突出煤层区域措施效果检验指标瓦斯含量临界值的研究及应用

为了确定矿井区域措施效果检验指标瓦斯含量临界值,采用历史资料统计分析、实验室实验以及理论研究,提出一种确定煤层区域效果检验指标瓦斯含量临界值的综合方法,通过试验应用、现场跟踪考察及扩大应用相结合的方法对比分析、修正,确定突出煤层区域防突措施效果检验指标瓦斯含量临界值。     

基于瓦斯吸附-解吸试验确定瓦斯含量临界值

为了确定瓦斯含量临界值,以预测煤与瓦斯突出区域,提出了基于瓦斯吸附-解吸试验的瓦斯含量临界值确定方法。通过瓦斯吸附-解吸试验建立了瓦斯压力、瓦斯含量与钻屑瓦斯解吸指标Δh2的关系式,得出平煤一矿丁6煤层Δh2的临界值为160 Pa,进而计算出Δh2取临界值时对应的最小瓦斯含量为5.04 m3/t,这与通过朗格缪尔公式法初步确定的瓦斯含量临界值5 m3/t具有较好的一致性。工程应用验证了基于瓦斯吸附-解吸试验的瓦斯含量临界值确定方法的合理性。     

平庆煤矿区域预测瓦斯含量临界值的研究

为了确定平庆煤矿C7+8煤层的煤与瓦斯突出区域预测瓦斯含量临界值,通过理论分析、计算该煤层最小突出瓦斯压力,应用朗格缪尔公式进行反算煤层瓦斯含量并采取安全系数,初步定量确定C7+8煤层相对瓦斯压力0.74 MPa对应的瓦斯含量最小值为10.23 m3/t。根据"三率"法确定瓦斯含量临界值的原则及方法,结合现场试验研究成果,最终确定了煤与瓦斯突出区域预测瓦斯含量的临界值,即残余瓦斯含量临界值为9.50 m3/t。     

区域预测煤层瓦斯含量指标临界值研究

为了确定煤层区域预测瓦斯含量指标临界值,采用高压吸附煤样密封罐原煤煤样瓦斯吸附—解吸平衡实验法,测试分析了瓦斯压力和含量变化规律,研究了瓦斯压力指标临界值对应的瓦斯含量。同时,现场试验考察了瓦斯含量与突出危险的关联性,确定了无明显突出预兆的瓦斯含量。结合防突规定,优选了适用的区域预测瓦斯含量指标临界值,探索了综合实验、现场考察和防突规定确定区域预测瓦斯含量指标临界值的新途径。     

突出煤层预抽效果检验指标瓦斯含量临界值的确定

为了确定煤与瓦斯突出矿井的预抽效果检验指标——瓦斯含量临界值,根据钻屑瓦斯解吸指标K1与煤层瓦斯含量之间的关系,利用瓦斯含量测定技术,结合现场统计分析方法及防突实践,通过对比分析、修正,预先提出一个预抽效果检验指标——瓦斯含量临界值,并进行区域验证。结合山西晋城大宁矿的实际情况,确定了大宁矿3号煤层赋存正常区域的瓦斯含量临界值为9 m3/t,地质构造异常区域的瓦斯含量临界值为7 m3/t,实践表明:研究结果可为煤与瓦斯突出防治提供依据。     

豫西三软煤层瓦斯预抽效果检验指标临界值研究

为了确定豫西三软不稳定突出煤层瓦斯区域预抽效果检验指标(p、W)的临界值,通过建立实验室实验系统,构建钻屑瓦斯解吸指标Δh2与瓦斯压力p的对应关系,并基于此对应关系及豫西煤层瓦斯突出及瓦斯动力现象显现区域瓦斯压力p及瓦斯含量W的实测结果,综合确定出煤层瓦斯区域预抽效果检验指标p、W的临界值分别为0.4 MPa、5.0 m~3/t,并经过了实际采掘验证。这一临界值与现有的一些规定不尽相同,其研究方法及结果可供具有同类煤层的煤矿借鉴。     

区域防突措施效果检验瓦斯含量临界值确定方法研究

以贵州中岭煤矿一井3~#煤层为例,通过实验室基本参数测定和瓦斯吸附解吸实验,建立W-P和W-(K_1或Δh_2)关系式,结合瓦斯地质资料、已有生产资料、瓦斯动力现象时的瓦斯指标等,综合确定煤层瓦斯含量临界初值;现场考察临界值初值的可靠性,对其进行合理修正;通过扩大应用最终确定瓦斯含量临界值。采用该方法确定的3#煤层瓦斯含量临界值为10.0m~3/t,后期生产表明,该临界值合理、可靠,有效指导了矿井安全生产。     

