煤和瓦斯突出发生过程的现场考察

<正> 为了揭示煤和瓦斯突出的原因和机理,国内外许多科研人员进行了长期而广泛的研究,虽然取得了一些成果,但是,煤和瓦斯突出机理迄今并未得到根本解决。目前,对突出过程的认识在很大程度上还是假说性的,一个重要的原因便是缺乏煤和瓦斯突出过程的现场观测资料,这由于直接观测岩体中发生的现象有很大困难,而且还在于煤和瓦斯突出的突然性和危险性的特殊条件。目前,真正进行现场观测突出发生和发展过程的第一手材料还很少,已见之于文献的是马凯耶夫煤矿安全科学研究所于1957—1962年     

非均布荷载条件下煤与瓦斯突出模拟实验

使用大型煤与瓦斯突出模拟实验装置,模拟不同集中应力区应力水平条件下的型煤试件的煤与瓦斯突出,探索集中应力区应力水平对煤与瓦斯突出特性的影响规律.通过对实验结果的分析,认为应力集中区应力水平的变化对煤与瓦斯突出有着重要的影响作用,具体表现在：随着集中应力区应力值的增加,煤与瓦斯突出的强度增加,抛出的煤体被破碎的效果也更为明显,而且突出后煤体的温度降低量也越大;另外,集中应力区应力水平对突出孔洞与煤层的夹角也有一定的影响作用。     

根据煤与瓦斯突出时的各种现象考察瓦斯突出机理和实验所得的证明

<正> 一、根据煤与瓦斯突出时的 各种现象考察瓦斯突出 的发生机理 1.煤与瓦斯突出机理概要 作者对突出机理有如下看法: (1)煤与瓦斯突出的发生能源是瓦斯,除此而外,别无其它原因; (2)作为突出的发生条件应为如下各点: ①瓦斯在高压作用下,能够破坏煤、岩柱。 ②即使是高压瓦斯,但由于量少而无突出发生。为要突出,高压瓦斯必须集中; ③积聚的瓦斯在突出前要无泄漏; ④瓦斯压力对煤、岩柱应产生有效作用; ⑤煤、岩柱的强度与瓦斯压力的平衡状态被一举破坏。     

寺家庄煤与瓦斯突出机制分析

煤与瓦斯突出绝大多数发生在地质构造带,研究构造煤与原生煤的差异性对于探索煤与瓦斯突出机制意义重大。为探索阳煤集团寺家庄矿井煤与瓦斯突出事故频发的原因,对原生煤和构造煤煤样进行不同平衡压力条件下的恒温瓦斯放散试验,得到原生煤和构造煤在瓦斯放散特征方面存在显著差异,尤其在瓦斯放散初期,构造煤的瓦斯解吸速度明显高于原生煤,这一差异也体现于煤与瓦斯突出预测的现场测试结果,掘进过程中钻屑解吸指标K1值与构造煤厚度呈正相关关系,研究可知寺家庄煤矿15号煤层的煤与瓦斯突出受构造煤控制作用明显。     

不同突出口径条件下煤与瓦斯突出模拟试验研究

使用自主研发的煤与瓦斯突出模拟试验装置开展了不同突出口径条件下煤与瓦斯突出模拟试验,以分析石门揭煤时含瓦斯煤体暴露面面积对煤与瓦斯突出发生发展的影响。分析结果表明：突出口径越大,煤体越易于破裂失稳并发生煤与瓦斯突出,所以,石门揭煤时煤体暴露面面积对煤与瓦斯突出有着一定的控制作用,合理设计揭煤工艺控制煤层新暴露面面积可有效防治煤与瓦斯突出;突出口径影响破断煤体中瓦斯的放散,使得煤体中瓦斯压力梯度变化趋势不同;突出口径越小,煤与瓦斯突出持续时间越长,瓦斯压力降低越慢,瓦斯对煤体的粉碎性越不明显,突出强度也越小,也因此改变了突出时温度变化量,结果在某种程度上说明了突出口径影响含瓦斯煤的破断失稳和抛出特性。     

