基于失稳爆析的瓦斯突出机理研究

煤与瓦斯突出事故属于我国煤矿生产中的多发事故,但目前国内外对煤与瓦斯突出机理的认识尚不统一,通过对煤与瓦斯突出事故发生时现象及原因的统计分析,提出了“煤层失稳—瓦斯爆析”的煤与瓦斯突出机理,认为“外力扰动引起煤层单元体平衡应力骤增,突破煤层自身抵抗能力发生失稳而产生脆性变形,造成煤层单元体吸附瓦斯爆炸式解吸,爆析后有限空间产生的瓦斯压力导致煤储层压力（平衡应力）剧增,再次突破煤层本身抵抗能力发生失稳”,这一现象循环往复,最终导致煤与瓦斯突出。煤与瓦斯突出是在失稳指数、瓦斯爆析含量临界值“双指标”超标时,在外力诱导下而产生的瓦斯动力现象。煤与瓦斯突出防治应从降低煤层瓦斯爆析含量、增大煤层失稳指数和合理规避外力作用这3个方面进行,并提出了具体实施方法。     

宣东二矿Ⅲ3煤层突出主控因素分析和区域预测

根据宣东二矿井田地质构造、构造煤及煤层瓦斯赋存特征分析,结合二矿Ⅲ3煤层实际发生的9次突出事故,运用煤与瓦斯突出综合假说,分析了影响Ⅲ3煤层突出的各项因素,确定上覆岩床的岩浆热作用是Ⅲ3煤层煤与瓦斯突出的主控因素;据此进行了Ⅲ3煤层瓦斯地质单元划分,及区域煤与瓦斯突出危险性预测.     

平禹四矿特大型煤与瓦斯突出事故地质条件分析

以瓦斯地质学理论为依据,分析平禹四矿12190工作面运输巷掘进过程和工作面切眼发生的2次特大型煤与瓦斯突出事故,结合平禹四矿所处区域地质构造,分析工作面突出区域的煤层埋深、瓦斯含量、压力、煤的物理力学性质,对煤与瓦斯突出发生的原因进行分析认为:煤层埋深是影响煤层的主控因素,突出区域存在瓦斯包为连锁反应提供膨胀能。综合分析得出,平禹四矿12190工作面发生的2次特大型煤与瓦斯突出事故是地应力、瓦斯压力与构造煤综合作用的结果。     

基于单项指标和线性回归的煤与瓦斯突出预测

煤矿常见5大灾害事故中,不论突发频率或造成的灾害,煤与瓦斯突出事故都居5大灾害之首。因此在瓦斯灾害防治过程中,必须要求瓦斯管理防治工作做到有效、可靠和预见性。当前,国家和行业并没有统一和完善的规范章程来预测煤与瓦斯突出,加上影响瓦斯涌出量的因素多且复杂,为提高预测工作的可操作性,以打磨冲煤矿为例,先对瓦斯参数进行分析修正,然后基于单项指标法对各可采煤层煤与瓦斯突出危险性做出预测,运用Excel对瓦斯含量和埋深做线性回归分析,用以对煤层的瓦斯突出做区域预测,最后用surfer软件绘制煤层瓦斯等值线图。预测结果表明:打磨冲煤矿可采煤层均具有煤与瓦斯突出危险性,用单项指标和线性回归结合的方法能较好地对煤层进行煤与瓦斯突出预测。     

基于风险界面理论的煤与瓦斯突出风险研究

为了防止煤与瓦斯突出的发生,利用风险界面理论对煤与瓦斯突出的风险因素进行分析,得出了煤与瓦斯突出与地质构造、瓦斯、煤层性质、瓦斯放散初速度、瓦斯涌出初速度、突出征兆、发生地点、防突措施等因素之间交互作用频繁,转化为事故的概率极高,需要系统防范。并在此基础上建立煤与瓦斯突出危险因素鱼骨图,揭示了风险与事故的内在关联。     

一起煤与瓦斯突出事故的原因分析

分析一起由于构造影响,造成突出煤层煤与瓦斯向邻近的掘进工作面倾出与涌出的小型煤与瓦斯突出事故,并提出防范措施,对煤矿施工突出煤层邻近巷道防突有一定的指导意义。     

土朱矿煤与瓦斯突出特征及其防治方法

在分析土朱煤矿矿区煤层及瓦斯赋存特征的基础上,系统地考察了近年来发生的几起煤与瓦斯突出动力灾害事故的特征,分析了突出原因和突出规律,并对煤与瓦斯突出预测、防治方法和效果进行了研究。     

