瓦斯含量法突出危险性预测试验研究与应用

以朱集西矿11-2煤层首采工作面为工程背景，分析了其瓦斯赋存的影响因素及赋存特征|通过对瓦斯含量组分及煤层解吸特征实验室测试结果分析，论证了采用瓦斯含量为指标进行区域突出危险性预测的合理性，并研究确定了7.23m/t为指标临界值。采用瓦斯含量法将工作面划分出4个突出危险区，仅对突出危险区采取了顺层长钻孔预抽的区域防突措施及防突措施效果检验。经现场应用，无突出危险区执行区域验证期间未出现钻孔瓦斯动力现象，且回采期间回风流瓦斯浓度维持在0.45%以下，未出现瓦斯超限事故，实现了工作面的安全回采，验证了区域预测结果的准确性，为类似条件下煤层突出危险性预测提供了理论支撑。     

大埋深工作面煤与瓦斯突出区域精细划分技术

以平煤一矿丁6煤层32030工作面为例,研究了其瓦斯赋存规律,确定该面煤与瓦斯突出的构造煤厚度条件为1.2 m,并通过瓦斯吸附-解吸实验确定瓦斯含量临界值为5 m3/t,划分出该工作面突出危险区。掘进期间的效检指标数据和钻孔施工时瓦斯动力现象记录很好地验证了预测结果的准确性,该法可用于大埋深工作面的突出危险区的精细划分。     

平煤五矿己_(15)煤层己四采区突出危险性预测

通过对平煤五矿己四采区己_(15)煤的坚固系数,瓦斯放散初速度,煤层瓦斯压力和含量等瓦斯基础参数的实际测定,并结合五矿己四采区瓦斯地质特征和己_(15)煤层破坏情况,采用瓦斯参数结合瓦斯地质分析法与工程类比法对平煤五矿己四采区己_(15)煤层煤与瓦斯突出危险性进行区域预测,确定己四采区己_(15)煤层在原煤瓦斯含量达到5.4m~3/t,绝对瓦斯压力0.79MPa为突出危险区的下限指标,对应煤层底板标高-600m,在标高-600m以浅为无突出危险区,-600m以深为突出危险区。     

回采工作面区域综合防突技术存在的问题及对策

为保障回采工作面安全生产,通过分析近几年回采工作面的突出案例,找出了突出工作面区域防突技术存在的问题,并提出了相应的解决方案。研究结果表明：回采工作面普遍存在瓦斯基础参数缺乏,突出区域预测和区域防突措施效果检验指标不合理,地质构造带区域防突措施不到位,回采工作面开拓部署不合理,区域措施效果检验方法不完善等问题;针对以上问题提出如下对策：大量测试瓦斯基础参数,掌握回采工作面的瓦斯赋存规律,根据煤层的变质程度考察区域预测瓦斯含量临界值,编制回采工作面瓦斯地质图,加强地质构造带抽放钻孔的施工力度,合理布置采掘工作面,确定合理的瓦斯抽放预抽期,进行工作面消突效果预评价,确定检验孔的布置原则。     

新安煤矿工作面煤与瓦斯突出区域预测

针对传统区域预测方法的不足,根据新安煤矿11221工作面的实际情况,通过大量资料的收集、整理及现场瓦斯参数的测定,综合考虑煤体结构参数及煤层瓦斯含量、瓦斯压力及瓦斯涌出量等瓦斯参数,分析并提出了以瓦斯含量作为工作面突出区域预测的指标,并确定了适合于该矿的指标临界值。     

白坪矿煤层突出危险性评价及区域突出预测

瓦斯突出区域预测是开展矿井瓦斯治理的基础,通过瓦斯地质特征和瓦斯赋存规律的研究,将矿井划分为东西两大瓦斯地质单元,采用单项指标法和瓦斯地质的方法,对矿井煤与瓦斯突出危险性进行了区域预测,最终以瓦斯含量≥7 m3/t为临界值,将井田划分为突出危险区和无突出危险区。     

三软突出煤层工作面区域预测方法研究

准确评价回采工作面的突出危险性,并对工作面进行突出危险区域划分,是实现矿井突出分级管理的前提,是矿井突出综合防治的关键技术环节。针对三软突出煤层瓦斯含量高、构造煤普遍发育和煤层厚度变化大的特点,提出了以煤层瓦斯含量、煤层厚度变化作为区域预测指标进行工作面瓦斯预测,并确定了该预测指标的临界值,为有效制订防突措施、提高安全经济效益提供技术依据。以新安矿11221工作面为例,利用选取的预测指标,进行了工作面的瓦斯突出区域预测。     

