利用瓦斯解吸特征指标预测煤与瓦斯突出的实验研究

理论分析了掘进工作面瓦斯涌出主要受到瓦斯含量、煤体物理力学性质的影响,并通过实验室煤样解吸试验,研究了同一煤质、不同瓦斯压力、不同粒径、不同煤体力学性质的煤样在瓦斯解吸过程中存在的显著差异,指出瓦斯解吸特征指标α可以较好地反映煤体的瓦斯含量、煤体物理力学性质的变化情况。通过现场实例验证了瓦斯解吸特征指标α对于预测预报煤与瓦斯突出危险的可靠性。     

煤与瓦斯突出预测的一个新指标

煤与瓦斯突出是煤矿主要瓦斯灾害事故类型之一。目前,国内煤与瓦斯突出预测主要是根据瓦斯动力现象特征和基于煤层瓦斯压力、煤的破坏类型、坚固性系数与瓦斯放散初速度的四参数法。四参数法规定,4个参数均超过各自的临界值才能定为突出煤层;瓦斯压力的临界值为0.74 MPa。但实践表明,瓦斯压力小于0.74 MPa 也曾多次发生突出。本文用可压缩流体力学的观点分析了突出机理;采用多相连续介质力学中的应力分析法建立了煤与瓦斯突出预测的一个新指标 F,并给出了有关参数的计算方法;案例分析表明,所得结果符合实际。     

利用瓦斯涌出动态指标预测煤与瓦斯突出

文章以理论探讨与现场考察相结合论述了掘进工作面瓦斯涌出动态与煤与瓦斯突出危害性之间的相互关系。并根据国内外对瓦斯涌出动态指标的初步研究。分析得出Ｖ３０（Ｖ６０）和Ｋｖ可作为瓦斯涌出动态预测法的两项主要指标。     

煤与瓦斯突出预测敏感指标及其临界值研究进展

煤与瓦斯突出预测是突出煤层2个"四位一体"综合防突措施的关键环节,对确定突出预测敏感指标及其临界值具有重要意义。以往突出预测敏感指标及临界值的确定,包括地应力指标和瓦斯指标,是通过现场反复测试、试验确定的;而现今的突出防治管理模式不支持这种方法,故只能采取实验室试验研究,主要是针对瓦斯相关指标的研究,结合部分现场验证来确定。选取大隆矿12煤、芦岭矿8煤、祁南矿3煤、朱仙庄矿10煤、童亭矿7煤和新景3煤等6个煤样,煤种涉及中等变质程度的气肥煤到高等变质程度的无烟煤,试验研究了各煤样瓦斯压力P与瓦斯含量W,瓦斯压力P与钻屑瓦斯解吸指标K_1和Δh_2,以及钻屑瓦斯解吸指标K_1与Δh_2之间的关系规律。结果表明:突出预测的瓦斯指标之间具有单值对应关系,但各煤样的这种对应关系是变化的,国家相关标准给出的突出预测指标建议临界值之间并不对应,也不能完全反映煤层的实际突出危险性与突出严重程度,不同变质程度煤层很难存在统一的临界值;应用煤层瓦斯相关指标之间的对应关系,结合突出煤层的实际,如始突深度、突出动力现象、钻孔动力现象等,可间接确定突出预测敏感指标的临界值。同时,未来精细化的突出防治对突出预测敏感指标有更高的要求,进一步研究的方向应包含反映地应力状况、小构造影响下煤层赋存、预测煤层潜在突出强度的指标,以及适应突出灾害差异性的新突出预测方法及措施效果检验方法。     

突出口径对煤与瓦斯突出强度影响研究

改进大型煤与瓦斯突出模拟试验装置,增加两个气体压力传感器和两个温度传感器,进行突出口径分别为10mm,30mm,50mm的煤与瓦斯突出模拟试验。试验结果表明:在0.75 MPa瓦斯压力条件下,突出口径为10mm时没有发生煤与瓦斯突出,突出口径为50mm和30mm时发生煤与瓦斯突出,突出煤体质量分别为25.40kg和15.05kg。随着突出口径的减小煤与瓦斯突出的煤量减少,突出强度降低。突出口径的大小影响煤体突出的状态,突出口径越大,煤体突出的距离越远,破坏性也越高。突出后煤样中粒径在1.6~5.0mm范围内的煤颗粒比例减小,而粒径小于0.75mm的煤颗粒比例增加,体现了突出过程中的破碎功,具有较强的粉碎性。突出口径越大,煤体越易于破裂失稳并发生煤与瓦斯突出,煤体中瓦斯的放散受突出口径的影响,使煤体中瓦斯压力梯度变化趋势不同。突出口径越大,瓦斯压力降低越快,瓦斯对煤体的粉碎性越明显,突出强度也越大,突出过程中煤体温度也发生变化,说明突出口径影响含瓦斯煤的破断失稳和突出特性。     

煤与瓦斯突出预测敏感指标临界值的确定

某矿C19煤层自建井以来共发生6次煤与瓦斯突出事故,在煤巷掘进过程中有明显的突出预兆发生,造成防突工程量大,掘进速度缓慢,采掘接替失衡。为有效预测C19煤层煤巷掘进过程中的煤与瓦斯突出事故,采用历史预测资料统计与分析、实验室研究及现场考察分析相结合的方法,研究得出了适合C19煤层的敏感指标(K1、S)临界值,有效地减少了防突工程量,提高了掘进速度。     

煤与瓦斯突出危险性预测指标的探讨

针对煤与瓦斯突出危险性预测指标确定的要求和各种因素对突出危险性预测确定的影响,重点分析了单一指标在预测煤与瓦斯突出危险性中的局限性,钻孔定位对敏感指标确定的影响和支持方式不合理或支护不及时对指标的影响,并对不同条件下各种突出敏感指标选择进行讨论。     