煤层瓦斯压力与瓦斯含量对应关系试验研究

采用现场采样、实验室测试和理论分析相结合的方式,研究建立某矿区3#煤层原始煤体瓦斯含量与瓦斯压力之间的关系,定量确定该矿区3#煤层瓦斯压力0.74MPa对应的瓦斯含量及区域预测瓦斯含量指标临界值。     

告成矿回采面预测指标△h2临界值确定方法

为了确定告成矿回采工作面预测指标△h2临界值，利用瓦斯解吸指标与瓦斯压力的经验公式，采用实验室实验方法确定了△h2临界值，并通过现场测试的△h2与瓦斯含量的关系曲线对△h2临界值的可靠性进行了分析。实践表明：通过实验方法确定的△h2临界值在保证安全性的同时，可最大限度地保证经济性。     

煤与瓦斯突出区域预测指标临界值确定方法研究

文章以晋城矿区大宁煤矿3号煤层为研究对象,运用现场取样、实验室测试和综合分析等手段,探讨研究了煤与瓦斯突出区域预测指标临界值的确定方法,提出大宁煤矿3号煤层区域预测煤层瓦斯压力指标临界值为0.74 MPa,煤层瓦斯含量指标临界值为10.35 m3/t。     

赵庄矿3~#煤层瓦斯参数现场跟踪测试的研究

通过对赵庄矿3#煤层瓦斯含量的现场跟踪测试,收集一盘区和五盘区的瓦斯含量及其钻屑解吸指标,分析确定瓦斯含量临界值。数据表明煤的吸附性能较强,并具备了发生突出的条件,对矿井瓦斯治理具有一定指导意义。     

大宁矿突出主控因素及区域措施效检指标临界值确定

如何确定预抽效果检验指标临界值是当前煤与瓦斯突出矿井亟待解决的技术问题之一。根据大宁矿的煤层瓦斯地质条件,分析了断层、构造煤以及瓦斯对矿井3#煤层煤与瓦斯突出的控制作用。根据钻屑瓦斯解吸指标K1与煤层瓦斯含量之间的关系,利用瓦斯含量测定技术,结合现场统计分析方法以及国内外多年的防突实践经验,确定了大宁矿3#煤层赋存正常区域的预抽效果检验指标临界值为9 m3/t,地质构造异常区域的预抽效果检验指标临界值为7 m3/t。     

车集煤矿二_2煤层突出区域预测瓦斯含量临界值确定

以河南永夏煤田车集煤矿二2煤层为例,在大量实测瓦斯基础参数的基础上,研究了煤的瓦斯吸附特征,对瓦斯含量和工作面预测指标进行了跟踪测试,分析了其相互关系,并对始突瓦斯含量临界值进行了比较研究。通过实验,模拟研究了钻屑瓦斯解吸指标△h2与瓦斯压力、瓦斯含量及煤的破坏类型的关系。综合确定了车集矿二2煤层突出区域预测瓦斯含量临界值为9.0 m3/t,并在实践中得到了验证。     

瓦斯含量法预测煤与瓦斯突出的研究与应用

针对目前我国煤与瓦斯突出预测方法存在的预测深度浅、效率低等局限性,结合我国突出煤层特定的赋存条件及其物理力学性质,研发了基于瓦斯含量预测煤与瓦斯突出的一整套新技术与装备,主要包括煤层瓦斯含量直接快速测定技术、装备及工艺;煤与瓦斯突出三维数值模拟软件程序;适用于中软突出煤层的深部随钻定点取样技术和装备;瓦斯含量指标临界值的确定方法等。通过该研究,工作面突出预测的深度从目前的小于10 m提高到65 m,且预测时间缩短为原来的1/2。以淮南顾桥矿13号煤层为例说明了瓦斯含量指标临界值的确定程序与方法,初步确定顾桥矿13号煤层的瓦斯含量指标临界值为8.00 m3/t。     

煤与瓦斯突出电磁辐射预测指标临界值的确定

基于煤与瓦斯突出预测指标临界值确定原则，现场考察了工作面煤与瓦斯突出电磁辐射预测影响因素及变化规律，提出了工作面煤与瓦斯突出电磁辐射预测指标临界值的综合评判确定法，并在沈阳矿业集团红菱煤矿进行了试验性应用。应用结果表明，工作面煤与瓦斯突出电磁辐射预测指标临界值的综合评判法，具有简单方便、准确可靠的特点，为电磁辐射法预测煤与瓦斯突出临界值的确定，提供了新思路和新方法。     