天然焦型煤矿煤与瓦斯突出危险性区域预测研究

以天然焦型煤矿煤与瓦斯突出危险性问题为研究目标,针对淮北金石矿132采区3#煤层天然焦为对象,采用煤层瓦斯参数结合瓦斯地质分析法和单项指标法对其进行煤与瓦斯突出危险性区域预测。结论表明:132采区开拓前为无突出危险区,并指出了具体区域划分范围。     

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。     

二道岭矿区煤层煤与瓦斯突出区域预测

根据二道岭矿区实际情况,通过大量数据测试,综合考虑煤体结构特征及瓦斯放散初速度、煤的坚固性系数、煤层瓦斯含量、瓦斯吸附常数及瓦斯压力等瓦斯参数,采用单项指标法、煤层瓦斯含量法及综合指标等方法对各矿井主采煤层进行了煤与瓦斯突出区域预测。预测结果表明：陡崖沟井二1上煤层,哈沙图井二1上、二1煤层,别立沟井二3煤层和八仙井二3煤层的预测工作面为突出危险区。预测结果对于提高各矿井防突措施的有效性和针对性具有一定的参考价值。     

煤与瓦斯突出危险区域划分研究

根据突出区域预测理论制定了突出危险区域划分指标,它包括瓦斯压力、瓦斯含量、煤的坚固性系数、瓦斯放散初速度、钻屑指标、综合指标D和K、工作面瓦斯涌出量和煤与瓦斯突出点;并结合桃园煤矿具体的指标测定情况对其进行了突出危险区域划分,为下一步突出煤层瓦斯治理提供了依据。     

突出煤层回采工作面综合消突技术实践

为了快速消除回采工作面区域煤体的突出危险性,同时降低巷道掘进期间回风流中的瓦斯浓度,提出了交叉钻孔与网格钻孔相结合的综合抽采技术措施。在九里山矿16021回采工作面的试验结果表明：在采取综合技术措施后,16021回采工作面突出危险性预测超标率为零,16021运输巷回风流瓦斯体积分数由未实施综合技术措施前的0．8％降至0．4％,与本煤层顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯相比,抽采消突时间能够降低1／3以上,可见交叉钻孔与网格钻孔相结合的综合抽采技术措施是可行的。     

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。     

多煤层近距离保护层开采瓦斯涌出规律及抽采方案研究

 为确保近距离保护层工作面的生产安全,采用分源预测方法对罗州煤矿首采工作面瓦斯涌出规律进行分析,研究表明本煤层瓦斯涌出占16.9%,上邻近层瓦斯涌出占50.7%,下邻近层瓦斯涌出占32.4%。在此基础上对罗州煤矿瓦斯抽采方案进行优化设计,首采工作面采用本煤层顺层平行斜交钻孔、采空区埋管抽采结合通风稀释瓦斯,上邻近层采用高抽巷抽采环形裂隙圈内高浓度瓦斯,下邻近层采用底板穿层钻孔抽采底臌断裂带和底臌变形带内的卸压解吸瓦斯。通过保护层卸压开采配合卸压瓦斯强化抽采方法,降低了卸压煤层瓦斯含量,消除了被保护层煤与瓦斯突出危险性。     

芹池煤矿3115工作面采前突出危险性评价

在全面系统地收集芹池煤矿3115工作面开采前的瓦斯抽放资料、回风顺槽及进风顺槽的瓦斯突出预测资料并实地选取5个煤样进行相关参数的测试之上,分别使用单项指标、综合指标法和残存瓦斯含量法对该工作面进行了突出危险性评价,对工作面瓦斯抽放量及抽排率进行了计算,得出未回采的3115工作面已经消除了突出危险性。     

马池煤矿煤与瓦斯突出危险工作面消突措施及评价分析

 鉴于11041工作面是煤与瓦斯突出危险工作面,在该工作面上采取了顺层钻孔预抽煤层瓦斯的防突措施,吨煤抽放钻孔量为0.16m/t,瓦斯预抽率达34.72％,采前残存瓦斯含量明显低于临界值。采用单项指标法、综合指标法、残余瓦斯含量法、吨煤抽放钻孔量和煤层瓦斯预抽率对该工作面采前突出危险性进行评价,评价结论为无突出危险性,这为该工作面回采过程中制订安全技术措施提供了重要的科学依据。     

本煤层顺层钻孔瓦斯抽放及消突效果考察

为了消除采煤工作面煤与瓦斯突出危险,在鹤壁煤电股份有限公司十矿1307工作面采用了本煤层顺层钻孔进行抽放,并根据《防治煤与瓦斯突出规定》和《煤矿安全规程》采用残余瓦斯压力法、残存瓦斯含量法和统计煤层瓦斯预抽率对工作面瓦斯抽放进行消突效果考察,对工作面安全生产起到一定的指导意义。