采场支承压力对煤与瓦斯突出的影响

作者从瓦斯流动及煤与瓦斯突出的事例研究中发现:采场支承压力对煤与瓦斯突出具有一定的控制作用;煤与瓦斯突出点沿走向的分布与顶板初次来压、周期来压步距有着内在的联系;进而提出了可根据顶板来压规律预报回采工作面煤与瓦斯突出。     

基于综合假说的淮南煤田潘一矿煤与瓦斯突出控制因素分析

煤与瓦斯突出是煤矿重要灾害之一,构造因素是控制煤与瓦斯突出的主要因素。淮南煤田煤层形成后,先后经历的印支、燕山和喜马拉雅等多期构造运动作用使煤层内部地质构造发生叠加、变形、破坏,叠加后形成的地质构造在很大程度上决定了其瓦斯地质特征,也决定了煤与瓦斯突出危险性程度。本文通过对淮南煤田潘一矿地质构造特征、瓦斯地质特征分析认为,在构造演化过程中,矿井内不同区域瓦斯地质特征受不同地质时期构造作用而产生了不同程度的响应,因而造成矿井瓦斯含量、瓦斯压力和构造煤在不同区域具体不同的分布特征,从而造成矿井煤与瓦斯突出分布具有分区性。     

基于综合假说的淮南煤田潘一矿煤与瓦斯突出控制因素分析（增刊）

煤与瓦斯突出是煤矿重要灾害之一,构造因素是控制煤与瓦斯突出的主要因素。淮南煤田煤层形成后,先后经历的印支、燕山和喜马拉雅等多期构造运动作用使煤层内部地质构造发生叠加、变形、破坏,叠加后形成的地质构造在很大程度上决定了其瓦斯地质特征,也决定了煤与瓦斯突出危险性程度。本文通过对淮南煤田潘一矿地质构造特征、瓦斯地质特征分析认为,在构造演化过程中,矿井内不同区域瓦斯地质特征受不同地质时期构造作用而产生了不同程度的响应,因而造成矿井瓦斯含量、瓦斯压力和构造煤在不同区域具体不同的分布特征,从而造成矿井煤与瓦斯突出分布具有分区性。     

煤与瓦斯突出的机理研究

使用实验物理的方法,结合煤与瓦斯突出的现象,利用辐射化学和量子力学的分析结果,推断煤与瓦斯突出的微观机理,提出"雷电"效应一直伴随着煤与瓦斯突出这一概念。分析化学变化和粒子相互作用在煤与瓦斯突出过程中的作用,得出煤与瓦斯突出的机理。     

石门揭煤煤与瓦斯延时突出过程及其动力源分析

基于煤与瓦斯突出机理,本文分析了石门揭煤过程煤与瓦斯延时突出全过程及其动力源,阐述了地应力和瓦斯压力在延时突出过程中的作用及其对含瓦斯煤体流变失稳及能量变化关系,并分析了延时突出动力源形成的能量聚集过程.结果表明,煤与瓦斯延时突出不但与卸压区、应力集中区的强度、长度有关,而且与作用在煤体上的应力峰值和瓦斯压力等因素有关;煤与瓦斯延时突出动力源大致有煤层地应力、煤体中的瓦斯及瓦斯内能、煤体物理力学性质及外作用等,延时突出动力源形成过程是复杂而又多变的,瓦斯、地应力是煤与瓦斯延时突出中的主要能量,因此降低瓦斯压力、瓦斯内能和地应力,是减少煤与瓦斯延时突出的根本办法.     