煤与瓦斯突出预测敏感指标及其临界值研究进展

煤与瓦斯突出预测是突出煤层2个"四位一体"综合防突措施的关键环节,对确定突出预测敏感指标及其临界值具有重要意义。以往突出预测敏感指标及临界值的确定,包括地应力指标和瓦斯指标,是通过现场反复测试、试验确定的;而现今的突出防治管理模式不支持这种方法,故只能采取实验室试验研究,主要是针对瓦斯相关指标的研究,结合部分现场验证来确定。选取大隆矿12煤、芦岭矿8煤、祁南矿3煤、朱仙庄矿10煤、童亭矿7煤和新景3煤等6个煤样,煤种涉及中等变质程度的气肥煤到高等变质程度的无烟煤,试验研究了各煤样瓦斯压力P与瓦斯含量W,瓦斯压力P与钻屑瓦斯解吸指标K_1和Δh_2,以及钻屑瓦斯解吸指标K_1与Δh_2之间的关系规律。结果表明:突出预测的瓦斯指标之间具有单值对应关系,但各煤样的这种对应关系是变化的,国家相关标准给出的突出预测指标建议临界值之间并不对应,也不能完全反映煤层的实际突出危险性与突出严重程度,不同变质程度煤层很难存在统一的临界值;应用煤层瓦斯相关指标之间的对应关系,结合突出煤层的实际,如始突深度、突出动力现象、钻孔动力现象等,可间接确定突出预测敏感指标的临界值。同时,未来精细化的突出防治对突出预测敏感指标有更高的要求,进一步研究的方向应包含反映地应力状况、小构造影响下煤层赋存、预测煤层潜在突出强度的指标,以及适应突出灾害差异性的新突出预测方法及措施效果检验方法。     

瓦斯涌出预警指标及其临界值优选方法

为了提高瓦斯涌出预警技术的准确性,阐述了瓦斯涌出特征预警效果辨识方法,基于最优化理论建立了预警指标及其临界值的优选方法,并利用计算机选取流程,实现预警指标及其临界值的自动确定。该方法大幅缩短了预警指标及其临界值的考察时间,规范了预警指标确定方法,提高了瓦斯涌出预警技术的普适性。该方法在平舒煤业公司81111尾巷掘进工作面进行应用,实践效果较好。     

平煤一矿丁_6煤层突出危险性预测指标临界值实验研究

为了考察平煤一矿丁6煤层硬煤、软煤不同的突出危险性预测指标临界值,使之更具有针对性和有效性,遂运用实验室瓦斯吸附解吸实验和理论分析相结合的研究方法,对实验数据进行统计分析并回归得出了瓦斯含量W和瓦斯压力p、瓦斯解吸指标V1和瓦斯解吸指标Q3、瓦斯解吸指标V1和瓦斯压力p之间的关系,最终基于瓦斯膨胀能确定了丁6煤层硬、软煤突出危险性预测指标瓦斯含量W和瓦斯解吸指标Q3的临界值,其中硬煤、软煤区域突出危险性预测指标瓦斯含量W的临界值分别为5.55、4.93 m3/t;硬煤、软煤工作面突出危险性预测指标Q3的临界值分别为0.20、0.26 mL/g。     

高瓦斯突出煤层采空区卸压区消突效果分析

为准确确定采空区卸压区范围,实现高瓦斯突出煤层卸压区快速安全掘进,以贵州三宝煤矿为例,通过井下实测临近采空区煤体残余瓦斯含量和残余瓦斯压力指标,确定采空区卸压区有效范围;在该范围内,实测瓦斯突出指标均小于临界值,说明卸压区内无煤与瓦斯突出危险性。现场应用结果表明,沿采空区卸压区掘进,瓦斯治理效果及消突效果都具有较大的提升,既提高了煤炭的回采率、节省了实施区域防突措施的时间,又为巷道安全掘进提供了有力的保障。     

方山新井二_1煤层突出危险性预测指标临界值研究

为了考察方山新井二1煤层突出危险性预测指标临界值,运用瓦斯吸附解吸实验,分析煤层瓦斯吸附解吸特征,对实验数据进行统计分析并回归得出了瓦斯含量w和瓦斯压力p、瓦斯解吸指标V1、瓦斯解吸指标V1和瓦斯压力p之间的关系,最终基于瓦斯膨胀能确定了二1煤层突出危险性预测指标瓦斯含量w的临界值,为研究制定抽采效果评价指标体系提供科学依据。