预抽瓦斯防治煤与瓦斯突出的应用实例

安阳龙山煤矿11081区域二1煤层为一突出煤层,本煤层瓦斯预抽是区域性防治煤与瓦斯突出的措施之一.根据预抽煤层瓦斯防突作用原理,选取合理的瓦斯防突有效性指标及各钻孔参数,达到消除该煤层煤与瓦斯突出危险性的目标.据对本煤层瓦斯预抽效果的考查,已达到《防治煤与瓦斯突出细则》之规定,该区域可按无突出危险煤层进行管理.     

预抽瓦斯防治煤与瓦斯突出的应用实例

安阳龙山煤矿11081区域二1煤层为一突出煤层,本煤层瓦斯预抽是区域性防治煤与瓦斯突出的措施之一．根据预抽煤层瓦斯防突作用原理,选取合理的瓦斯防突有效性指标及各钻孔参数,达到消除该煤层煤与瓦斯突出危险性的目标．据对本煤层瓦斯预抽效果的考查,已达到《防治煤与瓦斯突出细则》之规定,该区域可按无突出危险煤层进行管理．     

应用瓦斯地质单元法划分突出危险区域

受地质条件控制,煤与瓦斯突出的发生地点呈区域性分布,瓦斯突出区域性预测要以瓦斯地质为基础.在长虹公司地质勘探时期的瓦斯地质资料统计,以及二1煤层瓦斯基础参数测定成果的基础上,运用瓦斯地质学的研究方法总结了长虹井田二1煤层瓦斯的赋存特征和瓦斯地质规律.从瓦斯地质角度对长虹公司二1煤层煤与瓦斯的突出现象进行了分析,确定了长虹公司二1煤层煤与瓦斯突出区域预测指标及其临界值,进而将井田划为3个相互独立的瓦斯地质单元;根据瓦斯地质单元法划分突出危险区域的方法,最后对该矿的突出危险区域与非突出危险区域进行了划分.     

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.     

煤巷瓦斯预排深度数值模拟分析

利用有限元法对非均质煤层煤巷周围煤体瓦斯运移进行数值模拟分析，得出煤巷预排瓦斯带深度不仅与煤的变质程度有关，而且与煤层原始瓦斯压力、煤壁暴露时间和煤层赋存地质条件等因素有密切关系，最后针对淮南Ｃ１３煤层的实际情况给出煤巷斯预排深度的计算公式。     

禹州煤田梁北二井山西组二1煤瓦斯地质特征

勘探阶段对井田瓦斯地质特征的描述、瓦斯赋存规律的探讨以及突出危险性评价,是煤矿设计的重要依据.根据勘探阶段的资料,系统分析了禹州煤田梁北二井山西组二1煤瓦斯含量的控制因素,并对煤与瓦斯突出危险性进行了预测.研究表明:(1)开放性正断层是造成瓦斯散失的主要通道;(2)上覆地层有效厚度是控制瓦斯区域展布的主要因素,厚度越大,瓦斯含量越高;(3)顶底板为泥质岩类的区块,瓦斯含量较高;(3)深部地下水滞流区瓦斯含量高;(4)二1煤为突出危险煤层.     

煤层群煤与瓦斯安全高效共采体系及应用

提出了高瓦斯煤层群煤与瓦斯安全高效共采的概念：在煤层群开采条件下，首先开采瓦斯含量低、无突出危险的首采煤层，利用其采动影响使处在其上部和下部的煤层卸压，煤层透气性成百倍地增加，从而形成高效的瓦斯抽采条件．同时进行的卸压瓦斯高效抽采既解决了由卸压煤层向首采煤层涌出瓦斯问题，保障首采煤层实现安全高效开采，又大幅度地降低了卸压煤层的瓦斯含量，消除了煤与瓦斯突出危险性，为在卸压煤层内实施快速掘进与高效采煤方法提供了安全保障，从而实现了瓦斯与煤炭两种资源的安全高效共采．文中介绍了针对不同卸压瓦斯流动特点的近程、中程和远程卸压瓦斯抽采方法及工程应用实践，最后对高瓦斯煤层群煤与瓦斯安全高效共采体系的应用前景进行了分析．     

基于灰色理论确定煤与瓦斯突出预测敏感指标

为了提高煤矿瓦斯突出危险性风险评价的准确度和可靠性,利用灰色系统理论中灰色关联分析数学模型,定量分析了4种预测煤与瓦斯突出的指标,并确定了能够较精确反映龙山煤矿二1煤层煤与瓦斯突出预测的敏感指标,该结果为龙山矿煤与瓦斯突出预测指标的选择提供了定量化依据.     

