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。     

突出与冲击地压煤层工作面预测敏感指标研究

针对深部开采特殊工程地质力学环境下,掘进工作面动力灾害预测准确率低及低指标突出现象,结合下峪口矿2^#煤层区域强度差异性及瓦斯赋存不均衡特性,通过理论分析、实验室试验及现场试验,构建了2^#煤层深部掘进工过面动态组合预测指标体系。研究表明：掘进迎头煤体结构Ⅰ~Ⅲ类、顶板岩层坚硬完整时,钻屑量S值和钻屑粒度分布指数S_ξ值的相关性明显,S_ξ预测超过30%时存在冲击地压危险性;迎头煤体结构Ⅳ~Ⅴ类、煤层异常增厚区域时,S_ξ值与S、Δh₂（钻屑瓦斯解吸指标）值表现为相关性不明显,S、Δh₂差异程度显著,S≥6 kg/m、Δh₂≥120 Pa时存在突出危险性;断层、褶皱构造应力异常区及采动叠加应力影响区同时存在冲击与突出危险;现场试验掘进工作面预测无突出、冲击准确率100%,预测指标及临界值合理有效。     

乌兰煤矿7~#煤层突出危险性敏感指标及临界值的确定

为了确定煤与瓦斯突出矿井巷道掘进过程中的突出检验指标——突出预测敏感指标及临界值,指导现场防突措施的效果,对实验室相关参数进行分析并收集整理历史资料,筛选确定工作面突出危险性预测敏感指标及其临界值初始值,最后采用三率法和灰色关联法,确定突出煤层工作面突出危险性预测敏感指标临界值。根据乌兰煤矿掘进巷道的现场考察情况,确定了7#煤层突出危险性预测敏感指标为钻屑瓦斯解吸指标k1值及钻屑量指标S值,其临界值在正常地质条件下k1值为0.48 m L/(g·min0.5)、钻屑量S值为4.82 kg/m;在异常地质条件下k1值为0.38 m L/(g·min0.5)、钻屑量S值为3.85 kg/m。     

东曲矿瓦斯突出敏感指标预测及临界值研究

针对煤与瓦斯突出矿井预测指标敏感性问题,以东曲煤矿8号煤层为研究背景,通过实验室试验和现场实测相结合的方法,对预测指标敏感性及临界值进行研究,结果表明：(1)△h₂与k₁值敏感性相差不大,均可作为预测的敏感指标,钻屑量S的敏感性最差,可作为参考指标;(2)确定8号煤以k₁值作为瓦斯突出预测指标,并对该指标进行临界值计算,用以指导矿井的防突工作。     

基于煤层突出特征的工作面预测指标确定

为了确定突出煤层工作面突出预测敏感指标及合理临界值,以四季春煤矿6号煤层为例,通过总结矿井及邻近区域6号煤层的煤与瓦斯突出特征,构建了6号煤层工作面突出预测指标敏感性考察标准,基于敏感性考察标准统一对比了各工作面突出预测指标比值敏感程度,确定了6号煤层敏感指标钻屑瓦斯解析指标和辅助预测指标钻屑量。采用实验室测试和历史数据拟合计算、现场考察修正、扩大应用确定三步递进式敏感指标临界值确定方法,确定了6号煤层工作面突出预测敏感指标钻屑瓦斯解析指标临界值为0.51 mL/(g·min^1/2),辅助预测指标钻屑量临界值为6 kg/m。     

葛店煤矿双庙扩大区二2煤突出敏感指标及其临界值的研究

跟踪考察了葛店煤矿双庙扩大区3条煤巷掘进工作面突出危险性预测过程.通过数据分析,确定进行突出危险性预测时,钻屑量S、钻屑瓦斯解吸指标△h2和钻孔瓦斯涌出初速度q0对该区二2煤层煤与瓦斯突出的敏感程度.在此基础上,确定了该区二2煤的突出敏感指标及其临界值,为葛店煤矿掘进工作面突出危险性预测及瓦斯防治提供基础数据.     

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。     

漳村煤矿3号煤层预测敏感指标及临界值确定

为了准确预测漳村煤矿3号煤层煤与瓦斯突出危险性,在2601回采工作面切眼掘进期间,在工作面选择软分层中施工4个钻孔,用于测定煤钻屑瓦斯解吸指标Δh2、瓦斯涌出初速度q和钻屑量S共3项煤与瓦斯突出危险性预测指标,采用数理统计法结合"三率"法分析确定敏感指标及临界值。对突出危险性预测各项指标测定结果进行数理统计分析,比较各指标的敏感性,从而确定敏感指标。     

煤巷掘进工作面突出预测敏感指标临界值的确定

为了解决目前恩洪煤矿C9煤层煤巷掘进工作面突出预测敏感指标临界值不准确而导致增加防突措施工作量的问题,采用历史资料统计分析、实验室研究和现场考察相结合的办法,确定了恩洪煤矿C9煤层煤巷掘进工作面突出预测钻屑瓦斯解吸指标临界值K1为0.6mL/(g·min~(1/2))、钻孔钻屑量指标S临界值为6.0kg/m,并在121905工作面进行了现场试验,研究结果表明,确定的突出预测敏感指标临界值能够达到保证恩洪煤矿日常安全高效生产的目的。     

义安矿掘进工作面煤与瓦斯突出预测指标研究

针对义安矿近年来煤层煤与瓦斯突出问题,综合统计分析了掘进工作面突出预测指标:钻屑量指标S、钻孔瓦斯涌出初速度q和钻屑瓦斯解析指标Δh2,运用数学建模思想,并结合标准差和模糊优先关系排序决策,确定了义安矿煤层掘进工作面的突出预测敏感指标为q和Δh2,该结论可指导该矿的防突工作,意义重大、影响深远。     

