通顺矿2~#煤层煤与瓦斯突出预测敏感指标及临界值确定

为筛选出煤与瓦斯突出危险性预测敏感指标,通过对通顺煤矿2~#煤层4组煤样的吸附平衡实验数据拟合得出了2~#煤层吸附平衡压力p与钻屑瓦斯解析指标Δh_2和K_1之间的函数关系式,再通过模糊聚类分析同一工作面不同测点的钻屑瓦斯解吸指标K_1和Δh_2、钻屑量S,得出Δh_2的相对敏感度最大,所以选取Δh_2作为通顺2~#煤层煤与瓦斯突出危险性预测的敏感指标,K_1和钻屑量S作为辅助性的参考指标。     

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。     

王庄煤矿煤与瓦斯突出预测指标敏感性分析

煤与瓦斯突出预测指标的敏感性分析对矿井瓦斯治理工作意义重大。在分析钻屑量、钻屑瓦斯解吸指标等突出预测指标的基础上,结合现场煤巷掘进,跟踪考察突出预测参数,采用三率法综合确定王庄煤矿3号煤层突出预测敏感指标。结果表明,煤钻屑瓦斯解吸指标K_1的预测准确率和预测不突出准确率分别为80%、98.9%,比煤钻屑瓦斯解吸Δh_2和钻屑量指标S的敏感度大,钻屑瓦斯解吸指标K_1值可作为王庄煤矿的突出预测敏感指标。     

“二率法”确定预测敏感指标临界值在煤与瓦斯突出矿井的应用

为了确定煤与瓦斯突出预测敏感指标的临界值,以义马煤业集团义安矿为试验点,运用“二率法”来确定敏感指标的临界值并评价其可靠性.通过考察区域预测指标瓦斯含量W和钻屑瓦斯解吸指标Q3以及局部预测指标钻孔瓦斯涌出初速度q、钻屑瓦斯解吸指标△h2和钻屑瓦斯解吸指标Q3的临界值,得出了义安矿的煤与瓦斯突出预测敏感指标的临界值.而这些科学合理的预测指标,不但能使义安矿获得较高的安全效益,同时也能使该矿井取得可观的经济效益.     

钻屑瓦斯解吸指标K_1临界值快速确定方法试验研究

针对钻屑瓦斯解吸指标K_1在现场测定过程中由于人员操作、仪器性能、工艺缺陷、暴露时间、钻孔布置等因素导致瓦斯损失量较大,造成K_1临界值测定不准确,误差达到30%等问题,通过实验室实测方法对安徽、山西、贵州、河南、重庆、云南等6个地区59个煤矿153个煤样在实验室进行了瓦斯放散初速度指标ΔP和K_1∝P关系模型的试验测定,确定出实测(K_1)0.74临界值,分析了ΔP与K_1∝P关系模型中的待定系数A呈幂函数关系以及待定系数B的取值,得出了6个地区钻屑瓦斯解吸指标K_1与ΔP的量化关系,建立了当瓦斯压力为0.74 MPa时,6个地区钻屑瓦斯解吸指标(K_1)0.74-ΔP临界值关系模型。试验结果表明:相对实测(K_1)0.74临界值,关系模型(K_1)0.74临界值绝对值最大误差为17.87%,最小误差为0.53%,最大误差小于30%,说明通过(K_1)0.74-ΔP临界值关系模型确定钻屑瓦斯解吸指标临界值具有一定的准确性和可靠性。试验结果也说明了在相同的临界瓦斯压力条件下,K_1临界值的大小主要取决于ΔP,而ΔP在实验室测定仅需4 h,对同一地区煤矿煤层,利用(K_1)0.74-ΔP临界值关系模型,可以快速确定出煤层钻屑瓦斯解吸指标临界值,为确定矿井区域措施效果检验指标临界值以及进行突出危险性预测预报提供科学依据和理论指导。     

钻屑瓦斯解吸指标临界值的确定及应用

为准确界定预测突出危险性的钻屑瓦斯解吸指标临界值,基于钻屑瓦斯解吸指标物理意义的解释和实验室条件下对屯兰煤矿2号煤层煤样解吸规律的分析,阐述了钻屑瓦斯解吸指标、瓦斯解吸量与平衡压力之间的关系;综合理论计算与现场实际情况,确定了屯兰煤矿2号煤层"高压力、低含量"的突出特征及其临界突出压力,并计算获得突出危险性预测钻屑瓦斯解吸指标K1的临界值为0.18 mL/(g·min0.5),Δh2的临界值为95 Pa,现场应用表明,所确定的临界值对突出危险性的预测更为准确,能够更好地保证矿井生产安全。     

