红岩煤矿二水平煤与瓦斯突出特点及规律探讨

通过对红岩煤矿煤与瓦斯突出资料的收集、整理,运用瓦斯地质的相关理论进行分析,总结出红岩煤矿二水平煤与瓦斯突出的特点,以及矿井煤与瓦斯突出的规律,用以指导矿井三水平煤与瓦斯突出的防治工作。     

唐口煤矿瓦斯地质规律与瓦斯预测

通过对唐口煤矿地质构造因素分析,结合井下实测煤层瓦斯含量数据,研究了地质构造与瓦斯赋存之间的关系,指出断裂构造是控制井田瓦斯赋存的主要因素,其次是煤层埋深和煤层厚度。利用生产水平的瓦斯含量和瓦斯涌出量实测资料进行回归分析,对矿井深部水平瓦斯涌出量进行了预测。     

十一矿主要煤层瓦斯分布特征及突出危险性预测

通过对平煤集团十一矿近几年瓦斯赋存状况及赋存规律的研究,发现开采区域中瓦斯和二氧化碳来源主要区域是回采区和采空区。煤层瓦斯涌出量增大的原因主要是随着开采深度的增加,同期产量增加而增大。矿井瓦斯、二氧化碳涌出量大的开采水平为二水平,煤层是二煤组。因此矿井瓦斯防治的重点是二水平、二煤组。采用瓦斯放散初速度、坚固性系数等参数对主要开采煤层煤与瓦斯突出危险性进行预测,给矿井瓦斯管理及安全生产应采取的防范措施提供了参考。     

水平分段综放工作面瓦斯涌出影响因素分析

为了指导水平分段综放开采工作面瓦斯灾害治理工作,以乌东煤矿5754502工作面为工程背景,对水平分段工作面的瓦斯涌出、回采及瓦斯赋存数据进行统计、整理,分析了生产能力、采出率、推进度及工作面风量和瓦斯含量与工作面瓦斯涌出的关系。结果表明:采用水平分段综放开采的赋存和地质结构简单的工作面,生产能力、采出率及工作面推进度对工作面瓦斯涌出影响显著,工作面风量对瓦斯涌出量影响较小,获得了针对乌东煤矿的瓦斯涌出量预测公式,对矿井后期瓦斯治理具有一定的指导意义。     

基于矿井安全预警系统的瓦斯爆炸治理的研究与应用

为了进一步提高治理瓦斯爆炸灾害事故的水平,寺河煤矿在现有的设备基础上,把计算机技术和瓦斯爆炸预测预警技术相结合,构建一个完整的瓦斯爆炸预警系统,该系统通过实时监测3303工作面空间瓦斯浓度情况及其变化趋势,发现系统预警结果与3303工作面瓦斯浓度的变化情况相一致,表明该预警系统能够对工作面瓦斯爆炸危险做出准确预警,有利于提高煤矿瓦斯爆炸灾害的预测水平,对煤矿的安全生产有着重要的现实意义。     

平煤一矿瓦斯地质规律分析

根据平煤一矿地勘时期的资料、钻孔柱状信息、生产过程中的瓦斯资料,运用瓦斯地质理论,分析了平煤一矿的瓦斯地质规律。将一矿井田地质构造划分为3个地质单元:二水平东部、二水平西部、和三水平及深部;并分析了褶皱构造、断裂构造、顶板岩性、上覆基岩厚度对瓦斯赋存的影响,得出一矿井田内NW和NWW向断裂有利于瓦斯的保存,而NE和NNE向断裂对瓦斯的储集性能较差,上覆基岩厚度是一矿井田瓦斯赋存的主控因素,利用上覆基岩厚度和瓦斯含量之间的关系,推出二者之间的线性关系方程,可用于深部瓦斯含量的预测;分析得出一矿的构造煤分布规律。     

新景矿3~#煤层瓦斯赋存规律分析

从煤的变质程度、埋藏深度、地质构造、煤厚及顶底板条件等主要影响因素入手,对新景矿3#煤层瓦斯赋存规律进行了分析,发现煤体变质程度是影响瓦斯赋存水平的内在原因,埋藏深度控制着煤层瓦斯赋存整体水平,地质构造主要影响局部瓦斯赋存。结论对于矿井瓦斯治理具有一定的指导意义。     