基于灰色理论确定煤与瓦斯突出预测敏感指标

为了提高煤矿瓦斯突出危险性风险评价的准确度和可靠性,利用灰色系统理论中灰色关联分析数学模型,定量分析了4种预测煤与瓦斯突出的指标,并确定了能够较精确反映龙山煤矿二1煤层煤与瓦斯突出预测的敏感指标,该结果为龙山矿煤与瓦斯突出预测指标的选择提供了定量化依据.     

平顶山十矿煤与瓦斯突出地质因素分析

随着矿井开采深度的增加，煤与瓦斯突出已愈来愈成为影响和制约生产的重要因素,为确保煤矿安全生产，作者对平项山十矿影响突,出煤层瓦斯赋存和突出的地质构造、煤层厚度的变化、煤体结构、埋藏深度等地质因素进行了分析研究，认为：地质条件对煤层瓦斯体积含量和煤与瓦斯突出的分区分带具有明显的控制作用；井田内厚度小于2m的单一煤层一般不具突出危险性，但随着开采深度的增加有可能发生突出；戊9-10煤层分又合并线附近为煤与瓦斯突出带，其他煤层分又合并线附近可能形成煤与瓦斯突出危险带.     

新集一矿孔隙结构特征研究

为进一步了解新集一矿煤层孔隙结构特征,通过压汞法和低温氮等温吸附法实验手段对新集一矿主采煤层孔隙发育特征进行研究。发现新集一矿主采煤层孔隙度较比两淮矿区其他地区高。其中以8煤层8XJ5号样为代表孔隙分布以小孔最发育,大孔较发育,中孔少见为特征和以13-1煤层13XJ10号样为代表孔隙分布以小孔最发育为特征的基质孔,孔隙之间的连通差,不利于瓦斯的抽排;以11-2煤层11XJ3号样和6-1煤层6XJ15号样为代表中孔发育,孔隙以裂隙性为主,孔隙之间的连通较好,有利于瓦斯的运移。     

Distribution of Heavy Hydrocarbon in Coal Seams and Its Use in Predicting Outburst of Coal

In order to verify whether any special gas component exists in outburst samples or not, coal samples from both outburst coal seams and non-outburst coal seams were collected. Some gases were extracted from the samples and analyzed qualitatively and quantitatively on chromatogram-mass spectrograph. The qualitative analysis show that there is no special gases in coal seams. And the quantitative analysis indicates that the heavy hydrocarbon content in coal samples from outburst coal seams is apparently higher than that from non-outburst district ones,which reflects the damage of geological tectonic movement to coal body in history. Therefore, the heavy hydrocarbon content of coal sample can be used as an index to predict coal outburst.     

Technical scheme and application of pressure-relief gas extraction in multi-coal seam mining region

A pressure relief gas extraction technical model of a typical mining area is proposed based on coal and gas simultaneous extraction theory. Flac3 Dwas employed to model vertical stress and displacement contour plot characteristics of non-outburst coal seam(No. 4) on top of outburst coal seam(No. 2) along strike and incline directions. Field investigations were also conducted to verify the scientific nature of the simulation. The results demonstrate that gas pressure in No. 2 coal seam dropped to approximately 0.55 MPa in the pressure relief multi-coal seam. The highest expansion rate of the coal mine reached up to 2.58%.The pressure-relief angle was 76° along the incline direction and 60° along the strike direction. As the expansion rate and pressure-relief angle increased and the gas pressure decreased, a large amount of gas flowed into the gob of No. 4 from No. 2 coal seam and was later discharged through specific gas pipes,which eliminated No. 2 outburst risks. This study resulted in positive outcomes in that gas extraction time was reduced by 13.5 days, due to pressure relief, and drilling work load was reduced by 0.1161 m/t coal. This method ensures that gas is discharged from the outburst coal seam quickly and safely,demonstrating that the proposed technical model of pressure-relief gas extraction is effective in a multi-coal seam region.     

