煤壁涌出瓦斯主导的;而在揭露新煤壁一段时间后,煤壁涌出瓦斯是采掘空间内的瓦斯浓度增加的主要原因;瓦斯压力不同的条件下,进行厚煤层采掘空间瓦斯来源分析时,不仅需要根据煤壁揭露的时间长短,还需依据工作面的瓦斯压力做出判断。     

基于瓦斯地质的防突技术措施研究

煤与瓦斯突出是矿井生产过程中最为严重的瓦斯灾害,瓦斯地质因素是发生煤与瓦斯突出的必要条件,主要表现为瓦斯赋存和瓦斯突出的地质条件。在分析瓦斯地质与煤层瓦斯赋存和煤与瓦斯突出的基础上,结合《防治煤与瓦斯突出细则》中防治煤与瓦斯突出区域和局部综合防突措施要求,以煤层瓦斯地质为根源,提出基于瓦斯地质的“四位一体”防突技术措施。