我国煤与瓦斯突出特征及其对策

通过对2008年所发生的煤与瓦斯突出事故进行统计分析,发现非国有煤矿成为发生煤与瓦斯突出事故的主体,煤矿的非法开采有所抬头．煤与瓦斯突出事故的时间分布特征宏观上主要集中在3月、5月和9月,微观上主要集中在交接班时间．煤与瓦斯突出事故的空间分布特征宏观上主要集中在南方省份,微观上主要集中在掘进工作面．提出关闭、整合、鉴定、瓦斯抽放、安全教育、专家会审、加强技术创新、人才培养以及监察力度等措施,对指导煤矿高产高效生产具有一定的意义．     

褶曲分形特征及其与瓦斯突出关系研究

首次提出了煤层褶曲复杂程度的分形度量方法 ,包括小岛法、剖面线法、轴线法 .研究了褶曲剖面线、褶曲轴线分布、褶曲地形的分形特征 ;证实了褶曲的空间分布特征服从分形规律 ,为褶曲构造的研究提供了一种新方法 .以某井田内的两个采区为例 ,探讨了褶曲分形特征与瓦斯突出的关系 ,对预测瓦斯突出提出了一种新思路     

褶曲分形特征及其与瓦斯突出关系研究

首次提出了煤层褶曲复杂程度的分形度量方法,包括小岛法、剖面线法、轴线法．研究了褶曲剖面线、褶曲轴线分布、褶曲地形的分形特征;证实了褶曲的空间分布特征服从分形规律,为褶曲构造的研究提供了一种新方法．以某井田内的两个采区为例,探讨了褶曲分形特征与瓦斯突出的关系,对预测瓦斯突出提出了一种新思路．     

新安煤田煤与瓦斯突出特征及控制因素分析

为了掌握煤与瓦斯突出的特征和控制因素,提高煤矿防突工作的针对性,本文通过统计分析了新安煤田内义煤集团的4个煤与瓦斯突出矿井近年来发生的瓦斯动力现象,综合分析得出新安煤田煤与瓦斯突出具有以小型突出为主、突出前有预兆并受作业方式诱导、突出点附近瓦斯质量体积和瓦斯压力高、易发生在掘进工作面和煤层变化带的特征;分析总结了埋藏深度、瓦斯赋存、地质构造、煤层厚度变化、构造软煤、作业工艺是控制新安煤田煤与瓦斯突出的主要因素,为该煤田防治煤与瓦斯突出提供了理论指导.     

新安煤田煤与瓦斯突出特征及控制因素分析

为了掌握煤与瓦斯突出的特征和控制因素,提高煤矿防突工作的针对性,本文通过统计分析了新安煤田内义煤集团的4个煤与瓦斯突出矿井近年来发生的瓦斯动力现象,综合分析得出新安煤田煤与瓦斯突出具有以小型突出为主、突出前有预兆并受作业方式诱导、突出点附近瓦斯质量体积和瓦斯压力高、易发生在掘进工作面和煤层变化带的特征;分析总结了埋藏深度、瓦斯赋存、地质构造、煤层厚度变化、构造软煤、作业工艺是控制新安煤田煤与瓦斯突出的主要因素,为该煤田防治煤与瓦斯突出提供了理论指导.     

煤力学特征的对比试验分析及其在煤与瓦斯突出研究中的应用

运用一种新的构造煤采样与加工方法，通过大量的试验测定，对比分析了原生结构煤和构造煤的力学特征；定量讨论了主要力学参数间的相关关系，给出了描述煤体破坏状态的颁上函数式，并且模拟构成煤与瓦斯突出４个主要能量体之间的相互作用，建立了简化力学模型；从理论上证明了构造煤厚度是煤与瓦斯突出的一个启动因素，讨论了计算其临界值的可能性。     