构造煤层位对煤与瓦斯突出的影响数值分析

构造煤是煤与瓦斯突出的必备条件。根据构造煤在煤层中的不同位置,建立了煤与瓦斯突出的构造煤层位数值实验模型。利用RFPA2D对数值模型进行了数值试验,从应力应变、破坏分布、瓦斯压力和瓦斯梯度变化等方面分析了顺煤层发育的构造煤分层在工作面掘进过程中诱发煤与瓦斯突出的作用。数值试验结果表明煤层中的构造煤层位影响着煤与瓦斯突出的始发条件,是煤与瓦斯突出的关键层。研究分析认为构造煤层位并不影响原始煤层瓦斯赋存分布规律,但是决定了诱发煤与瓦斯突出的主体和始突强度,诱发煤与瓦斯突出关键在于构造煤层内的高瓦斯压力梯度。     

大淑村煤矿煤与瓦斯突出和瓦斯地质因素影响分析

通过对大淑村煤矿2号煤层煤与瓦斯突出特征的分析,确定了煤层瓦斯和地质构造为2号煤层煤与瓦斯突出的主控因素。在此基础上,研究了煤层瓦斯赋存条件,揭示了大淑村煤矿2号煤层煤与瓦斯突出灾害严重的原因;分析了2号煤层瓦斯含量、地质构造和煤与瓦斯突出的关系,确定了2号煤层具备突出危险性的最小瓦斯含量和地质构造影响范围,为大淑村煤矿煤与瓦斯突出防治提供了理论指导。     

采掘作业过地质构造带的突出预测及防治方法

分析了断层、褶皱等地质构造对煤与瓦斯突出的影响,以及地质构造对煤层瓦斯赋存的影响,介绍了在回采工作面、掘进工作面过地质构造带的一些方法。分析指出,煤与瓦斯突出具有明显的区域性特征,在地质构造带极易发生煤与瓦斯突出事故,应当加强对突出的预测预报,实施有效的防突措施。     

永盛煤矿南井主采煤层煤与瓦斯突出危险性评估

选用永盛煤矿南井主采2#和9#煤层作为研究对象,根据该煤层最大瓦斯压力和煤样瓦斯基本参数测试结果,评估其突出危险性。测试结果表明:永盛煤矿南井2#和9#煤层突出危险性单项指标和综合指标均超过了《防治煤与瓦斯突出规定》规定的临界值;该井田范围内无明显直达地面的断裂构造,瓦斯难以从构造带释放;煤层埋藏较深且上覆岩层大多为透气性差的岩层,瓦斯保存条件较好。分析确定永盛煤矿南井2#、9#煤层为具有煤与瓦斯突出危险性煤层。     

影响坪湖矿煤与瓦斯突出的因素分析

依据实际瓦斯地质资料,运用瓦斯地质理论,研究了区域和井田构造控制特征;对煤与瓦斯突出资料进行统计分析,总结出坪湖矿煤与瓦斯突出的特征;分析了区域演化、煤层埋深、顶底板岩性、煤厚及其变化、煤质、矿井构造和采掘因素等对煤与瓦斯突出的影响与控制作用。分析结果表明,顶底板岩性、煤厚及其变化、采掘因素对煤与瓦斯突出有重要影响,而断层构造控制着突出的发生和分布规律。因此,根据煤层瓦斯地质条件变化实现突出危险程度区带划分,从而更好地指导矿井的煤与瓦斯突出防治工作,为类似条件下的煤矿分区分带治理煤与瓦斯突出提供一种分析方法。     

近距离突出煤层群瓦斯综合治理技术研究

近距离突出煤层群条件下,进行有效的区域瓦斯治理措施,包括必要的瓦斯抽采和煤层消突措施,能够保障开采过程中的安全。本文针对原相矿近距离突出煤层群区域瓦斯治理中存在的问题,分析目标煤层瓦斯赋存及运移规律,提出适合原相矿采掘抽衔接的区域防突措施,优化原始煤层瓦斯预抽参数和被保护煤层卸压瓦斯抽采参数,最终形成原相煤矿区域瓦斯综合治理技术。该技术的使用有效的降低了突出煤层的瓦斯含量,消除了突出煤层的突出危险性,缓解了原相煤矿采掘抽接替紧张的矛盾,为矿井的安全高效开采提供了技术保障。     

