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。     

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.     

三维有限应变分析在阳泉矿区煤和瓦斯突出地质灾害中应用研究

本文运用三维有限应变分析方法，对阳泉矿区产生煤和瓦斯突出的３号煤层镜煤反射率进行了定向测定和三维有限应变计算，结合煤矿井下三条千米长煤巷的地质编录验证，探讨了作为预测煤和瓦斯突出危险性重要指标的构造煤的形成时期构造应力作用方式及空间分布规律，以期为更为合理地区域性预测煤和瓦斯突出的危险性探索一种可行的方法。     

隔档式褶皱演化及其对煤与瓦斯突出灾害的影响

为了解水城矿区隔档式褶皱对该区域煤与瓦斯突出灾害影响问题,采用理论分析、现场考察等手段研究了水城矿区隔档式褶皱演化分析及其对煤与瓦斯突出灾害影响机理及特征.研究表明：水城矿区先期断裂存在及燕山期挤压力学作用形成了水城矿区隔档式褶皱,背斜区域造成煤层及瓦斯缺失,向斜区域煤层及瓦斯得以保存,隔档式褶皱形成过程中由于层间滑动、沿断裂滑动等造成了煤系地层破坏,形成了构造煤,挤压应力环境形成了瓦斯封闭系统,造成了瓦斯富集,越靠近向斜轴部,煤与瓦斯突出次数越多,灾害越严重.     

台吉竖井瓦斯突出控制因素分析及突出区预测

从瓦斯地质理论角度出发,根据台吉竖井地质勘探和瓦斯地质资料的统计分析,揭示了地质构造演化对瓦斯的控制特征,探讨了控制矿井突出的瓦斯地质规律,分析了矿井瓦斯的突出因素,总结出台吉竖井煤与瓦斯突出的地质构造控制特征.指出地质构造演化影响矿井瓦斯的保存和逸散,而断裂构造与岩浆岩的侵入会造成瓦斯的局部聚集,是造成煤与瓦斯突出的两个主要因素,为预测矿井瓦斯突出危险区,防治煤与瓦斯突出和瓦斯治理工作提供了科学依据.     

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.     

台吉竖井瓦斯突出控制因素分析及突出区预测

从瓦斯地质理论角度出发,根据台吉竖井地质勘探和瓦斯地质资料的统计分析,揭示了地质构造演化对瓦斯的控制特征,探讨了控制矿井突出的瓦斯地质规律,分析了矿井瓦斯的突出因素,总结出台吉竖井煤与瓦斯突出的地质构造控制特征.指出地质构造演化影响矿井瓦斯的保存和逸散,而断裂构造与岩浆岩的侵入会造成瓦斯的局部聚集,是造成煤与瓦斯突出的两个主要因素,为预测矿井瓦斯突出危险区,防治煤与瓦斯突出和瓦斯治理工作提供了科学依据.     

利民煤矿煤与瓦斯突出的地质构造条件研究

在对湖南利民煤矿煤与瓦斯弱突出区域、强突出区域和未突出区域的地质构造特征作详细分析后,发现煤层顶底板断-褶构造发育不协调、边界条件不一样,引起Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ各区的应力分布不均匀,构造复杂程度具一定的差异性;同时探讨了构造应力场和煤与瓦斯突出的关系,认为构造应力决定着突出强度的大小,进而控制煤与瓦斯突出的区域、密度、强度的差异性.所得结论为矿区煤与瓦斯突出预测防治提供了理论依据.     

利民煤矿煤与瓦斯突出的地质构造条件研究

在对湖南利民煤矿煤与瓦斯弱突出区域、强突出区域和未突出区域的地质构造特征作详细分析后 ,发现煤层顶底板断 褶构造发育不协调、边界条件不一样 ,引起Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ各区的应力分布不均匀 ,构造复杂程度具一定的差异性 ;同时探讨了构造应力场和煤与瓦斯突出的关系 ,认为构造应力决定着突出强度的大小 ,进而控制煤与瓦斯突出的区域、密度、强度的差异性 .所得结论为矿区煤与瓦斯突出预测防治提供了理论依据 .     

