肥田矿井6~#煤层瓦斯赋存规律研究

为了掌握肥田矿井6#煤层的瓦斯赋存规律和煤矿瓦斯灾害危险程度,通过现场打钻和实验室取样测试分析等工作,同时结合地勘时期煤层瓦斯参数,对实测煤层瓦斯参数和地勘时期瓦斯参数进行对比分析,对地勘时期煤层瓦斯含量进行修正,在此基础上建立起煤层瓦斯含量随煤层埋深的变化规律,实现了6#煤层瓦斯含量的预测,为矿井下一步煤层瓦斯综合治理提供了理论依据。     

煤层瓦斯含量测定方法评述

煤层瓦斯含量是煤矿瓦斯主要基础参数,对瓦斯含量测定的准确度影响到矿井的设计及安全生产管理,科学实验。对国内外煤层瓦斯含量测定方法的研究和应用情况作了介绍,并侧重对我国煤层瓦斯含量的应用情况加以描述。并重点指出,当前我国用直接法在地勘及井下钻孔中采集煤样测定瓦斯含量时,煤样暴露初始解吸瓦斯损失量计算中的不准确性,并指出在采集煤样时的改进意见。     

分源预测法在生产矿井瓦斯涌出量预测中的应用

通过对成庄矿3#煤层进行煤层含量测定,并结合矿井地勘期间煤层瓦斯含量测试数据,得出了该矿3#煤层含量分布规律,根据煤层含量分布规律,使用分源预测法对成庄矿3#煤层采掘工作面、生产盘区和矿井进行了瓦斯涌出量预测。     

地勘时期煤层瓦斯含量修正方法的探讨

 井田地勘期间采用地勘法和直接法对同一煤层不同钻孔、不同埋深条件下的瓦斯含量进行测定,并以地勘法测定的煤层瓦斯含量为基础数据,采用直接法测定的煤层瓦斯含量对其进行验证,同时建立一种地勘时期煤层瓦斯含量的修正方法。该修正方法在金沙县化觉井田地勘时期煤层瓦斯含量的测定进行了现场试验,确定了井田地勘时期煤层的平均瓦斯含量,为井田建井前煤层的突出危险性评估、矿井瓦斯资源评价提供可靠的依据。     

马依西一井煤层瓦斯赋存规律分析及突出危险性评估

马依西一井为在建矿井,煤层瓦斯资料缺乏,通过分析测得的地勘期间采集的煤芯样的瓦斯含量,得出了矿井瓦斯赋存的基本特征。并对各主采煤层采样点埋深、标高和瓦斯含量进行回归统计分析,得出了煤层瓦斯赋存的规律。依据朗格缪尔公式,反算煤层瓦斯压力,并运用综合指标法结合反算的瓦斯压力,对回风井揭煤点处的煤与瓦斯突出危险性进行了评估。     

关于分源预测法预测矿井瓦斯涌出量准确性和适用性的探讨

分源预测法预测矿井瓦斯涌出量的关键在于预测的准确性及适用性,只有保证其较高的准确性和广泛的适用性,预测才具有实际指导意义。针对分源预测法中涉及的采空区瓦斯涌出系数、瓦斯涌出不均衡系数、D取值的合理性、放顶煤开采的瓦斯涌出量预测、煤的残存瓦斯含量(Wc)的取值、地勘瓦斯含量与井下实测瓦斯含量的应用及围岩瓦斯涌出影响等因素进行了系统的分析,提出了个人看法,为提高分源预测法的准确性及适用性做了有益探索。     

地勘期间煤层瓦斯含量测定方法存在问题及对策分析

首先概括了我国地勘瓦斯含量测定方法的发展历程和应用效果,继而详述了地勘钻孔瓦斯解吸法的技术原理及存在的问题。指出地勘解吸法含量测值普遍偏低的主要原因在于目前使用的取芯过程中煤样损失量补偿方法不尽合理,并基于此提出了推广绳索取芯、保压取芯、完善取样过程煤芯损失瓦斯量推算方法和补偿游离瓦斯量等减少含量测值误差的技术对策。     

分源预测法预测矿井瓦斯涌出量的误差来源分析

为了进一步提高矿井瓦斯涌出量预测的可靠性,确定合理通风设计和制定瓦斯防治措施。通过用分源预测法对试验矿井采掘工作面瓦斯涌出量的预测,将分源预测结果与实际采掘工作面的瓦斯涌出作比较,分析了分源预测瓦斯涌出量误差的来源及原因。结果表明,分源预测法预测矿井瓦斯涌出量误差主要由煤层瓦斯含量、采掘工艺、煤层赋存3方面引入。     

