屯兰矿钻屑解吸指标敏感性研究

为了建立和完善屯兰矿防治煤与瓦斯突出技术体系,确定屯兰矿钻屑解吸指标K1和Δh2的相对敏感性,基于高压定容吸附解吸试验和钻屑解吸指标模拟测定,研究发现屯兰矿各煤层煤样的瓦斯吸附平衡压力与瓦斯解吸量呈幂函数关系,K1和Δh2呈线性关系;屯兰矿各煤层煤样第1 min的瓦斯解吸量比第4—5 min受吸附平衡压力的控制作用更明显;通过现场实测K1和Δh2指标,并结合最小均方差法分析认为屯兰矿各煤层K1比Δh2指标敏感。因此,屯兰矿各煤层进行突出危险性预测时,应选用钻屑解吸指标K1作为主要指标(敏感指标),以Δh2作为辅助指标。     

卧龙湖煤矿10煤层瓦斯解吸特性及突出敏感性指标研究

采用理论分析和实验室实验相结合的方法,以工作面回采期间现场工程实践进行跟踪考察,对卧龙湖煤矿10煤层钻屑瓦斯解吸指标敏感性进行了分析,通过对实验室测定的钻屑瓦斯解吸指标K1和Δh2值与实验室测定初始瓦斯解吸量进行对比,发现K1值比Δh2值更具可靠性。通过对钻屑瓦斯解吸指标K1和Δh2值与吸附平衡瓦斯压力P进行拟合,得到幂指数关系方程。通过对现场测定的钻屑瓦斯解吸指标K1,Δh2值进行对比分析,获得预测敏感指标的变化规律,分析钻屑瓦斯解吸指标K1,Δh2的敏感性,结果证明K1值敏感性高于Δh2。     

顺和煤矿二2煤层钻屑瓦斯解吸指标研究

为了使钻屑瓦斯解吸指标法更为有效地预测顺和煤矿二_2煤层局部工作面煤与瓦斯突出的发生,且得到最为敏感的预测指标,以钻屑瓦斯解吸指标K_1与Δh_2物理意义为研究基础,结合巴雷尔公式与瓦斯解吸量相等关系推导两钻屑瓦斯解吸指标之间的关系,并提取煤样进行实验室试验,拟合大量数据进一步提高两者的转换精度,并对其K_1与Δh_2的可靠性进行分析。得出结论:钻屑瓦斯解吸指标K_1与Δh_2呈线性关系,线性常数为0.001 6;其吸附平衡压力与所测钻屑瓦斯解吸指标值呈正相关;对于破坏类型较高的煤体,Δh_2相比K_1具有更高的敏感性和预测的准确性,因此顺和煤矿二_2煤层工作面煤与瓦斯突出的预测更适合选用钻屑瓦斯解吸指标Δh2。     

煤层吸附解吸规律及局部突出预测敏感指标研究

以大宁煤矿3号煤层为背景,研究了3号煤层软、硬煤的吸附解吸规律,同时对软煤、硬煤的突出预测敏感指标进行了实验室测定和现场验证。研究结论为:相同条件下,煤样的解吸量随着吸附平衡压力的升高而增大,而且软煤的初期解吸量比硬煤大,初期解吸的速度也比硬煤快;钻屑瓦斯解吸指标Δh2和K1值随着瓦斯吸附平衡压力的升高而增大,钻屑瓦斯解吸指标K1比Δh2可靠性更高。     

通顺矿2~#煤层煤与瓦斯突出预测敏感指标及临界值确定

为筛选出煤与瓦斯突出危险性预测敏感指标,通过对通顺煤矿2~#煤层4组煤样的吸附平衡实验数据拟合得出了2~#煤层吸附平衡压力p与钻屑瓦斯解析指标Δh_2和K_1之间的函数关系式,再通过模糊聚类分析同一工作面不同测点的钻屑瓦斯解吸指标K_1和Δh_2、钻屑量S,得出Δh_2的相对敏感度最大,所以选取Δh_2作为通顺2~#煤层煤与瓦斯突出危险性预测的敏感指标,K_1和钻屑量S作为辅助性的参考指标。     

钻屑瓦斯解吸指标临界值的确定及应用

为准确界定预测突出危险性的钻屑瓦斯解吸指标临界值,基于钻屑瓦斯解吸指标物理意义的解释和实验室条件下对屯兰煤矿2号煤层煤样解吸规律的分析,阐述了钻屑瓦斯解吸指标、瓦斯解吸量与平衡压力之间的关系;综合理论计算与现场实际情况,确定了屯兰煤矿2号煤层"高压力、低含量"的突出特征及其临界突出压力,并计算获得突出危险性预测钻屑瓦斯解吸指标K1的临界值为0.18 mL/(g·min0.5),Δh2的临界值为95 Pa,现场应用表明,所确定的临界值对突出危险性的预测更为准确,能够更好地保证矿井生产安全。     

