沿空侧实体煤内应力与瓦斯分布特征研究

利用ABAQUS数值模拟对煤层开挖后采空侧实体煤内应力变化特征进行了模拟,并在现场留巷内开展瓦斯释放带测试试验,结果表明:煤体受采动影响,应力卸压区和塑性变形区内应力和瓦斯压力得到释放,且煤体吸附的瓦斯被解吸,随着裂隙通道进入采空区,使得实体煤得到卸压消突,形成了瓦斯释放带;模型开挖初期,应力卸压区范围较小,随着工作面的推进,应力集中区逐渐向实体煤侧深部转移,导致瓦斯释放带逐渐增大,但最终会趋于稳定。根据现场试验发现:实体煤侧以深40 m处残余瓦斯含量下降率10.71%～77.88%,在25 m范围内瓦斯下降率均超过了30%,测点内钻屑量最大值为5.2 kg/m,钻屑解吸指标最大值为0.28 mL/(g·min^0.5),均符合《防治煤与瓦斯突出规定》。     

大兴矿四煤层保护范围划分的研究

通过对大兴矿七煤层北-701工作面运输、回风巷突出预测指标的跟踪测定值以及巷道瓦斯涌出量变化的统计分析，确定出了大兴矿四煤层开采保护范围的卸压角。     

新集二矿1~#煤层开采采空区侧向卸压瓦斯排放宽度研究

为研究工作面回采后本煤层卸压范围和瓦斯自排放宽度,针对新集二矿1~#煤层瓦斯地质赋存条件,对210108工作面采空区侧向煤体的瓦斯含量、钻屑量及钻屑解析指标进行考察研究,并结合数值模拟结果,确定了工作面卸压带宽度。现场测试数据及数值模拟结果表明:1~#煤层210108工作面瓦斯卸压宽度范围为0~12 m;采空区侧向垂直应力在距离采空区0~10 m范围内为应力降低区;结合现场实际情况综合确定该面卸压宽度为10 m。     

鹤壁八矿沿空巷道周边煤体消突范围快速预测

通过对鹤壁八矿3103工作面完全沿空巷道周边煤体钻屑量和瓦斯含量进行实测,分析钻屑量、瓦斯分布规律,得出消突范围的实验值,并与理论分析所得的消突范围进行相互验证。     

车集矿二2煤层瓦斯含量临界值的实验研究

为了掌握车集矿突出区域预测和防突效果检验的瓦斯含量临界值,通过研究车集矿钻屑瓦斯解吸指标△h2和K1分别与瓦斯压力、瓦斯含量以及煤体破坏类型的关系,来分析影响钻屑瓦斯解吸指标的主要因素,以及钻屑瓦斯解吸指标与各个影响因素的定量关系,为车集矿的始突瓦斯含量临界值的选定提供理论依据.     

屯兰矿钻屑解吸指标敏感性研究

为了建立和完善屯兰矿防治煤与瓦斯突出技术体系,确定屯兰矿钻屑解吸指标K1和Δh2的相对敏感性,基于高压定容吸附解吸试验和钻屑解吸指标模拟测定,研究发现屯兰矿各煤层煤样的瓦斯吸附平衡压力与瓦斯解吸量呈幂函数关系,K1和Δh2呈线性关系;屯兰矿各煤层煤样第1 min的瓦斯解吸量比第4—5 min受吸附平衡压力的控制作用更明显;通过现场实测K1和Δh2指标,并结合最小均方差法分析认为屯兰矿各煤层K1比Δh2指标敏感。因此,屯兰矿各煤层进行突出危险性预测时,应选用钻屑解吸指标K1作为主要指标(敏感指标),以Δh2作为辅助指标。     

孟津矿钻屑瓦斯解吸指标临界值研究

为了消除石门揭煤过程中煤与瓦斯突出危险性,孟津矿采用钻屑瓦斯解吸指标Δh2进行预测。通过煤与瓦斯突出能量方程及实验室测定的钻屑解吸强度和瓦斯压力的关系确定出孟津矿瓦斯突出压力临界值,进而推导出钻屑瓦斯解吸指标的临界值Δh2=200 Pa,结果表明:该临界值适合孟津矿,保证了煤矿安全生产。     

实验室确定钻屑解吸指标△h2临界值方法的研究

通过对钻屑解吸指标△ｈａ吸附平衡瓦斯压力Ｐ，瓦期放散初速度△Ｐ，煤的坚固性系数ｆ值和煤的挥发份Ｖ的测定，建立了△ｈ２同参数Ｐ，Ｋ的关系，从而提出了一套确定钻屑系解吸指标△ｈ２临界值的方法。     

单一高突煤层沿空掘巷卸压消突效果研究

以鹤壁矿区单一高突煤层为研究背景,首先分析了不同开采方式下(全层放顶煤、开采顶分层)的煤岩体变形破坏及应力变化特征及不同开采方式下的采空区卸压影响规律。以残存瓦斯含量为突出预测参数,研究分析了沿空掘巷卸压消突效果。     

实验室确定钻屑解吸指标Δh_2临界值方法的研究

通过对钻屑解吸指标Δｈａ、吸附平衡瓦斯压力Ｐ、瓦斯放散初速度ΔＰ、煤的坚固性系数ｆ值和煤的挥发份Ｖ的测定，建立了Δｈ２同参数Ｐ、Ｋ的关系。从而提出了一套确定钻屑解吸指标Δｈ２临界值的方法     