深水平保护层工作面瓦斯治理实践

探讨了深水平高瓦斯煤层作为保护层开采,如何进行行之有效的瓦斯治理的方法。对淮南谢一矿深水平B9b机采工作面瓦斯涌出进行准确分析,并预测其邻近层的瓦斯涌出来源,采取了综合瓦斯治理技术,确保工作面安全顺利回采。     

开采急倾斜特厚煤层瓦斯涌出影响因素分析

针对急倾斜特厚煤层水平分段开采瓦斯涌出导致工作面瓦斯超限的难题,结合乌东煤矿实际开采情况进行分析,总结了急倾斜特厚煤层水平分段开采瓦斯超限的主要影响因素,并通过井下实际瓦斯参数测定绘制瓦斯涌出规律分布曲线图;综合分析工作面瓦斯涌出的影响因素,并对主要影响因素进行瓦斯抽采参数优化,合理调整回采速度、产量及回采率等参数,通过理论计算对乌东煤矿工作面瓦斯涌出量进行预测,并与现场实测值进行对比分析,得出两者误差为2.45%。解决了工作面瓦斯超限的难题,为以后急倾斜煤层水平分层开采瓦斯涌出规律分析提供了理论依据。     

盘江矿区煤矿瓦斯抽采综合利用与安全效益分析

结合盘江矿区煤矿瓦斯抽采利用"十三五"规划,采用安全经济学理论和采矿业生产安全性指标,建立评价模型,分析瓦斯抽采综合利用安全效益特征及安全直接经济效益。结果表明盘江矿区瓦斯抽采综合利用可以有效减小煤层瓦斯含量和瓦斯事故率;盘江矿区瓦斯抽采综合利用随着投入相应增加,瓦斯抽采量和伴生煤产量也相应增加,安全效益的直接经济效益明显,瓦斯抽采率和利用率达到相对较高水平后瓦斯抽采量将保持平稳,持续的安全投入将出现负效益;盘江矿区瓦斯抽采利用将有效提高煤矿企业的技术研发能力和安全生产环境水平以及采掘机械化水平,投资效益高,安全经济效益显著。     

2种气体状态下瓦斯爆炸极限范围的研究

为研究2种气体状态下的瓦斯爆炸极限附近的瓦斯爆炸压力规律,运用20 L爆炸特性测试系统,对不同瓦斯浓度下瓦斯爆炸压力变化进行记录,绘图,从而直观性分析瓦斯爆炸压力规律及确定瓦斯爆炸极限范围。研究得出了2种气体状态下瓦斯爆炸上下限的瓦斯浓度范围,确定了瓦斯爆炸极限。同时,还得出在浓度相差不大的瓦斯爆炸压力的大体趋势为,在静止状态下点火后瓦斯爆炸压力随时间增长缓慢增长,而湍流状态下点火后瓦斯爆炸压力增长较为迅速。     

采动条件下煤层瓦斯赋存状态变化以及CH4对煤体温度的影响

采动条件下,尤其是在深部开采的条件下,采动引起煤层赋存状态的变化,自然引起煤中瓦斯赋存状态的变化。在煤层赋存的瓦斯量中,通常吸附瓦斯量占80%~90%。随着瓦斯压力的增大,瓦斯含量也相应地升高。相应的在相同的瓦斯压力下,随着温度的升高,瓦斯含量降低。在瓦斯压力比较低时,吸附瓦斯量占绝大部分;随着瓦斯压力的增大,吸附瓦斯量渐趋饱和,而游离瓦斯所占的比例则逐渐提高。在深部地层中,当瓦斯压力较高时,煤层和岩层孔隙中所含有的游离瓦斯量往往可以达到相当大的数值。而随着煤中游离瓦斯含量的增加,CH4和CO2(主要是CH4)对煤体的升温起到了促进作用,增大了煤体发生自燃的可能性。分析结果对我国井工深部开采瓦斯管理具有理论指导意义。     