夏店矿3号煤层局部突出预测指标敏感性与临界值实验研究

通过夏店煤矿3号煤层煤样不同吸附平衡压力的瓦斯解吸数据,分析了钻屑瓦斯解吸指标(K1和Δh2)的敏感性及钻屑指标与瓦斯压力的关系。结果表明:夏店煤矿3号煤层局部突出指标Δh2的敏感性要高于K1值的敏感性,依据钻屑指标与瓦斯压力的幂函数关系,确定的钻屑指标Δh2临界值为200 Pa。能够有效指导煤矿的局部突出危险性预测工作。     

祁南煤矿72#煤层钻屑瓦斯解吸指标敏感性分析

为了确定祁南煤矿72#煤层钻屑瓦斯解吸指标的敏感性,采用实验室实验和现场统计分析相结合的方法进行研究。通过实验室模拟现场测定指标,掌握钻屑瓦斯解吸指标与吸附平衡压力之间的关系,结合煤层区域预测指标(瓦斯压力)得到指标的参考临界值。以714运输巷为考察对象,采用现场实测方法研究指标的分布规律和相关性,并利用临界值迫近度法对敏感性进行定量分析,结果表明:在突出危险性预测和效果检验工作中,祁南煤矿72#煤层钻屑瓦斯解吸指标Δh2相对K1敏感性更高,可作为主要预测指标。     

赵家寨矿揭煤工作面突出预测敏感指标的研究

为确定适合赵家寨煤矿瓦斯地质特点的石门揭煤及近煤层岩巷掘进工作面的突出危险性预测敏感指标及其临界值,在实验室测试1~3 mm粒径煤样不同吸附平衡压力条件下的瓦斯解吸数据基础上,采用数学软件统计分析和现场测试验证相结合的方法对赵家寨钻屑解吸指标敏感性和临界值进行了研究,发现钻屑解吸指标△h2较K1值敏感;钻屑解吸指标与吸附平衡压力呈幂函数关系,确定瓦斯压力0.6 MPa时的钻屑解吸指标△h2=185 Pa作为石门揭煤及近煤层岩巷掘进工作面突出危险性预测指标临界值。     

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。     

湿煤样钻屑瓦斯解吸指标临界值研究及应用

为了提高湿煤样钻屑瓦斯解吸指标预测工作面突出危险性的可靠性,以铁法矿区大隆煤矿13#煤层为研究对象,实验室测定了该煤层不同瓦斯压力和含水率条件下钻屑瓦斯解吸指标Δh2;通过对同一瓦斯压力,不同含水率条件下Δh2指标变化规律及数据拟合分析,得出瓦斯压力相同条件下,Δh2与含水率呈现对数拟合关系;基于该相关关系对湿煤样含水率以及瓦斯压力临界值分析,确定大隆煤矿13#煤层湿煤样钻屑瓦斯解吸指标Δh2的临界值,对提高工作面预测的准确性和保障安全生产具有重要意义。     

钻屑瓦斯解吸指标与瓦斯含量关系的实验研究

依据煤矿钻屑瓦斯解吸指标K1值的测定原理,对山西晋城大宁煤矿3#煤层的6个煤样进行了K1与瓦斯压力p关系的测定,结合实测煤样的工业分析参数,研究了钻屑瓦斯解吸指标K1随煤层瓦斯含量W的变化特性,结果表明:钻屑瓦斯解吸指标K1与煤层瓦斯含量W之间有显著的相关性,两者之间呈现很好的指数函数关系,且在瓦斯含量低值区两者符合线性关系。     

钻屑瓦斯解吸指标与瓦斯含量关系的实验研究

依据煤矿钻屑瓦斯解吸指标K1值的测定原理,对山西晋城大宁煤矿3#煤层的6个煤样进行了K1与瓦斯压力p关系的测定,结合实测煤样的工业分析参数,研究了钻屑瓦斯解吸指标K1随煤层瓦斯含量W的变化特性,结果表明:钻屑瓦斯解吸指标K1与煤层瓦斯含量W之间有显著的相关性,两者之间呈现很好的指数函数关系,且在瓦斯含量低值区两者符合线性关系。     