基于灰色理论-多元回归分析的瓦斯含量预测

根据山阳矿5号煤层的地质情况,分析了瓦斯赋存影响因素,结合灰色关联度分析,得到各影响因素与瓦斯含量的关联度,从而得出影响因素的主次。在此基础上,采用多元回归分析法构建出预测矿井瓦斯含量的数学模型。为检验预测模型的可靠性,任选5个钻孔作为测试钻孔进行瓦斯含量预测,并与地勘时期测得的实际值比较分析,计算误差范围。结果表明:采用预测模型预测瓦斯含量,精度较高,效果较好,能满足工程要求。     

我国地勘解吸法存在的问题分析

介绍了地勘解吸法在我国煤田地质勘探和煤层瓦斯地面开发时的应用,该法是最常用的煤层瓦斯含量测定方法.但实践证明,仍存在着许多明显的技术缺陷,如测值偏低,误差随取样深度增大而增加等.对此详细剖析了存在这些问题的根本原因.     

沙曲矿2号煤层瓦斯赋存规律研究

瓦斯是地质作用的产物,从地质角度研究煤层瓦斯赋存规律及其控制因素是矿井瓦斯防治最为基础的工作和行之有效的方法。基于煤田地质勘查、矿井地质及相关瓦斯测试参数等资料,采用瓦斯地质理论和数理分析方法,对沙曲矿2号煤层瓦斯赋存规律进行了研究。研究结果表明:沙曲矿2号煤层瓦斯赋存规律主要受地质构造、地下水动力条件、煤层埋深、煤层围岩特征、煤变质作用等地质因素及其耦合作用控制。地质构造多具有封闭保存瓦斯性能,是控制煤层瓦斯赋存局部不均衡性的关键地质因素;地下水动力弱且具有承压性,对瓦斯保存起到良好的封堵效应;一定厚度的泥质岩是瓦斯保存的良好盖层,埋深与瓦斯含量关系显著,埋深越大,瓦斯含量越高,反之亦然;煤的变质程度相对较高,煤层生烃动力强,有利于煤层生烃和提高瓦斯含量。     

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。     

三维地震勘探在王庄煤矿62采区的应用

采区三维地震勘探是煤炭生产高产高效矿井地质保障系统中最成熟、最经济的主要技术手段之一。通过对王庄煤矿62采区三维地震勘探的地震地质条件分析和勘探结果对比,阐明了三维地震勘探所需的地震地质条件以及对小断层、小褶曲的控制效果,对采区三维地震勘探在煤矿中的推广应用具有普遍意义。     

多频并行电法在煤层顶板防治水中的应用

煤矿水害是矿井安全生产的重大灾害之一,顶板砂岩、灰岩、泥岩的电阻率差异明显,而富水性对砂岩、灰岩的电阻率影响较大,符合多频并行电法探测的地球物理依据,因此可以采用多频并行电法对工作面顶板富水情况进行探测。多频并行电法是以直流电法理论为基础,现场观测频率域电场信号,信噪比高,对工作面底板异常的平面分辨能力相对较好。通过对15309工作面顶板砂砾岩富水性探测及验证结果可知,多频并行电法是一种便捷有效的井下物探手段,能够为煤矿顶板防治水工作提供技术支撑,为煤矿安全开采提供地质保障,也可为其他煤矿类似水害探测及分析提供借鉴。     

高瓦斯矿井区域瓦斯分级治理方法及其在潞安矿区的应用研究

随着矿井煤炭开采不断向深部发展,煤层地应力不断增大、煤层瓦斯含量不断增加,矿井发生瓦斯灾害的危险程度显著增加,高瓦斯矿井区域瓦斯预测与治理已成为制约矿井安全高效生产的关键。由于受地质构造等影响,井田不同区域的瓦斯赋存情况差异较大,采用固定单一的瓦斯治理措施将严重影响矿井的采掘接替。以潞安矿区为工程背景,根据地质构造特征与瓦斯赋存情况将矿区划分为4个地质单元,探讨了各区域瓦斯分布规律及其随埋深的关系,提出了基于煤层瓦斯突出危险程度的区域瓦斯分级治理方法,针对不同煤层瓦斯含量和煤体坚固性系数等情况采取不同的瓦斯治理措施。研究表明,潞安矿区各地质单元内主采煤层瓦斯含量均随埋深的增加呈线性增长趋势,且呈东低西高分布;对矿区瓦斯含量W≥16 m³/t、8≤W<16 m³/t和W＜8 m³/t三种等级,结合煤层埋深和煤体坚固系数的影响,综合采用地面井预抽、井下定向长钻孔/顺层钻孔/底抽巷穿层钻孔预抽条带瓦斯、顺层立体交叉钻孔预抽工作面瓦斯的地面—井下联合抽采措施,为矿区的安全、高效采煤作业提供了技术保障。     