“三软”煤层采煤工作面煤层注水消突治理瓦斯、煤尘技术

阐明了煤层注水消突治理瓦斯、煤尘的原理,介绍了大众公司22031回采工作面煤层注水的具体方法,并通过煤层注水达到了消除煤与瓦斯突出危险,防治瓦斯超限和减尘的效果。     

盘江矿区煤层透气性评价

在分析影响煤层透气性因素的基础上,利用钻孔径向流量法及其透气性系数计算公式对盘江矿区各开采煤层的透气性进行了评价,评价结果表明,盘江矿区目前开采的3,5,12,17,18号煤层均为低透气性煤层。     

急倾斜高瓦斯中厚煤层巷道放顶煤开采

在工业性试验的基础上 ,分析了在高瓦斯急倾斜中厚煤层中应用巷道放顶煤法开采的可行性和顶煤的破碎机理。试验结果表明 ,巷道放顶煤采煤法具有工艺简单、效率高、安全性好等优点 ,为高瓦斯急倾斜煤层找到了一种有效的开采方法。     

叙永煤矿薄煤层开采极近距离邻近层泄压瓦斯治理技术研究

瓦斯灾害是煤矿安全生产过程中极其难以控制的重大危险源,特别针对南方矿井具有煤层薄、煤层群间距小、地质构造复杂、瓦斯赋存量大等特点,造成瓦斯治理难度大。如何在极复杂地质条件下的薄煤层开采时,有效治理极近距离煤层群泄压瓦斯,通过采用在煤层群中布置高位抽采巷及配套长钻孔抽采回采过程中邻近煤层群泄压区采空区瓦斯。研究表明,合理布置高位抽采巷布置间距、钻孔长度、终孔间距和终孔层位、抽采负压等相关参数,使工作面瓦斯抽采纯量提高了10 m3/min以上,工作面抽采率提高到60%以上,风排瓦斯量明显减少,实现了特殊赋存条件下煤层安全回采作业,达到了安全生产的目的。     

水城矿区煤系层序地层对煤与瓦斯突出的影响

运用沉积学、煤层气地质学、层序地层学等瓦斯地质理论,对贵州水城矿业(集团)有限责任公司(简称"水城矿区")大湾矿井、盛远矿井、那罗寨矿井、汪家寨矿井、大河边矿井、红旗矿井和老鹰山矿井煤系地层的沉积环境及层序地层进行了分析,将上二叠统龙潭组(宣威组)划分为两个层序地层,分别以11煤层和1煤层为各层序的最大海泛面位置,层序地层决定了煤层顶板岩性、煤厚等情况。结合现场瓦斯实测参数情况,分析了煤层顶板岩性变化、煤层厚度等对瓦斯赋存、煤与瓦斯突出的影响,得出水城矿区顶板岩性、煤厚是影响其主采煤层瓦斯赋存、煤与瓦斯突出的主要因素之一,最大海泛面位置煤层顶板岩性透气性最差,煤层厚度最大,煤与瓦斯突出最严重。     

沙曲矿北翼回风大巷过突出煤层瓦斯抽排技术研究

沙曲矿北翼回风大巷在施工过程中要经过3+4#煤和5#煤层,这两层煤均具有突出危险性,瓦斯含量高,瓦斯压力大。为保证揭煤施工安全,需要对3+4#煤、5#煤层采取瓦斯抽放措施。阐述了瓦斯抽排钻孔布置及瓦斯抽排设备选型,通过瓦斯抽排效果检验,保证了回风大巷安全揭过突出煤层。     

急倾斜突出煤层群开采首采煤层的选择

介绍了急倾斜突出矿井煤层群开采技术条件,并基于江西沿涌矿井的32采区开采,论述了急倾斜突出煤层解放层选择,通过对瓦斯突出强弱和保护层的顶板冒落高度数量分析,推荐了合理的突出煤层开采顺序,为矿井工作面接替和安全生产提供有力的保障。