方山新井二1煤层掘进工作面煤与瓦斯突出预测敏感指标及临界值确定

为了确定出方山新井二₁煤层掘进工作面突出危险性预测敏感指标及临界值，通过分析煤样突出参数，初步确定出可诱导二₁煤层发生突出的主导因素，再依据工作面指标与瓦斯指标(瓦斯含量)的相关性，对比分析其敏感程度，从而确定出二₁煤层掘进工作面敏感指标为钻屑瓦斯解吸指标Δh₂值(主要指标)和钻屑量指标S值(辅助指标)。采用实验室测定、历史异常情况分析、现场跟踪考察相结合的研究方法，并通过扩大试验进行验证，确定出了其临界值为Δh₂=180 Pa、S=4.8 kg/m。结果表明，所确定的掘进工作面突出预测敏感指标及临界值符合矿井实际情况，能够有效保证煤巷安全高效地掘进。     

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。     

葛店煤矿双庙扩大区二2煤突出敏感指标及其临界值的研究

跟踪考察了葛店煤矿双庙扩大区3条煤巷掘进工作面突出危险性预测过程.通过数据分析,确定进行突出危险性预测时,钻屑量S、钻屑瓦斯解吸指标△h2和钻孔瓦斯涌出初速度q0对该区二2煤层煤与瓦斯突出的敏感程度.在此基础上,确定了该区二2煤的突出敏感指标及其临界值,为葛店煤矿掘进工作面突出危险性预测及瓦斯防治提供基础数据.     

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。     

新集二矿突出预测敏感性指标及其临界值确定

针对新集二矿历次煤与瓦斯突出特征的考察研究,分析得出新集二矿煤与瓦斯突出对反映地应力和瓦斯压力的指标较为敏感。同时采用现场实测与实验室模拟相结合的分析方法对新集二矿防突预测指标的敏感性进行了系统的分析,并确定了各预测指标的临界值。结果表明,对于区域预测,瓦斯压力指标比瓦斯含量指标要敏感;对于局部预测,6#煤层和13-1#煤层的突出敏感性为S>K1>△h2,8#煤层的突出敏感性为K1>S>△h2。     

基于灰关联方法对突出预测敏感指标的研究

屯兰矿为煤与瓦斯突出矿井,主采8号煤层为突出煤层.突出预测的准确性及有效性是影响煤巷掘进速度的主要因素,经在煤巷测定煤层瓦斯含量和突出预测指标,利用灰关联分析方法对钻屑瓦斯解吸指标△h2及K1、钻屑量S的敏感性进行了研究.分析表明,钻屑瓦斯解吸指标K1可更准确反映工作面前方煤体的突出危险程度,可作为屯兰矿煤巷掘进突出预测的敏感指标.     

顾桥矿突出预测敏感指标敏感性分析

煤与瓦斯突出是一种极为复杂的动力现象,不同类型的突出具有不同的预测敏感指标及临界值,不同的煤层或者同一突出煤层的不同水平,也完全可能具有不同的预测敏感指标及临界值。分析了顾桥矿现用各项敏感指标钻屑量S、瓦斯解吸指标K1值和瓦斯涌出初速度q的本质、反应机理及影响因素,通过收集、整理、分析顾桥煤矿现用预测预报敏感指标,得出各项预测指标与矿井埋藏深度、煤层赋存、地质构造等的关系,分析各项预测指标超标原因,得到适合该矿的突出预测敏感指标,从而提高煤与瓦斯突出预测的可靠性,进而提高煤巷掘进速度。     

东林煤矿煤与瓦斯突出灾害预测指标研究

针对东林煤矿煤与瓦斯突出灾害预测指标研究不足的问题,采用资料收集及分析、实验室研究、现场考察等手段,收集分析了东林煤矿扭褶构造特征及历年煤与瓦斯突出情况,采用声发射技术及钻屑指标法对东林煤矿煤与瓦斯突出灾害预测技术进行了研究,确定了东林煤矿煤与瓦斯突出灾害预测敏感指标及其临界值,即钻屑解吸指标K1临界值为0.2 mL/（g.min1/2）,钻屑量S临界值为15 kg/m,辅助声发射能量指标临界值为20。     

基于煤层突出特征的工作面预测指标确定

为了确定突出煤层工作面突出预测敏感指标及合理临界值,以四季春煤矿6号煤层为例,通过总结矿井及邻近区域6号煤层的煤与瓦斯突出特征,构建了6号煤层工作面突出预测指标敏感性考察标准,基于敏感性考察标准统一对比了各工作面突出预测指标比值敏感程度,确定了6号煤层敏感指标钻屑瓦斯解析指标和辅助预测指标钻屑量。采用实验室测试和历史数据拟合计算、现场考察修正、扩大应用确定三步递进式敏感指标临界值确定方法,确定了6号煤层工作面突出预测敏感指标钻屑瓦斯解析指标临界值为0.51 mL/(g·min^1/2),辅助预测指标钻屑量临界值为6 kg/m。     