钻屑解吸指标的实验室研究及临界值的确定

在实验室对钻屑解吸指标Δh2与瓦斯压力的关系进行了研究,同时根据煤样选取地点的始突瓦斯压力,对工作面钻屑解吸指标的临界值进行了确定,并对结果进行了分析。     

顺和煤矿二2煤层钻屑瓦斯解吸指标研究

为了使钻屑瓦斯解吸指标法更为有效地预测顺和煤矿二_2煤层局部工作面煤与瓦斯突出的发生,且得到最为敏感的预测指标,以钻屑瓦斯解吸指标K_1与Δh_2物理意义为研究基础,结合巴雷尔公式与瓦斯解吸量相等关系推导两钻屑瓦斯解吸指标之间的关系,并提取煤样进行实验室试验,拟合大量数据进一步提高两者的转换精度,并对其K_1与Δh_2的可靠性进行分析。得出结论:钻屑瓦斯解吸指标K_1与Δh_2呈线性关系,线性常数为0.001 6;其吸附平衡压力与所测钻屑瓦斯解吸指标值呈正相关;对于破坏类型较高的煤体,Δh_2相比K_1具有更高的敏感性和预测的准确性,因此顺和煤矿二_2煤层工作面煤与瓦斯突出的预测更适合选用钻屑瓦斯解吸指标Δh2。     

大兴矿七煤层钻屑瓦斯解吸指标临界值的确定

通过测定大兴矿的突出预测参数，建立了钻屑解吸指标同瓦斯压力、瓦斯放散初速度指标、煤的普氏系数和煤的挥发分之间的关系，进一步得出了适合大兴矿七煤层的钻屑解吸指标临界值。     

四川某矿K1煤层排放钻孔有效影响半径测定技术研究

为了解决四川某矿K_1煤层局部防突措施排放钻孔布置的问题,采用了"施工1组钻孔,考察2项指标"的布孔工艺,同时测定钻屑解吸指标与瓦斯含量2项指标,并通过上述指标分别对其排放钻孔有效影响半径进行了现场测定。结果表明,在采用直径■75 mm的排放钻孔排放8 h的情况下,2种方法测定有效排放半径基本一致,确保了准确性,最终选用0.9 m作为该矿的有效排放半径,并成功运用于现场实践。本结论为矿井采取局部防止煤与瓦斯突出措施上提供了合理的参数和重要的参考依据。     

平煤股份一矿戊组煤层区域突出危险性预测

为了准确判定平煤股份一矿戊组煤层区域突出危险性分布情况,运用地质构造控制理论分析了戊组煤的赋存特征,在测试煤层基本参数的基础上,得到了戊组煤瓦斯压力和埋藏标高的线性关系,并采用瓦斯压力指标预测了戊组煤的突出危险性,为矿井瓦斯防治提供技术依据和指导。     

沿空掘巷卸压消突合理煤柱宽度的确定

为确保突出煤层巷道布置在卸压区,实现煤巷安全高效掘进,以盛远煤矿为例,结合采空区侧支撑应力及瓦斯压力分布规律,通过数值模拟和突出危险性现场考察,确定了沿空掘巷卸压消突合理煤柱宽度。结果表明：5 m宽煤柱内部存在弹性区,能保持一定承载能力,巷道围岩变形量较小,留设5 m宽煤柱沿空掘巷恰好处于卸压消突范围内,所测钻屑瓦斯解吸指标均低于临界值,且掘巷期间瓦斯涌出量均在1.58 m³/min以下,未出现突出动力现象,实现了安全高效掘进。     

不同煤阶瓦斯含量突出临界值的实验研究

利用瓦斯吸附解吸实验系统,对平煤一矿1/3焦煤和赵庄矿贫煤进行了瓦斯吸附解吸实验,分析了不同煤阶煤样瓦斯压力、瓦斯含量与钻屑瓦斯解吸指标相互之间的关系,得出平煤一矿1/3焦煤的突出瓦斯含量临界值为5 m~3/t,赵庄矿贫煤为8 m~3/t。并通过现场验证,确定所得到的突出瓦斯含量临界值是可靠的。     

新安矿钻屑瓦斯解吸指标△h_2及其临界值研究

为了确保新安矿井安全高效的生产,通过△h2的理论分析、实验室模拟和现场测试,分析了工作面钻屑瓦斯解吸指标△h2的突出敏感性,确定了△h2临界值为180Pa,并运用"三率法"对△h2及其临界值进行了分析。实践表明:该临界值适合新安矿,保证了煤矿安全生产。     

古汉山矿沿空巷道应力及瓦斯突出危险性分布

为了探明沿空巷道周边煤体的应力分布情况及煤层瓦斯含量变化,运用岩体力学与弹性力学的相关理论,基于古汉山矿15091工作面回风巷的现场试验,对该矿的钻屑量与矿山应力以及瓦斯压力之间的关系进行研究,并根据相关公式计算与对钻屑量的分析得出了卸压区的安全宽度及矿山应力的分布规律:卸压区域的安全宽度为12 m,12~25 m为应力集中区,25 m以后为原始应力区。最后结合沿空掘巷周边煤层内应力值与瓦斯含量变化得出了应力集中区内煤体已发生破坏,并得出巷道预排瓦斯宽度应为15 m以上。