利用SF_6示踪技术测试煤层瓦斯抽采半径

为了合理布置煤层抽放钻孔数量,采用SF6示踪技术测定煤层瓦斯抽采半径。沿煤层布置一排试验钻孔,选定其中某几个孔作为SF6释放孔,其余作为抽采试验孔,在一定的抽采负压条件下,通过观测抽采试验孔的瓦斯浓度随时间的变化情况,可以确定煤层瓦斯抽采半径。在朱集矿的试验中,通过一个月的连续观测,测得该矿11-2煤层瓦斯抽采半径可以达到5 m。利用SF6示踪气体可以较好的测定煤层瓦斯抽采半径。     

黄岩汇煤矿瓦斯地质规律及区域预测

在收集整理黄岩汇煤矿地质资料和瓦斯资料的基础上,运用地质构造控制理论,展开井下实测和地质编录,以分析矿区和井田地质构造分布特征,研究地质构造、顶底板岩性、煤层埋藏深度等地质因素对瓦斯赋存的影响,得出了井田内15号煤层瓦斯含量分布规律和构造煤的分布规律;同时,对黄岩汇煤矿15号煤层突出危险性也进行了区域预测．研究表明,煤层埋藏深度是影响黄岩汇煤矿15号煤层瓦斯含量分布的主控因素,其他地质因素仅仅影响煤层瓦斯的局部变化;将埋深大于321m的15号煤层划分为突出危险区,其余的则为非突出危险区．     

Fuzzy Evaluation of Coal Seam Geological Condition of Fully-Mechanized Face in Ten-Million-Ton Mine

1 IntroductionWith the development of coal mining, the dif-ference in coal seam geological conditions will cer-tainly influence on the adaptability of coal miningtechnology and on coalface outputs, especially theeconomic indicators. To ensure a high efficiency ofcoal mining, coal seam geological conditions mustbe made clear. Fuzzy evaluation here is aiming atconcrete coal seam geological conditions with thecomprehensive view of coal mining. The main ideaof this evaluationis that a coalface is …     

风水交替冲孔立井快速揭煤技术试验研究

针对低透气性煤层传统的排放钻孔立井揭煤技术严重地制约施工进度的问题,在桃园矿新副井揭8煤施工过程中,首次提出并试用了风水交替冲孔的快速揭煤技术,利用风水交替冲孔对钻孔孔壁煤体实施有序可控的剥离,增大了钻孔见煤段的孔径,使钻孔周围煤体得以卸压,瓦斯得到了较快的排放,消除了措施区域的煤与瓦斯突出危险性,实现了安全快速揭穿8煤。     

基于液氮吸附实验的煤层夹矸孔隙结构特征研究

煤层夹矸存在孔隙,具有吸附气体的能力。为研究沁水盆地新景矿煤层夹矸孔隙特征,选择8#煤层夹矸和15#煤层夹矸进行液氮静态吸附法实验研究。根据实验结果对新景煤矿8#煤层夹矸和15#煤层夹矸孔隙结构特征中的比表面积、孔径、孔径占比进行分析。结果表明:新景8#煤层夹矸主要以微孔和小孔为主,微孔和小孔占总孔比的92%以上,新景15#煤层夹矸主要由微孔、小孔和中孔为主,微孔、小孔占67%,中孔占到32%左右。微孔、小孔孔径大小与比表面积和吸附量有较强的相关性。     

煤层瓦斯抽放钻孔的二次封孔方法研究

针对煤层钻孔抽放瓦斯后煤层孔隙裂隙发育致使瓦斯浓度下降,钻孔有效抽放期缩短的技术难题,首次提出二次封孔方法.阐述了二次封孔方法的基本原理,建立了微细膨胀粉料颗粒在孔隙裂隙中运动的数学模型,并在晋城煤业集团公司寺河矿开展了6个月的现场工业性试验.结果表明:应用二次封孔方法可提高瓦斯抽放浓度25%～50%,延长钻孔的有效瓦斯抽放期3个月.     

基于ANN方法的煤巷掘进前方小构造预报技术

利用煤巷掘进过程中所暴露出的大量的煤层信息，确定了与煤巷掘进前方小构造存在密切关系的影响因素，分析了煤层倾角、煤层厚度、涌水量、瓦斯等各个影响因子，选出主控因子，建立主控因子与煤巷掘进前方小构造预测危险性指数间的人工神经网络（ANN）分析模型，求取了各影响因素对前方小构造预测的权重系数，并建立了煤巷掘进前方小构造预测预报的ANN模型及其判据．对鹤壁十矿煤巷掘进前方小构造进行了预测，结果表明：ANN技术可用于煤矿巷道掘进前方小构造预测．