复产矿井瓦斯涌出量预测影响因素及偏差分析

针对复产矿井采掘期间配风依据不足的问题,在分析复产矿井瓦斯涌出量影响因素的基础上,以湖南省利民煤矿为研究对象,采用分源法和统计法,对矿井达产时不同生产时期的瓦斯涌出量进行定量预测和偏差分析。研究结果表明,采用分源法预测的矿井相对瓦斯涌出量为55.34～90.59 m³/t,绝对瓦斯涌出量为36.90～60.39 m³/min;采用统计法预测的矿井相对瓦斯涌出量为59.49～72.51 m³/t,绝对瓦斯涌出量为29.19～33.81 m³/min,矿井瓦斯涌出量随开采年度呈线性增加趋势;矿井相对瓦斯涌出量预测误差为6.98%~19.96%,受控于开采层及邻近层的煤厚、煤层原始瓦斯含量、开采深度、地质条件等自然因素,而矿井绝对瓦斯涌出量预测误差为20.89%~44.01%,受控于开采规模、开采顺序、回采进度等生产因素和停产导致的时间因素变化。     

崔庙煤矿瓦斯赋存主要影响因素及突出危险性分析

为研究地质因素对煤层瓦斯赋存的影响,通过收集崔庙煤矿现场勘测数据并进行整理研究,基于地质构造,煤层厚度,煤体强度,煤层围岩及埋深对瓦斯赋存的影响的重要性,提出了影响其主采煤层二1煤层瓦斯赋存的主要因素,研究结果表明:煤层埋深为其主要影响因素,而地质构造也具有重要影响。     

基于层次分析法的煤与瓦斯突出预测研究

为了对煤与瓦斯突出进行预测,采用层次分析法研究了煤与瓦斯突出预测方法,分析了煤与瓦斯突出因素,对煤与瓦斯突出瓦斯压力和瓦斯含量临界值进行了确定。建立了煤与瓦斯突出的相关指标的层次分析模型。研究得出,某矿5号煤层的煤层瓦斯压力指标临界值为0.68 MPa,5号煤层瓦斯含量指标临界值为10.8 m³/t;影响煤与瓦斯突出的指标依次为煤的破坏类型和坚固性系数、顶板强度和厚度、煤层厚度、瓦斯压力、地质构造、瓦斯含量和埋深。研究为类似条件下煤与瓦斯突出预测提供了技术支持。     

构造对煤矿地下水及瓦斯的影响研究

研究了构造对煤矿地下水的影响,分析了涌水量预算、突水系数及构造对煤矿瓦斯影响变化,主要包括煤层瓦斯参数、矿井瓦斯赋存规律、矿井瓦斯涌出量以及煤与瓦斯区域突出危险性。研究得出,构造对于矿区地下水及瓦斯具有较大影响,在今后的生产过程中,应加强水文地质补勘工作,完善井上下水文观测系统,加强矿井瓦斯的监测和通风工作,进行瓦斯参数的测试工作,确保煤矿的安全生产。     

天荣矿二2煤储层物性及特征

煤储层物性及特征是煤层气地质理论的重要内容,加强其研究对提高煤层气勘探开发成效至关重要。基于天荣矿地质、煤层气勘探及相关测试等资料,采用地质与煤层气地质理论对该矿二₂煤储层物性及特征进行了研究。结果表明:天荣矿二₂煤层物理性质良好,生烃物质丰富;煤层含煤性、稳定性、可采性好,煤层气含量和纯度高,可为煤层气开发提供良好对象和气源条件;煤变质程度高,煤中裂隙相对发育,但其渗透性整体较差,渗透率分异显著且普遍低下;煤储层能量较强且分异显著,煤储层压力状态为欠压—超压型,并以正常—超压煤储层压力状态为主,有利于煤层气高产富集。