钻孔瓦斯涌出初速度指标的影响因素分析

为了完善工作面突出预测的钻孔瓦斯涌出初速度指标,减少误报、漏报现象,进一步提高工作面突出预测的准确性。通过瓦斯压力与钻孔瓦斯初速度的关系以及钻孔瓦斯涌出速度与时间的关系,研究瓦斯对钻孔瓦斯涌出初速度指标的影响;通过煤层透气性系数、地应力、煤体强度与钻孔瓦斯涌出初速度之间的数学关系分析,研究物理力学性质对钻孔瓦斯涌出初速度指标的影响。结果表明,钻孔瓦斯涌出初速度在透气性较好时会发生超限不突出、透气性差时的低指标突出现象;钻孔瓦斯涌出初速度指标不能区分卸压区或透气性好的非危险区。     

突出煤层卸压前后钻孔瓦斯涌出初速度的变化规律

突出煤层卸压后用钻孔瓦斯涌出初速度进行工作面预测和效果检验时经常超过突出临界值,造成开采保护层后煤层突出危险性更大的现象.通过建立钻孔瓦斯涌出初速度的数学模型,利用数值计算得出突出煤层卸压前后钻孔瓦斯涌出初速度的变化规律,研究钻孔瓦斯涌出初速度的主要影响因素,从理论上解释突出煤层卸压后用钻孔瓦斯涌出初速度预测和效果检验超标的原因.结合淮南潘一矿突出煤层卸压前后煤巷掘进测定钻孔瓦斯涌出初速度,研究其变化规律.研究结果表明,在突出煤层卸压后用钻孔瓦斯涌出初速度预测和效果检验超标是由于煤层透气性增大,卸压瓦斯未得到充分抽采而产生的现象,此时工作面已无突出危险性.     

新型钻孔瓦斯涌出初速度测定装备

钻孔瓦斯涌出初速度是常用的煤与瓦斯突出预测指标之一,但是,随着钻孔深度增大,预测结果的准确性逐渐降低。这导致预测深度较浅,严重制约着采掘速度的提高。通过对钻孔瓦斯涌出初速度测定仪器工作时的受力状况进行分析,得出了胶囊不同位置的应力状态,并提出了新型钻孔瓦斯涌出初速度测定装备的研究思路,制造出了相应的装备,并进行了现场试验。试验结果显示:新型钻孔瓦斯涌出初速度测定装备测定钻孔深度要高于传统仪器。     

新型钻孔瓦斯涌出初速度测定钻杆研究

钻孔瓦斯涌出初速度是用于工作面煤与瓦斯突出危险性预测一项重要指标,普通测定方法操作难度较大,往往影响测量结果的准确性;通过对钻杆进行一些创新,设计出一种新型钻孔瓦斯涌出初速度测定钻杆,确定了钻孔施工工艺和瓦斯涌出初速度测定方法。现场工业性试验表明采用新型测定钻杆能减少测定前的准备时间,封孔效果更好,可实现1个钻孔的多次连续测定,能在规定时间内测定出钻孔瓦斯涌出初速度,测量过程更简便,测量结果更准确。     

RS-1型柔性深钻孔瓦斯涌出初速度测定装备研制

钻孔瓦斯涌出初速度是常用的煤与瓦斯突出预测指标之一,该技术最大的缺陷是预测深度较浅,严重制约着采掘速度的提高。针对传统装备的不足及现代化矿井高效开采的需求,提出了RS-1型柔性深钻孔瓦斯涌出初速度测定装备的结构与工作原理,对该装备的封孔胶囊进行了设计与加工制造,对该装备的性能进行了实验室实验和现场试验。研究结果显示,该装备具有测定钻孔瓦斯涌出初速度的功能,而且,能够有效提高测定钻孔深度。     