断层分维特征与瓦斯突出的关系

应用分形几何学的原理和方法对具有代表性的多个矿区井田内的断层分布特征及其与突出的关系进行了研究．研究结果表明,井田中的断层分布服从分形规律,断层的分维值和煤与瓦斯突出之间存在相关关系,应用断层分维值分析和认识突出与断层构造的关系是进行突出预测的一种有效方法．     

基于遗传算法的煤与瓦斯突出影响因素研究

针对采用BP神经网络对煤与瓦斯突出预测时的过学习现象,引入遗传算法对煤与瓦斯突出的影响因素进行选择,并建立了以筛选出的变量作为输入的优化BP网络预测模型.遗传算法中染色体采用二进制编码,个体适应度函数引入了惩罚函数,并对基本遗传算法的遗传操作算子进行了一定的改进,最后利用平煤八矿煤与瓦斯突出的实测样本,在MAT-LAB2009b环境中对上述算法进行仿真研究.结果表明,以遗传算法筛选出的变量作为输入建立的预测模型的输出结果的拟合效果变好,预测精度提高,建模时间缩短.     

煤与瓦斯突出模拟试验的研究现状与展望

综述了煤与瓦斯突出模拟试验研究现状,主要从瓦斯压力、地应力和煤体物理力学性质及其综合作用方面分析了其对煤与瓦斯突出的影响以及在这些因素影响下的突出特点、形式和规律。鉴于煤与瓦斯突出的复杂性,目前的研究还存在以下不足:(1)试验过程中用的都是颗粒煤或者是型煤,很难真实反映现场的煤层物理特性;(2)试验载荷的施加方式和大小反映不了现场煤体中真实的三维应力状态;(3)实验室模拟试验中的突出口多数情况是人为打开的,而不是煤体内部达到突出条件后自主打开的。建议使用原煤煤样、加大模拟实验尺度、采用真三轴加载方式、合理设置突出口进一步开展多因素耦合的煤与瓦斯突出模拟试验,对煤层瓦斯突出机理的研究具有重要的现实意义。     

煤与瓦斯延期突出的突变理论研究

突变理论能比较有效地解决光滑系统中可能出现的突变问题。本文利用突变理论对煤与瓦斯延期突出进行了研究，认为延期突出的滞后时间是由地应力、煤体中的瓦斯、煤的物理力学特性及外作用(爆破等)等的共同作用所产生的，并依此提出了延期突出的预测预报方法。     

煤与瓦斯突出冲击波传播规律研究

应用应力波理论研究了煤与瓦斯突出过程中产生的冲击波在煤体界面上的反射、透射现象,得到了入射、反射和透射超压解析解,根据空气动力学分析了冲击波沿巷道方向传播规律.结果表明：透射超压值为入射超压的两倍,而反射超压值略小于入射超压.冲击波超压与冲击气流、突出的膨胀能量成正比,与通风巷道的截面面积呈反比;当冲击波在单个层状煤体中传播时,它会在其两端自由界面上出现反射,反射波反向卸载,自由面上物体振动速度加倍,又将其撕裂成若干个更薄的层状体;当冲击波传播到构造煤和硬煤岩体的分界面上时,产生了强烈的透射和反射现象,透射波在分界面上叠加,其应力值加倍,煤体受到强烈压缩作用,当其超过软煤强度时,软煤被压裂破坏.     

Propagation law of shock waves and gas flow in cross roadway caused by coal and gas outburst

In order to study the propagation law of shock waves and gas flow during coal and gas outburst, we analyzed the formation process of outburst shock waves and gas flow and established the numerical simulation models of the roadways with 45° intersection and 135° intersection to simulate the propagation of outburst gas flow and the process of gas transport. Based on the analysis of the simulation results, we obtained the qualitative and quantitative conclusions on the characteristics and patterns of propagation and attenuation of outburst shock waves and gas flow. With the experimental models, we investigated the outburst shock waves and gas flow in the roadways with the similar structures to the simulated ones. According to the simulation results, when the angle between the driving roadway and the adjacent roadway increased, the sudden pressure variation range in adjacent roadway and the influencing scope of gas flow increased and the sudden pressure variation duration decreased. The intersection between the driving roadway and the adjacent roadway has no effect on airflow reversal induced by the shock waves and gas flow.     

