某矿西风井区域二1煤层突出危险性分析

煤层煤与瓦斯突出危险性分析是煤矿开拓延伸的基础。某矿亟需掌握西进风井及其井底车场附近的二₁煤层瓦斯赋存规律。采用鉴定指标法分析西风井区域二₁煤层的突出危险性,结果表明:二₁煤层最高破坏类型为Ⅱ类,最大煤的瓦斯放散初速度指标为33.1 mL/s,煤的最小坚固性系数为0.42,最大煤层原始瓦斯压力(相对)为0.35 MPa;随着西风井区域二₁煤层埋藏深度增大,煤层瓦斯压力呈增大趋势;二₁煤层在分析范围内标高-574.6 m(埋深659.6 m)以浅无煤与瓦斯突出危险。     

地质特征对煤层瓦斯赋存的影响分析

马桥北马庄勘查区的二叠系下统煤系地层中（埋深590～2 710 m）,山西组（P₁s）含全区可采的二₂煤层（主要勘查对象）,平均厚3.01 m;下石盒子组（P₁x）含大部可采的三₂煤层,平均厚1.69 m,均属高变质、特低硫煤为主的贫煤、无烟煤。由于该区煤岩层埋藏深、封闭性较好、瓦斯逸散条件差,致二₂、三煤层赋存有大量的瓦斯,且全区富集。就马桥北马庄勘查区地质特征对煤层瓦斯赋存的影响进行了剖析。研究发现,勘查区煤层瓦斯的赋存,不但受地质条件作用的主导,同时也受地质构造、水文地质条件等地质因素综合作用的制约。     

深部矿井煤与瓦斯突出防治关键技术

根据演马庄矿煤层开采客观条件和瓦斯灾害治理技术,对煤与瓦斯突出灾害监控预警、深孔瓦斯含量快速测定、钻孔及坑道突出危险区透视、导向槽定向水力压穿等技术进行了试验,实现了煤与瓦斯突出灾害多因素全过程监测和超前预警,煤层瓦斯含量测定更加精确、瓦斯地质异常区探测更加准确。瓦斯抽采效果显著提高,总结出了一套适用于单一煤层开采条件的突出防治关键技术。     

煤与瓦斯突出综合预警技术在演马庄矿应用研究

针对目前预警系统的指标单一、不连续、局部性等特点,开发了以计算机技术为平台的一套综合预警系统,结合目标矿井的突出特点,构建煤与瓦斯突出预警指标体系,实现了矿井煤与瓦斯突出危险的动态的、全面的监测预警,并在演马庄矿进行了现场试验研究,应用效果显著。     

演马庄矿煤与瓦斯突出地质因素影响分析

针对演马庄矿煤与瓦斯突出问题,通过理论分析演马庄矿实测资料,得出了地质因素在煤与瓦斯突出中的控制作用。认为区域构造在不同时期应力场的变化为煤与瓦斯突出提供了动能条件,而井田内张性小断层的存在决定了煤与瓦斯突出的位置,以及煤层顶板厚0.7 m左右的构造煤、煤体结构特征和低透气性煤层顶底板岩性为煤与瓦斯突出提供了有利的条件。     

导向槽定向水力压穿消突技术在演马庄矿的应用

针对演马庄矿二₁煤层低透气性抽采难题,基于导向槽定向水力压穿增透机理和技术工艺流程,开展导向槽定向水力压穿消突技术的现场应用试验,利用高压水将导向槽钻孔与控制孔之间煤体压穿并携带出大量煤屑,有效地实现煤层卸压和增加煤层透气性,减少钻孔工程量和预抽时间。现场试验得出,百米钻孔瓦斯流量增加了2.67倍,瓦斯抽采浓度提高了127%,预抽时间缩短20%以上,瓦斯抽采效率显著提高。     

水力冲孔增透技术在三软煤层煤与瓦斯突出防治中的应用

登封东部矿区的煤与瓦斯突出矿井没有开采保护层的条件,只能布置底抽巷、施工穿层钻孔来抽采二₁煤层瓦斯。为了提高二₁煤层的透气性系数,采用水力冲孔（割缝）技术措施,在实施水力增透措施中,应合理确定工作水压、每米出煤量以及冲孔有效影响半径,以达到较好的卸压增透效果。     