工作面突出危险性预测敏感指标确定

为了确定突出煤层工作面突出危险性预测敏感指标,确保工作面突出危险性的精准预测,以四季春煤矿6号煤层为例,通过总结分析邻近区域及矿井6号煤层煤与瓦斯突出特征,构建了6号煤层工作面突出危险性预测指标敏感性分析标准。依据构建的工作面突出危险性预测指标敏感性分析标准,结合矿井工作面预测条件和《防治煤与瓦斯突出细则》相关规定,综合考察了6号煤层工作面突出危险性预测指标钻孔瓦斯涌出初速度(q)、钻屑瓦斯解析指标(K_1)、钻屑量(S)的敏感性,结果表明:6号煤层工作面预测指标钻屑瓦斯解析指标(K_1)敏感性较好,能够响应煤层全部煤与瓦斯突出特征;钻屑量(S)敏感性一般,响应煤层部分煤与瓦斯突出特征;钻孔瓦斯涌出初速度(q)敏感性较差,不响应煤层煤与瓦斯突出特征。最终确定钻屑瓦斯解析指标(K_1)为四季春煤矿6号煤层工作面突出危险性预测敏感指标,为突出煤层工作面突出危险性预测敏感指标的确定提供了参考。     

屯兰矿2^#、4^#煤层区域预测突出敏感性指标研究

为了提高屯兰矿防治煤与瓦斯突出的工作效率,确定屯兰矿的区域预测突出敏感性指标及临界值是十分必要的。对屯兰矿2^#、4^#煤层进行突出模拟实验,发现2^#、4^#煤层区域预测瓦斯压力临界值分别位于0.727 MPa、0.718 MPa附近,瓦斯含量临界值分别位于7.689 m^3/t、7.564 m^3/t附近,然后利用Fisher准则判定2^#煤层区域预测临界值为瓦斯压力0.728 MPa,瓦斯含量为7.665 m^3/t;4^#煤层区域预测临界值为瓦斯压力0.716 MPa,瓦斯含量为7.731 m^3/t.最后利用朗格缪尔方程,得出2^#、4^#煤层区域预测突出敏感性指标的敏感序列均为瓦斯压力W大于瓦斯含量P.     

谢桥矿突出预测敏感指标及临界值确定

为了确定谢桥矿煤与瓦斯突出敏感指标及其临界值,采用"三率"、模糊聚类分析法对其进行分析,确定其临界值。通过对其掘进工作面突出危险性预测指标的测定,得出了其敏感性的排序:S>q>K1;突出预测敏感指标:钻屑量指标S临界值为6.0 kg/m,q值临界值为4.0 L/min。     

中岭煤矿煤与瓦斯突出局部预测指标敏感性确定方法研究

预测指标的敏感性决定了煤层突出危险性预测的准确性,开展预测指标敏感性的研究对煤与瓦斯突出防治工作至关重要。本文以中岭煤矿为研究对象,构建了一套确定局部预测指标敏感性的方法,首先分析煤层实际发生煤与瓦斯突出的规律,进而揭示控制煤与瓦斯突出的敏感因素,在此基础上建立局部预测指标敏感性分析标准;并依据此标准对不同预测指标的敏感性开展现场考察实验。结果表明:钻孔瓦斯涌出初速度q与突出敏感因素地质构造、瓦斯含量、地应力未见明显相关性;钻屑量S与地质构造、地应力具有相关性,而与瓦斯含量未见明显相关性;钻屑解吸指标K1与上述因素均具有较明显的相关性;q对煤层突出危险性预测敏感性最差,S具有一定的敏感性,K1对煤层的突出危险性预测敏感性最强。     

煤与瓦斯突出危险性鉴定指标权重值的研究

目前,我国广泛采用4个单项指标方法鉴定煤层突出危险性,并给出了各项指标的突出危险临界值,还规定只有4个单项指标的测定值全部达到或超过临界值,该煤层可鉴定为突出危险煤层。这样的规定忽略了不同指标参数在突出发生中的不同作用。2011年颁布的《煤矿瓦斯等级鉴定暂行办法》中补充了不同瓦斯压力及坚固系数值的突出鉴定判据,但忽略了△p及煤的破坏类型这2个指标的作用。指标权重值法补充了现有鉴定方法的不足,使鉴定结果更符合逻辑及实际。