构造煤及其对煤与瓦斯突出的控制作用

高空隙率、低透气性使构造煤能够保持较高的瓦斯压力 ;破碎性、“隔离”作用及“气垫”作用 ,使构造煤抵御外力作用的能力大大降低 ;构造煤变形幅度大的特性 ,为瓦斯的迅速解吸、放散和快速流动创造了条件 ;构造煤薄弱分层或“通道层”的存在 ,则为煤与瓦斯突出的初始激发和持续发展奠定了基础 ;上述因素的共同作用 ,影响和制约了煤与瓦斯突出的强度和分布 .尽管如此 ,一定厚度的构造煤的存在只是发生煤与瓦斯突出的必要条件和有利条件 ,而非充分条件 .     

演马庄煤矿突出煤层炮采放顶煤工作面防治煤与瓦斯突出的方法和措施

介绍了演马庄煤矿 2 70 2工作面突出煤层炮采放顶煤效果检验的方法和防止煤与瓦斯突出所采取的措施 ,提出突出煤层炮采放顶煤工作面瓦斯抽放是防止煤与瓦斯突出的有效手段 ,当工作面有煤与瓦斯突出危险时 ,采取恰当的防突措施 ,能够降低煤与瓦斯突出的危险程度 ,可供同类工作面回采时借鉴     

安林煤矿煤与瓦斯突出区域危险性分布的探讨

通过分析安林煤矿煤与瓦斯突出特点及瓦斯赋存状况,研究和探讨了地质构造和岩浆岩侵入对煤质和瓦斯赋存的影响,测定了突出预测指标在煤层中的变化及其分布规律,对开采煤层进行了突出危险性区划.     

瓦斯突出煤体探测的物性前提及应用

介绍了利用无线电波坑道透视技术进行瓦斯突出煤体探测的物性前提及电磁波在由突出煤体和非突出煤体组成的瓦斯突出煤层中传播时的电性响应 .以一工作面的探测方法、资料解释及回采验证情况 ,说明了实现突出煤体无线电波坑道透视探测的可能性及存在问题 .     

两软一硬煤层突出控制因素与发生规律

针对两软一硬煤层特殊的瓦斯地质条件,以云盖山井田一矿二1煤层为例,探寻了两软一硬煤层煤与瓦斯突出的控制因素,分析了掘进工作面掘进期间突出预测指标的分布特征,总结归纳了"两软一硬"煤层煤与瓦斯突出发生规律.研究结果表明,由于地质构造变动,云盖山一矿二1煤层产状变化较大,煤层倾角发生急剧变化的地带,地应力集中;受层间滑动构造的影响,煤层厚度变化较大,具有突然增厚、变薄以至尖灭、挤灭现象;二1煤层构造软煤呈连续层状发育.因此,在煤层薄、厚交接处(煤层急剧变化带),小断层附近,应力集中,瓦斯积聚,煤体破坏严重,易发生突出.此项研究,可为地质条件类似矿井开展瓦斯地质研究和瓦斯灾害防治工作提供方法借鉴和理论指导.     

井田地质构造对煤与瓦斯突出影响的定量研究

通过对平顶山十二矿进行的煤与瓦斯突出区域预测研究 ,仔细分析了井田地质构造与突出的关系 .在该井田的构造复杂区 ,首次采用数学方法 ,将影响突出的构造因素定量化 ,并对构造复杂程度系数计算公式作了改进和简化 ;提出了确定复杂程度突出临界值的原则 ,并结合井田突出实际 ,划定了构造复杂程度系数的突出临界值 ,将其作为一项判断突出的依据 ,对十二矿进行了瓦斯地质区划 ,取得了良好的预测效果