低瓦斯矿井煤层基本瓦斯参数测定与应用

为了治理低瓦斯矿井工作面回风流及上隅角瓦斯超限问题, 利用工作面瓦斯涌出量、瓦斯参数实际测定法, 实测了工作面瓦斯涌出构成, 其中, 本煤层约占26 0%, 邻近层约占74 0%,并从上隅角集中涌出; 根据实测的煤层瓦斯压力、瓦斯含量、煤层透气系数及钻孔瓦斯流量衰减系数等, 评价本煤层属于极难抽放煤层, 提出了下行风加专用排瓦斯巷和采空区瓦斯抽放2套治理措施。现场应用表明, 高位钻孔法抽放瓦斯效果较好。     

永红煤矿煤与瓦斯突出的检测预警指标临界值研究

为了更好地提高生产的安全性与突出预测的准确性,在永红煤矿高瓦斯矿向煤与瓦斯突出矿井的过渡时期,对其开展了高瓦斯煤层预防煤与瓦斯突出的检测预警指标临界值研究。根据钻屑指标量K1临界值来探讨瓦斯平衡吸附量临界值,通过实验数据统计,对两者数据建立关系,从而计算出K1临界值对应的瓦斯平衡吸附量;再测得瓦斯平衡吸附量临界值下对应的煤样的可解吸瓦斯含量,用60 min可解吸瓦斯含量近似预测完全可解吸瓦斯含量,进而判断是否有突出危险性。     

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。     

东滩煤矿瓦斯异常涌出的研究

对东滩煤矿瓦斯异常涌出进行了分析,总结了在东滩煤矿井下易发生瓦斯涌出的地点和区域,提出了防范瓦斯异常涌出的措施。     

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。     

李沟煤矿瓦斯抽放可行性研究

阐述了瓦斯抽放技术对治理矿井瓦斯问题的重要性,叙述了瓦斯抽放技术的作用机理和可行性的衡量指标,研究了在高瓦斯和突出煤层,瓦斯涌出量大和有瓦斯涌出超限的情况下,利用瓦斯抽放技术预抽煤层瓦斯,使煤体发生收缩变形,加大煤体的原有裂隙,产生新的煤体裂隙,增加煤层的透气性,提高瓦斯抽放效果,降低和消除煤层瓦斯突出危险性的问题。同时对李沟煤矿瓦斯抽放的可行性进行论证。     

石拉乌素煤矿煤层瓦斯参数测定及瓦斯赋存规律研究

煤层瓦斯基本参数是矿井瓦斯防治的基础数据,内蒙古昊盛煤业有限公司石拉乌素煤矿煤层瓦斯数据较少,瓦斯防治缺乏技术依据。简述了石拉乌素煤矿煤层瓦斯参数的测定方法和过程,测定矿井主要煤层瓦斯压力和瓦斯含量等参数,丰富了矿井瓦斯基础数据体系,为矿井瓦斯赋存规律研究和瓦斯防治提供了有力技术支撑。     

瓦斯压力在线监测预警机制应用研究

为了能准确、有效、及时地预测预报井下煤矿瓦斯突出,根据高瓦斯煤层应力场与瓦斯场具有典型的耦合效应,且瓦斯压力场与地应力场的关系主要表现在瓦斯压力的变化上这一原理,在平煤股份十矿己_15-16煤层和己₁₇煤层安装一套煤矿瓦斯突出灾害实时监测预警系统,利用该系统中的煤层瓦斯压力实时监测功能,实时在线监测揭煤区域煤层瓦斯压力变化情况。结果表明:煤层瓦斯压力变化随着瓦斯抽放时间而降低,而随着瓦斯解吸量的增加升高;监控到的瓦斯突出煤层瓦斯压力的变化符合正常规律,开发的煤矿瓦斯突出灾害监测预警系统能够连续监测煤层瓦斯压力及其变化动态,为煤矿瓦斯突出灾害监测预警提供了技术基础和有效手段。