孟津矿钻屑瓦斯解吸指标临界值研究

为了消除石门揭煤过程中煤与瓦斯突出危险性,孟津矿采用钻屑瓦斯解吸指标Δh2进行预测。通过煤与瓦斯突出能量方程及实验室测定的钻屑解吸强度和瓦斯压力的关系确定出孟津矿瓦斯突出压力临界值,进而推导出钻屑瓦斯解吸指标的临界值Δh2=200 Pa,结果表明:该临界值适合孟津矿,保证了煤矿安全生产。     

外加水分对煤中瓦斯解吸抑制作用试验研究

为研究外加水分对瓦斯解吸的抑制作用,在自制的实验装置上对不同外加水分煤样瓦斯解吸过程进行了测试.结果表明:水分具有抑制煤层瓦斯解吸的作用,当煤样水分由0.05％增至8.39％时,最大解吸瓦斯量由12.525 mL/g降至4.284 mL/g,降低65.80％,初始瓦斯解吸速度由2.07 mL/(g·min)降至0.33 mL/(g·min),降低84.06％;外加水对煤的最大抑制瓦斯解吸率为42.48％;瓦斯解吸指标随水分的增加呈现对数式减小,增加煤层水分,能够有效降低煤层瓦斯解吸指标值,实验条件下,当水分含量大于5.19％时,钻屑瓦斯解吸指标K1值降至消突临界值0.5 mL/(g·min1/2)以下.研究表明:采用煤层注水的方法来降低和消除煤层瓦斯突出危险性是可行的.     

龙门峡南矿K1煤层工作面突出预测指标敏感性研究

工作面突出预测指标敏感性决定了突出预测的精准程度,为考察确定龙门峡南矿K1煤层工作面突出危险性预测敏感指标,结合煤与瓦斯突出诱导因素及矿井实际,确立了煤层赋存、地质构造及瓦斯含量为敏感指标的考察依据。通过初期考察初步确立了钻屑瓦斯解吸指标(K₁值、Δh₂)、钻孔瓦斯涌出初速度(q)以及钻屑量(S值)对反馈煤与瓦斯突出的敏感性,通过扩大性应用阶段验证了钻屑瓦斯解吸指标(K₁值)为K1煤层工作面突出预测敏感指标的合理性及可行性,对矿井实现高效精准的突出预测工作提供了指导,为类似矿井开展工作面突出危险性预测指标敏感性考察提供参考。     

煤与瓦斯突出预测敏感指标敏感性分析与研究

采用数理统计法建立煤与瓦斯突出危险性预测敏感指标敏感度的数学模型,利用此模型预测沿沟煤矿7#煤层煤与瓦斯突出危险性,确定钻屑瓦斯解吸指标Δh2、钻屑量S为主要敏感指标,现场验证了预测指标的敏感性,确保了采掘工作面的安全作业。     

王庄煤矿煤与瓦斯突出预测指标敏感性分析

煤与瓦斯突出预测指标的敏感性分析对矿井瓦斯治理工作意义重大。在分析钻屑量、钻屑瓦斯解吸指标等突出预测指标的基础上,结合现场煤巷掘进,跟踪考察突出预测参数,采用三率法综合确定王庄煤矿3号煤层突出预测敏感指标。结果表明,煤钻屑瓦斯解吸指标K_1的预测准确率和预测不突出准确率分别为80%、98.9%,比煤钻屑瓦斯解吸Δh_2和钻屑量指标S的敏感度大,钻屑瓦斯解吸指标K_1值可作为王庄煤矿的突出预测敏感指标。     

通顺矿钻屑解吸指标敏感性研究

为了确定通顺矿煤与瓦斯突出敏感指标Δh2和K1的相对敏感性,基于高压吸附解吸实验和钻屑指标的模拟测定,研究发现煤样瓦斯解吸量与吸附平衡压力呈现幂函数关系,通顺矿瓦斯解吸量第4~5 min比第1 min受吸附平衡压力控制作用更明显。通过对现场实测数据的分析,验证了钻屑指标△h_2比K1指标更敏感。     

煤矿局部突出预测敏感指标实验研究

为研究大众煤矿局部突出敏感指标及其临界值,在大众煤矿二₁煤层取2个煤样,处理后分为干燥煤样和湿煤样。研究结果表明:在相同压力条件下,煤样的甲烷解吸量随着平衡压力的升高而增大,干燥煤样的初始解吸量和极限解吸量均比湿煤样大,初始解吸速度也比湿煤样快;钻屑解吸指标Δh₂和K₁随着平衡压力的升高而增大,而且干燥煤样的钻屑解吸指标Δh₂和K₁均比湿煤样要大。研究有效指导了大众煤矿的局部突出危险性预测。