河南省宜洛煤田深部勘探区煤层特征研究

为了给中原经济区建设和河南经济的可持续发展提供支撑，以河南省宜洛煤田为例，分析了深部煤勘探区煤层特征，主要分析了煤层的含煤性、可采煤层以及煤岩层对比。研究得出，勘探区可采煤层共有7层。二₁煤层平均厚度5.72 m,煤层结构较简单，属基本全区可采的较稳定煤层。一₈、四₁、四₂、四₃、五₁和七₁煤层为层位较稳定，结构简单，煤厚变化大，属局部可采的不稳定煤层，可采范围主要分布于勘查区中、西部。采用综合对比方法进行了煤岩层对比，主要含煤地层、二₁煤层对比可靠，一₈、四₁、四₂、四₃、五₁和七₁煤层对比基本可靠，二₁煤适宜动力及民用。研究可以作为宜阳煤矿建设可行性研究和初步设计的地质依据。     

浚县新镇一带二1煤层煤岩煤质特征及瓦斯含量分析

研究区位于东濮找煤区的成矿带上,主要发育二叠系下统山西组二1煤层,含煤区内全区可采,为主要可采煤层,煤层埋深900～2 200 m,结构简单,厚度较稳定,平均可采厚度5.75 m。为了解研究区的二₁煤层煤岩煤质特征及瓦斯含量,采取钻孔煤心样7孔17个样,分析了二₁煤的煤层特征、煤岩成分与宏观煤岩类型、显微煤岩组分特征及煤的化学性质、工艺性能,研究了煤类分布特征,并对煤层瓦斯成分及含量进行了测试分析。结果表明,二₁煤煤质为低中灰、高发热量、特低硫—低硫、特低磷—中磷,煤类为无烟煤、贫煤、贫瘦煤和焦煤;煤层中瓦斯受大构造及煤层埋深影响,F₅断层以南区域瓦斯易于逸散,瓦斯含量较低;而F₅断层以北断陷区域内构造不发育,煤层埋藏较深且厚度较大,瓦斯含量普遍较高。这些成果将对研究区及周边深部找矿及矿床经济意义评价具有指导意义。     

煤孔隙结构对钻屑瓦斯解吸指标敏感度的影响

为研究新疆榆树岭煤矿下₅煤层低瓦斯含量、高瓦斯压力的赋存对煤层钻屑瓦斯解吸指标敏感度的影响,采用恒温瓦斯放散试验、低温液氮吸附法测定榆树岭下₅煤层煤样及端氏3号煤层煤样瓦斯吸附规律及孔隙构成,总结分析不同变质程度煤样的孔隙结构特征、瓦斯解吸速率对钻屑解吸指标准确性的影响。结果表明：瓦斯解吸扩散速率受煤的变质程度及孔隙结构的影响较大,低阶气煤前10 min内的瓦斯解吸速率整体趋势平稳,端氏高阶无烟煤在前4 min瓦斯解吸速率较快,后6 min瓦斯解吸速率趋势平稳;榆树岭煤钻屑瓦斯解吸指标K₁与瓦斯压力相关性较钻屑瓦斯解吸指标Δh₂差,而端氏煤钻屑瓦斯解吸指标K₁与瓦斯压力相关性优于钻屑瓦斯解吸指标Δh₂;Δh₂更适合作为低阶煤突出预测指标,K₁作为高阶煤突出预测指标较适用。     

煤与瓦斯突出综合预警系统在严重突出矿井的建设

为了提升煤与瓦斯突出矿井防突水平和抗灾能力,以事故预警理论为指导,从瓦斯灾害防治实验室和预警平台2方面为示范矿井建设了煤与瓦斯综合预警系统。通过预警系统建设,形成了适合矿井实际特征的煤与瓦斯突出综合预警指标体系和规则库模型,从煤层及瓦斯赋存特征分析、采掘空间安全情况分析、钻孔施工效果分析、日常预测指标发展趋势、瓦斯涌出特征实时跟踪、超掘(采)动态监控等方面实现了煤与瓦斯突出灾害的在线监测、超前预警和过程化控制。现场应用表明,预警系统具有较高准确性,能捕捉分析矿井瓦斯突出灾害的潜在隐患和预兆,能为矿井防突提供决策依据和技术保障,并促进矿井的精细化、规范化管理和信息化交流。     