毛家庄煤矿高瓦斯掘进工作面瓦斯防治技术研究

为了保障毛家庄煤矿掘进工作面的安全施工,确保矿井生产正常接续,提出毛家庄煤矿掘进工作面瓦斯防治技术方案。通过对矿井掘进期间的瓦斯涌出特征进行分析,选取瓦斯压力、瓦斯含量、绝对瓦斯涌出量、钻屑量及Δh₂等参数作为基础指标,采取区域瓦斯压力测定、区域瓦斯防治措施、局部危险性预测、局部抽采措施、抽采效果验证的方式对掘进工作面进行瓦斯跟踪治理。试验结果表明:毛家庄煤矿跟踪区域最大瓦斯压力为0.24MPa;掘进工作面最大瓦斯含量为5.45m³/t;钻屑量、Δh₂最大分别可达3.4kg/m、160Pa;通过对掘进工作面两帮采取边掘边抽的局部抽采措施,所有测定值均小于临界值,并且未发现其他异常情况。毛家庄煤矿掘进工作面瓦斯防治技术方案可有效保障掘进工作面的安全施工,确保矿井正常接续、均衡稳定生产。     

煤层突出敏感指标的间接确定方法

为快速、准确确定采掘工作面煤层突出敏感指标,综合分析钻屑量S、钻孔瓦斯涌出初速度q、钻屑解吸值Δh₂等突出指标对采掘工作面瓦斯含量W的关联性,建立了灰色关联数学模型,采用数学软件MATLAB R2009a编程,实现了突出指标敏感度的快速排序,提出了突出敏感指标的间接确定方法。该方法便于动态掌控采掘工作面突出敏感指标,及时调整区域验证或预测预报敏感指标,有效预测突出危险性,适用于瓦斯赋存差异性较大的煤与瓦斯突出矿井采掘工作面突出敏感指标判定。     

新集一矿6-1#煤层工作面突出预测敏感指标临界值研究

为提高新集矿区新集一矿突出煤层6-1#煤层采掘工作面突出危险预测准确率,减少防突措施工程量,采用理论分析、实验室测试和现场试验相结合的研究手段,获得了6#煤层试验区1506采掘工作面正常及异常情况突出预测敏感指标及其临界值,正常地质条件下:钻屑量S0 =5.0 kg/m,钻屑瓦斯解吸指标△h20=160 Pa;异常地质条件:钻屑量S0 =4.0 kg/m,钻屑瓦斯解吸指标△h20=128 Pa.经试验区超过3000m采掘工程应用,结果表明:工作面预测无突出准确率100％,研究确定的指标及其临界值合理有效,符合试验区实际情况.     

潘三矿11-2煤瓦斯突出预测敏感指标及临界值初步确定

通过对各突出预测指标物理意义和潘三矿11-2煤层瓦斯突出主导因素的分析,有重点地选择了突出预测指标,并对其在潘三矿11-2煤层6个煤巷掘进工作面进行了跟踪考察。然后对指标的考察结果进行"三率"分析,确定钻屑量指标S和钻孔瓦斯涌出初速度q为潘三矿11-2煤层的突出预测敏感指标。通过对钻屑量指标S和钻孔瓦斯涌出初速度指标q取不同假想临界值时进行"三率"分析,初步确定钻屑量指标S的临界值为6 kg/m,钻孔瓦斯涌出初速度q的临界值为4.2 L/m in。     

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。     

永红煤矿3号煤层突出预测敏感指标及临界值确定

为了防止煤与瓦斯突出事故发生,准确预测3号煤层采掘工作面突出危险性,在3507运输巷工作面掘进期间,跟踪测定了瓦斯涌出初速度、煤钻屑瓦斯解吸指标和钻屑量3项预测指标共计330组原始数据。采用数理统计及"三率"法,确定了3号煤层的预测敏感指标及临界值。     

工作面突出危险性预测敏感指标确定

为了确定突出煤层工作面突出危险性预测敏感指标,确保工作面突出危险性的精准预测,以四季春煤矿6号煤层为例,通过总结分析邻近区域及矿井6号煤层煤与瓦斯突出特征,构建了6号煤层工作面突出危险性预测指标敏感性分析标准。依据构建的工作面突出危险性预测指标敏感性分析标准,结合矿井工作面预测条件和《防治煤与瓦斯突出细则》相关规定,综合考察了6号煤层工作面突出危险性预测指标钻孔瓦斯涌出初速度(q)、钻屑瓦斯解析指标(K_1)、钻屑量(S)的敏感性,结果表明:6号煤层工作面预测指标钻屑瓦斯解析指标(K_1)敏感性较好,能够响应煤层全部煤与瓦斯突出特征;钻屑量(S)敏感性一般,响应煤层部分煤与瓦斯突出特征;钻孔瓦斯涌出初速度(q)敏感性较差,不响应煤层煤与瓦斯突出特征。最终确定钻屑瓦斯解析指标(K_1)为四季春煤矿6号煤层工作面突出危险性预测敏感指标,为突出煤层工作面突出危险性预测敏感指标的确定提供了参考。     

谢桥矿突出预测敏感指标及临界值确定

为了确定谢桥矿煤与瓦斯突出敏感指标及其临界值,采用"三率"、模糊聚类分析法对其进行分析,确定其临界值。通过对其掘进工作面突出危险性预测指标的测定,得出了其敏感性的排序:S>q>K1;突出预测敏感指标:钻屑量指标S临界值为6.0 kg/m,q值临界值为4.0 L/min。