钻孔瓦斯动态涌出的数值模拟研究

基于钻孔过程中瓦斯动态涌出的基本特点，建立了钻孔瓦斯动态涌出量的理论计算模型。通过系统的数值计算，分析了钻孔瓦斯动态涌出的规律和特征，在此基础上，提出了关于煤层突出危险性的定性判据，并给出了确定打钻过程中每米钻孔瓦斯涌出初速度及停钻衰减涌出量的计算公式。定性判据与定量指标相结合，将有助于提高钻孔法预测突出的准确率。     

瓦斯参数变化对钻孔瓦斯涌出初速度的影响

煤巷掘进工作预测煤与瓦斯突出时常常将钻孔瓦斯涌出初速度作为其中一项主要的参数,它与煤层的瓦斯压力、瓦斯含量的大小有关,钻孔长度和直径以及钻孔的位置,导气管的阻力也会对钻孔瓦斯涌出初速度有相当大的影响。本文在钻孔内变化的压力边界条件下解算钻孔附近瓦斯流动时利用有限差分方法、得到钻孔瓦斯涌出量以及速度随时间的变化规律。分析了瓦斯参数对钻孔瓦斯流量的影响。结果表明:煤层透气性系数及煤层瓦斯压力的大小对钻孔瓦斯涌出初速度和瓦斯涌出的时间有较大的影响。     

潘三矿11-2煤瓦斯突出预测敏感指标及临界值初步确定

通过对各突出预测指标物理意义和潘三矿11-2煤层瓦斯突出主导因素的分析,有重点地选择了突出预测指标,并对其在潘三矿11-2煤层6个煤巷掘进工作面进行了跟踪考察。然后对指标的考察结果进行"三率"分析,确定钻屑量指标S和钻孔瓦斯涌出初速度q为潘三矿11-2煤层的突出预测敏感指标。通过对钻屑量指标S和钻孔瓦斯涌出初速度指标q取不同假想临界值时进行"三率"分析,初步确定钻屑量指标S的临界值为6 kg/m,钻孔瓦斯涌出初速度q的临界值为4.2 L/m in。     

TWY突出危险预报仪的研制

介绍了ＴＷＹ突出危险预报仪的构成、功能、测量原理及应用情况。该仪器主要通过测量钻孔瓦斯涌出初速度、瓦斯涌出衰减系数和解吸瓦斯压力等指标，综合判定瓦斯突出危险性。     

煤层突出危险性预测指标敏感性分析

为提高4煤层突出危险性预测预报准确性,针对4煤层实际地质条件,采用实验室测试、历史数据统计分析、现场试验考察及现场扩大验证相结合的研究手段,确定4煤层的突出预测敏感指标为钻孔瓦斯涌出初速度q和钻屑量指标S,并提出执行钻屑量S临界值为6 kg/m和钻孔瓦斯涌出初速度q临界值为5 L/min的建议。经试验区1 600 m试验考察研究确定的敏感指标及执行的临界值建议合理有效,确保安全高效生产及降低防突措施成本。     

交叉气体反应对气体检查装备的影响

煤矿常用的瓦斯等气体检查设备大多为小型便携式,常受交叉气体反应影响,在气体组份复杂时尤为严重。常用的气体检查装备由于原理不同,其所受交叉气体反应影响也不尽相同,据此论述了几种常见的气体检查仪器的性能、原理、缺陷及适用条件,为科学选择检查仪器,正确检查分析井下气体组份,保证矿井通风安全,营造安全健康的工作环境提供科学依据。     

基于混源气计算模型的煤油气共存采空区瓦斯定量分析

为了查明黄陵二号煤矿203工作面采空区煤层气与油型气混源瓦斯的构成比例,通过分析采空区瓦斯涌出来源,建立了煤层气与油型气混源构成比例同位素的计算模型,并利用该模型计算得出:203工作面采空区中油型气占比为77.61%,煤层气占比为22.39%。模型计算结果与统计法获得的油型气和煤层气构成比例相比误差为1.9%,验证了混源天然气比例计算模型的合理性。     