地质指标在煤与瓦斯突出预测中的应用研究

对己组煤层的突出分布特征、瓦斯涌出量和瓦斯含量、瓦斯突出指标、预测效检指标等相互之间的关系,特别是地质因素进行了综合分析,研究地质因素对煤与瓦斯突出影响,确定地质条件类型对瓦斯突出的预测指标,对己组煤层中的己四采区的突出危险区域划分提供依据,指导了防突措施的制定。     

薛村煤矿煤与瓦斯突出钻屑解吸指标分析

为了更好地提高生产安全性与突出预测的准确性,着重论述了钻屑瓦斯解吸指标△h2的概念、判断原则和确定方法。通过钻屑解吸指标的方法,分析确定了薛村煤矿96261工作面的煤与瓦斯突出情况,在得出数据与结果后,又通过煤与瓦斯突出单项指标的实际测定数据,验证钻屑解吸指标法的准确性。现场检验结果表明采用此种方法能有效地判断该矿突出危险性。     

煤与瓦斯突出预测指标影响因素分析

煤与瓦斯突出预测指标值是突出矿井预测预报煤与瓦斯突出的重要指标,同时也是制定防治煤与瓦斯突出措施的重要依据,其可靠性和准确性直接影响到突出矿井的生产安全.突出预测指标直接反映了煤层地应力、瓦斯压力、煤的力学性质三者综合作用的结果,是分析突出主导因素的主要依据.针对煤巷掘进工作面煤与瓦斯突出预测指标值现场测定操作过程中存...     

新型煤与瓦斯突出预测指标确定及应用

针对现有煤与瓦斯突出预测指标存在的不足,探讨了一种新的突出预测指标,即流量面积矩,该突出预测方法能对掘进巷道前方煤体的突出危险性实施动态连续测定,是一种线性预测方法.对该预测指标在理论上的可行性进行分析并在现场进行试验,得到流量面积矩指标的突出临界值为81.47 (L· m2)/min,在现场打钻过程中,当测得的流量面积矩数值大于突出临界值时都会发生煤与瓦斯突出动力现象,说明该预测指标的预测结果与现场实际情况具有较好的一致性,这对矿井预防煤与瓦斯突出工作起到了很好的指导作用.     

义安矿煤与瓦斯突出区域预测指标及临界值研究

为了掌握义安矿煤与瓦斯突出区域预测指标及临界值,对义安矿瓦斯地质参数和区域预测参数进行分析,并对其区域预测的参数进行了简化,提出了采用钻屑解吸指标作为区域预测的指标,并结合生产验证了其临界值△h2=293 Pa,△h2大于293 Pa区域为突出危险区,△h2小于293 Pa区域为突出威胁区.     

基于灰色关联分析的煤与瓦斯突出预测指标优选

煤与瓦斯突出是煤矿地下开采过程中的一种动力现象,猛烈的动力效应可导致火灾和爆炸事故的发生。因此,对煤与瓦斯突出的相关因素合理地预测与评价,对煤炭工业的健康持续发展具有重要意义。利用灰色理论中灰色关联分析数学模型,定量分析了6种预测煤与瓦斯突出的指标,并确定了最佳预测指标,为煤与瓦斯突出预测指标的选择提供了定量化依据。     

基于GRA-SVM方法的煤与瓦斯突出预测模型研究

通过分析煤与瓦斯突出的主要影响因素,采取灰熵关联分析法进行关联度排序及特征向量的提取,利用支持向量机强大的模式识别能力,提出基于支持向量机的煤与瓦斯突出预测方法。以典型的煤与瓦斯突出样本为训练实例,利用Matlab平台下的Libsvm工具包建立预测模型,通过测试样本对模型进行验证,表明此模型具有较高的分类精度,适合于解决小样本的突出预测问题。     

对非突出区域瓦斯突出预测敏感指标的探索

 对存在突出危险性升级的煤层和矿井,如何采用科学的方法,提前确定预测敏感指标,对于指导矿井防突具有重要的指导意义。本文以顾桥矿13-1煤为研究对象,根据对地质构造带瓦斯突出预兆的假设,利用“三率”分析法与模糊聚类分析法相互印证的方法,对非突出区域瓦斯突出预测敏感指标进行了探索。     

声发射连续预测煤与瓦斯突出技术研究

评述了我国煤与瓦斯突出预测技术现状及发展趋势,指出动态连续预测技术是有前途的。介绍了新开发的AEF-1型声发射监测新装备的功能和技术特点,采用嵌入式PC结构,可进行全波形数据采集。探讨了AE声发射预测煤与瓦斯突出的滤噪工艺和预测工艺技术。     

煤与瓦斯突出预测综合指标F值的试验研究

通过对张集煤矿采掘工作面煤与瓦斯突出预测指标△h2,q值和S值的分析研究,提出了综合指标F为符合该试验地点的突出预测敏感指标,并确定了临界值。     

工作面煤与瓦斯突出预测指标敏感性综合分析

突出煤层采区区域防突措施消突后,往往难以通过传统的“三率法”考察工作面突出预测敏感指标。在此情况下,为研究确定实验矿井13-1煤层工作面突出预测敏感指标,首先分析了预测指标在地质构造影响区域的变化情况及其与工作面瓦斯涌出量变化的对应关系,得出钻屑瓦斯解吸指标K1和钻孔瓦斯涌出初速度指标q的敏感性高于钻屑量指标S;再通过灰色关联分析法得出各指标的敏感性大小依次为K1＞q＞S。通过定性分析和定量分析相结合的方法综合研究确定以钻屑指标法进行工作面突出危险性预测。