矿井煤和瓦斯突出事故的处理

<正> 在我国不少高瓦斯矿井中,经常发生煤与瓦斯突出事故,这种事故一旦发生将会引起矿井火灾和瓦斯爆炸事故,不仅对煤矿职工生命安全造成极大危害,国家财产造成极大损失,而且给我们救护工作带来非常大的困难和危险。因而我们在处理煤和瓦斯突出     

预测煤与瓦斯突出的模糊数学方法探讨

<正> 一、前言 煤与瓦斯突出是一复杂的动力现象,它与地压、瓦斯和煤的物理性质等因素有关。一次突出的发生有多种因素的共同作用,并且随着地点和条件的改变,其突出发生的主要因素也是变化的,因此,煤与瓦斯突出预测至今尚未取得满意结果。本文以瓦斯地质的理论分析为基础,结合松藻矿区打通一矿煤与瓦斯突出特征,运用模糊数学的方法,对煤与瓦斯突出预测问题进行探讨。     

逆断层倾角对煤与瓦斯突出影响的研究

贵州地区由于封闭性、压扭性断层较多,不利于瓦斯自然释放,导致瓦斯聚集而易在开采中发生煤与瓦斯突出事故,这对矿井安全高效生产极为不利。通过理论分析并结合数值模拟,主要研究了逆断层条件下不同倾角的逆断层对煤与瓦斯突出的影响。研究结果表明,倾角为60°的断层对煤与瓦斯的突出危险性影响最大,其次是45°;角度越小的断层越容易受到开采扰动的影响;顶板的冲击频率以及冲击强度是煤与瓦斯突出的诱因之一。     

日本煤矿瓦斯突出的预测与防治措施

<正> 1 瓦斯突出概述 1.1 定义 瓦斯突出可分为煤和瓦斯突出以及岩石和瓦斯突出。由于这两种现象都发生在类似的条件下,而且有着相同的机理,所以通常统称为瓦斯突出。     

三维应力作用下煤与瓦斯突出模拟试验及机理分析

煤与瓦斯突出是煤矿事故中最为剧烈的动力灾害之一,利用自主研制的"三维加载煤与瓦斯突出模拟试验装置"对煤与瓦斯突出孕育及发生过程进行了三维模拟试验,并进一步探究和分析了煤与瓦斯突出产生机理。研究发现:煤体内部瓦斯压力随体积应力的增大而增大,并且与之有很好的相关性,直至突出发生;建立了煤体应力与瓦斯压力综合作用的突出判断准则,且与试验结果吻合较好,拟合程度较高;提出了煤与瓦斯的突出是一个综合作用的过程,不仅受地应力、瓦斯压力和煤体强度的影响,还与突出口煤岩体抵抗强度有关。     

基于失稳爆析的瓦斯突出机理研究

煤与瓦斯突出事故属于我国煤矿生产中的多发事故,但目前国内外对煤与瓦斯突出机理的认识尚不统一,通过对煤与瓦斯突出事故发生时现象及原因的统计分析,提出了“煤层失稳—瓦斯爆析”的煤与瓦斯突出机理,认为“外力扰动引起煤层单元体平衡应力骤增,突破煤层自身抵抗能力发生失稳而产生脆性变形,造成煤层单元体吸附瓦斯爆炸式解吸,爆析后有限空间产生的瓦斯压力导致煤储层压力（平衡应力）剧增,再次突破煤层本身抵抗能力发生失稳”,这一现象循环往复,最终导致煤与瓦斯突出。煤与瓦斯突出是在失稳指数、瓦斯爆析含量临界值“双指标”超标时,在外力诱导下而产生的瓦斯动力现象。煤与瓦斯突出防治应从降低煤层瓦斯爆析含量、增大煤层失稳指数和合理规避外力作用这3个方面进行,并提出了具体实施方法。     