皖北前岭煤矿瓦斯动力现象的基本特征

总结分析了皖北前岭煤矿煤与瓦斯突出现象及其基本特征,确定了同一井田在煤层瓦斯含量等相近的条件下,煤体结构的破碎是影响煤与瓦斯突出的主要因素。提出了在煤层滑褶构造区,滑褶构造体的前端应是因局部残余构造应力集中和煤层增厚而成为煤与瓦斯的强突出区。     

豫西白坪滑动构造带地应力数值模拟分析

为探讨滑动构造带地应力分布对煤与瓦斯突出的影响,采用ANSYS软件对白坪滑动构造带的顺层面和切层面应力分布进行数值模拟。结果表明,滑动构造转折端部位应力最为集中,滑动构造切层部位下伏岩体应力较大,滑动构造顺层部位应力变化幅度不明显。以分析白坪矿11171工作面滑动构造带的应力分布与动力现象为例,验证模拟结果的准确性。     

顺层滑动构造与瓦斯突出机制

煤与瓦斯突出集中发生在地质构造破坏带,已为国内外极大多数研究者所公认,而地质构造在煤与瓦斯突出中的机制,还存在不同的认识,论文作者根据顺层滑动构造形成的严重瓦斯突出带的系统观测,进行了典型剖析.得出地质构造在煤与瓦斯突出中的作用主要是形成了构造煤,降低了煤的强度,并认为古构造应力是一个结束了的过程。这种观点对煤与瓦斯突出预测和防治都有直接意义     

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 .     

以煤体结构为基础的煤与瓦斯突出简化力学模型

从能量的角度分析计算了煤与瓦斯突出中作用于煤体的动力和煤体本身的阻力，建立了以煤体结构为基础的煤与瓦斯突出简化力学模型，定量讨论了煤与瓦斯突出的力学过程，并给出了其构造煤临界厚度判据     

白皎矿煤与瓦斯突出的地质因素研究

通过对白皎矿煤与瓦斯突出资料的综合分析，找出了瓦斯突出与煤层围岩特征、煤层间距变化及断层、褶曲、层滑构造、地表地形特征（悬崖峭壁、山谷沟底）、地应力等的关系，据此编制、完善了矿井瓦斯地质图。瓦斯地质图运用于矿井生产中，有效地遏制了突出加剧的势头，取得了良好的经济效益和安全效益。     

祁东矿煤与瓦斯突出动力成因分析

针对祁东矿多发生小型突出且地点多在构造应力区的现状,采用划分地质单元方法评价其煤与瓦斯突出危险性。结果表明:4个地质单元瓦斯赋存条件和主控因素不同,25次突出集中发生的第Ⅱ单元,主控因素为地应力;测试了原岩地应力场特征,发生多次突出的中央回风下山巷道走向为近SN向,与最大主应力方向夹角大,掘进过程中煤体承受应力较大,构造煤发育;对比同一埋深其它已揭露煤层区域,在瓦斯含量相差不大的情况下,动力现象差异很大;这些都证实瓦斯不是突出的主要动力来源,突出主要动力来源为构造应力,这也决定了不会发生大型煤与瓦斯突出,对瓦斯预测和防治有重要指导意义。     

煤和瓦斯突出与太阳黑子活动的关系

本文在对鱼田堡煤矿和白皎煤矿历年突出资料进行统计和处理的基础上，研究了煤和瓦斯突出与太阳黑子活动的关系。发现煤和瓦斯突出年分布具有周期性，燕与太阳黑子活动周期有关；讨论了太阳黑子活动影响煤和瓦斯突出的机理；最后就如何利用太阳黑子活动周期预防煤和瓦斯突出了方法和建议。     

井田突出危险性分形预测研究

为准确预测煤与瓦斯突出灾害,作者以某矿井田为例,采用分形几何学手段研究了井田地质构造的分形特征,并将构造分维数与突出危险性作了对比分析;结果表明,该矿井田地质构造具有分形特征,构造分维数能够定量地描述地质构造的复杂程度,构造分维数与瓦斯涌出量及突出危险性间存在正相关关系.     

井田突出危险性分形预测研究

为准确预测煤与瓦斯突出灾害,作者以某矿井田为例,采用分形几何学手段研究了井田地质构造的分形特征,并将构造分维数与突出危险性作了对比分析;结果表明,该矿井田地质构造具有分形特征,构造分维数能够定量地描述地质构造的复杂程度,构造分维数与瓦斯涌出量及突出危险性间存在正相关关系.