我国煤矿煤与瓦斯突出现状及预警技术的研究

针对我国煤矿煤与瓦斯突出的现状,系统地分析了煤与瓦斯突出发生的八大主要规律。为满足矿井安全生产的需要,介绍了一套集地质测量、生产、技术、调度、通风、防突、监控等各实体部门的安全生产信息于一体的煤与瓦斯突出综合预警技术。研究认为：煤与瓦斯突出综合预警技术能相对准确地分析、预测、警报防突工作面所处的危险隐患与前方突出危险程度的发展趋势,有助于矿井煤与瓦斯突出危险性预测更加精确化、防突工作更有针对性。     

煤矿在线智能应急预警系统的研究与应用

根据瓦斯地质异常、采矿应力和瓦斯排放特征,考虑我国煤、瓦斯突出防治技术和矿山规律,结合矿山生产过程、地质资料和多种历史气体动态现象,对多源信息进行综合分析,建立了综合预警指标系统和煤矿模型,确定并建立了煤和瓦斯突出预测的指标模型和系统。此外,利用该模型建立在线综合系统和数据库,进行了瓦斯突出的预测,实现了煤矿工作面爆发危险的实时监测和智能识别。预测系统的应用结果表明,系统软硬件可以保证瓦斯突出的连续稳定预警,预警结果及时且准确,与矿山的实际风险一致。     

基于瓦斯涌出特征的煤与瓦斯突出连续预测技术及应用

针对现阶段煤与瓦斯突出预测技术难以实现时间和空间领域的全方位预测,预测结果准确率低、预测结果发布滞后且影响工作面正常采掘作业生产等技术缺陷,提出了一种利用工作面瓦斯涌出特征预测工作面前方煤与瓦斯突出危险情况的非接触式、连续预测方法。通过对煤矿监测数据结构特征进行综合分析,确定了瓦斯涌出特征突出预警系统的预警指标,建立了煤与瓦斯突出连续预测技术模型,并引入单项预测指标权重评判集,采用加权平均设计思路,构建形成了煤与瓦斯突出预警综合评判规则。在此基础上,采用C/S、B/S双架构系统开发模式,设计开发了瓦斯涌出特征突出预警系统平台。通过下峪口煤矿应用结果显示,该系统平台总体预警准确率达到了86%,且能够超前准确地预测工作面前方的煤与瓦斯突出危险情况,为突出矿井的正常掘进生产提供了安全保障。     

我国煤与瓦斯突出防治理论技术研究进展与展望

我国是世界上煤与瓦斯突出灾害最为严重的国家,在突出预防方面进行了大量深入的研究和实践,突出防治取得了较为显著的效果,但近年来突出灾害事故仍时有发生.为了进一步提高深部矿井煤与瓦斯突出防控技术,提升煤矿安全、智能化水平和煤炭安全保障能力,分析了突出发生机理研究进展及现状,阐述了我国煤与瓦斯突出预测及监测预警手段的关键技术...     

煤与瓦斯突出预警系统软件设计与应用

首先根据煤与瓦斯突出的发生机理与实际情况,考虑影响瓦斯涌出的多种因素,构建了系统全面、科学的煤与瓦斯突出预警指标体系,然后基于VB编程和SQL Server2000,开发了煤与瓦斯突出预警系统软件。并利用实际瓦斯涌出浓度数据进行了煤与瓦斯突出预警应用,结果表明:煤与瓦斯突出孕育阶段,系统预警指标均表现出明显异常,具体表现为,星空图点子云加密,G线图平均线整体呈上扬趋势,并多次出现连续连拉"三阳线",移动平均线多次发出穿越和多头均线排列等有效信号,振幅变动量加大,图形上表现为上升并多次出现脉冲,浓度变化频次总体呈增大趋势,实现了对样本数据工作面煤与瓦斯突出的早期预警。     

煤与瓦斯突出实时诊断预警系统的实践应用

煤与瓦斯突出是煤矿最常见的安全事故,严重危害煤矿的生产安全,必须建立煤与瓦斯突出实时诊断预警系统。云冈矿基于当前开采的7#和8#煤层地质实况,设计了KJ306型煤与瓦斯突出实时诊断系统,工业现场试验结果运行稳定可靠,可以实现安全信息管理及瓦斯灾害的预警功能,预警结果与矿井实际预测情况相符。     

瓦斯压力在线监测预警机制应用研究

为了能准确、有效、及时的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,并在平煤股份十矿己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。