煤体中瓦斯水合固化的力学作用研究进展

为更好地完善我国煤与瓦斯突出预测与防治方法,基于煤与瓦斯突出综合作用假说,提出了瓦斯水合固化防治煤与瓦斯突出的方法。该方法核心是将煤层中瓦斯固化生成瓦斯水合物,不仅能降低瓦斯压力,而且能够提高煤体强度,以达到减弱或消除煤与瓦斯突出危险性的目的。实现了煤体中瓦斯水合物的生成以及含瓦斯水合物煤体力学性质-渗透率原位测试,提出了煤体中瓦斯水合物生成及力学性质-渗透率测试技术及含瓦斯水合物煤体三轴压缩数值建模技术。瓦斯水合固化热力学和动力学条件是防突的理论基础,煤层瓦斯水合物稳定储存是技术前提,瓦斯压力降低及煤体力学性质改善是防突关键,重点围绕水合固化煤体交叉力学问题进行总结。分析认为：(1)瓦斯水合固化防突技术理论框架已经初步形成,并利用数值模拟手段初步探究了瓦斯水合固化对煤体力学特征改善的细观机理;(2)现阶段已证实煤体中水合物生成不仅能降低瓦斯压力,而且能改善其力学性质,高饱和度对提高煤体峰值强度明显;(3)瓦斯水合物生成经历快速、缓慢和稳定3个阶段,且水合物的生成会造成煤体中瓦斯渗流通道阻塞,导致其渗透率降低;(4)高瓦斯压力、高CH4体积分数不仅有助于提高水合物饱和度而且会延缓水合物...     

立井穿越深部煤层时瓦斯突出的力学机理

通过深部立井围煤的受力分析,以及地压和瓦斯压力的研究,揭示了立井穿越深部煤层时瓦斯突出的力学机理,对于含瓦斯煤体的结构提出了不同与过去观点的气球爆炸新假说。文章强调了深部围煤塑性区域的形成和发展,以及煤与瓦斯突出的临界状态。整个研究涉及弹塑性理论,材料的强度理论以及岩土力学中的某些相关理论。研究结果不仅可用来预测立井穿越深部煤层时瓦斯的突出,而且可以为立井揭煤过程中煤与瓦斯防突措施的研究奠定理论基础。     

煤与瓦斯突出地质控制机理探讨

在综合考察国内外煤与瓦斯突出研究基础上,从瓦斯地质角度深入分析构造煤体、高压瓦斯和构造作用等影响突出发生的关键因素,初步提出以瓦斯突出煤体为核心的煤与瓦斯突出地质控制机理。认为地质构造控制着煤层瓦斯的赋存和构造煤分层破坏程度以及厚度分布,控制着煤与瓦斯突出;煤与瓦斯突出动力现象是一定规模的瓦斯突出煤体在临近采掘工作面煤壁时,卸载引起煤体拉张向深部扩展破坏,煤层透气性高倍增加,同时煤体内大量瓦斯因降压而快速解吸,靠近煤壁的煤体内瞬间形成高动能的气、煤颗粒混合体,类似点爆炸药包,造成煤层严重崩塌破坏,发生煤与瓦斯突出。以郑煤集团大平煤矿“10·20”特大型煤与瓦斯突出为基础,进行地质控制煤与瓦斯突出实例分析,结合新疆自治区煤矿瓦斯地质特征揭示了瓦斯突出煤体发育和分布规律。     

复合构造控制煤与瓦斯突出及其地质条件

煤与瓦斯突出是采煤生产中一种严重的地质动力灾害,它主要发生在地质构造破坏带。对复合构造煤与瓦斯突出的发生规律研究表明,复合构造形成的构造复合部位具备发生煤与瓦斯突出的地质条件。导致这一结果的主要原因是突出煤体主要分布于构造复合部位,断层构造、构造煤分布、瓦斯赋存及其与瓦斯突出的这种相互控制作用是地史上和现今构造应力场长期作用的结果。这一规律性认识对于揭示煤与瓦斯突出有着重要的理论和实践意义。讨论构造复合部位突出煤体的分布规律对于地质构造控制煤与瓦斯突出的认识具有一定的启示。