由残存瓦斯量确定煤层瓦斯压力及含量的方法

系统研究了突出煤样的破碎粒度、瓦斯压力对突出煤层残存瓦斯含量的影响.实验结果表明,煤的破碎粒度对残存瓦斯含量有显著影响,粒径越大,残存瓦斯量越大,当煤样粒径较大或较小时,煤样的残存瓦斯含量均趋于恒定.利用相同暴露时间下同一粒径煤样得出残存瓦斯含量与煤层瓦斯压力和瓦斯含量均存在幂函数关系.依据此规律,可在测定煤层的残存瓦...     

基于钻孔瓦斯损失量的瓦斯压力测定方法研究

为了缩短瓦斯压力测定时间,通过分析穿层测压钻孔瓦斯流动规律,建立测压钻孔瓦斯流动方程.利用有限差分法和FORTRAN对测压钻孔瓦斯流动方程进行数值计算.计算得出在不同封孔时间、钻孔穿煤长度和钻孔直径下测压钻孔瓦斯损失量,并对比分析了各个因素对其影响.分析结果表明测压钻孔瓦斯损失量随着封孔时间、穿煤长度和钻孔直径的增大而增大,并提出通过减少封孔时间、减小钻孔穿煤长度和采用小直径钻孔的方法,降低瓦斯损失量,缩短瓦斯压力测定时间.     

根据标高预测瓦斯涌出量和瓦斯抽放

为了有针对性地分阶段选择瓦斯抽放方法,对东光煤矿原始瓦斯含量进行了分标高预测,通过采用分阶段瓦斯抽放方法,使矿井在开采第一区段时,瓦斯抽放率达到30%以上,从第二区段开始,瓦斯抽放率可上升到50%～60%;分阶段瓦斯抽放方法可避免矿井瓦斯抽放的盲目性,节约了资源.     

钻孔流量推算煤层残余瓦斯压力的方法

运用渗流力学中持续平面点源和Darcy定律,结合实际气体的压缩状态方程,分析煤层瓦斯抽采过程中瓦斯流动的规律,建立了瓦斯流量和残余瓦斯压力之间的模型。形成了利用初始渗透率、钻孔瓦斯流量和甲烷状态参数表示钻孔径向瓦斯压力场和计算煤层残余瓦斯压力的方法。从而形成了一种利用渗流理论估算抽采期间煤层残余瓦斯压力的新方法。     

瓦斯压力对煤与瓦斯突出强度影响研究

为研究瓦斯压力对煤与瓦斯突出强度的影响,改进一套煤与瓦斯突出模拟试验装置,增加气体压力传感器和温度传感器。研究煤与瓦斯突出过程中的瓦斯压力、温度变化,分析突出过程中各参数的演化规律。进行瓦斯压力分别为0.60、0.80、0.90、1.00 MPa的煤与瓦斯突出模拟试验。     

瓦斯爆炸气体成分实验研究

通过瓦斯爆炸实验,分析了瓦斯爆炸后的各种气体成分;总结了不同体积分数的瓦斯爆炸后CO,CO2,H2气体的体积分数变化规律。研究结果能够为瓦斯爆炸事故调查提供依据,对减少瓦斯爆炸事故中的伤亡具有重要意义。     

大型煤与瓦斯突出的瓦斯地质分析

介绍影响瓦斯突出的主要地质因素:地质构造、煤层特性以及水文地质等,详细分析具体的地质因素如:褶皱、断层、煤层厚度、埋深等对瓦斯突出的影响机理,探究不同情况下瓦斯突出出现概率的高低,帮助加深对煤与瓦斯突出现象的认识,给煤与瓦斯突出的防治提供指导依据。     

采用多方法抽放治理采面瓦斯的研究

以采面瓦斯治理为重点研究对象,介绍多种抽放方式综合治理瓦斯的技术,使采面瓦斯治理效果较好,确保了安全生产。