煤与瓦斯突出监测报警系统突出判定及避险方法

结合目前煤与瓦斯突出防治技术,阐述了煤与瓦斯突出监测报警系统的布设原则,煤与瓦斯突出判定方法及报警避难方法。该方法确保煤与瓦斯突出事故发生时,井下人员安全撤离;及时准确判断煤与瓦斯突出事故发生时间、地点,一定程度避免煤与瓦斯突出事故发生后可能的瓦斯爆炸及煤尘爆炸等灾害,使煤与瓦斯突出事故造成的损失降至最低。     

梅河二井煤与瓦斯突出危险性评价

依据《防治煤与瓦斯突出细则》规定的预测煤与瓦斯突出危险性指标的临界值,结合煤层瓦斯基础参数,分析指出梅河二井第三水平( 65～-50m)12煤硬分层无煤与瓦斯突出及12煤软分层有煤与瓦斯突出危险性,为矿井防治煤与瓦斯突出提供了依据。     

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。     

基于瓦斯地质的防突技术措施研究

煤与瓦斯突出是矿井生产过程中最为严重的瓦斯灾害,瓦斯地质因素是发生煤与瓦斯突出的必要条件,主要表现为瓦斯赋存和瓦斯突出的地质条件。在分析瓦斯地质与煤层瓦斯赋存和煤与瓦斯突出的基础上,结合《防治煤与瓦斯突出细则》中防治煤与瓦斯突出区域和局部综合防突措施要求,以煤层瓦斯地质为根源,提出基于瓦斯地质的“四位一体”防突技术措施。     

BP神经网络在煤与瓦斯突出预测中的应用

鉴于煤与瓦斯突出对煤矿的安全生产的威胁以及其影响因子的复杂性,合理的选择煤与瓦斯突出预测的影响因子,利用非线性的BP人工神经网络建立煤与瓦斯突出强度预测模型,来预测煤与瓦斯突出强度的大小。结果显示,煤与瓦斯突出强度的预测值与实测值吻合得较好,表明采用BP神经网络预测煤与瓦斯突出强度是可行的,为矿井煤与瓦斯突出的预测提供了一种预测精度较高的方法。     

煤与瓦斯突出强度模拟实验

利用自主研制的"煤与瓦斯突出模拟装置"对不同初始瓦斯压力、不同突出口厚度和不同突出口径的煤样进行三维加载模拟煤与瓦斯突出。研究结果表明:在煤层瓦斯压力较小的情况下,若外部载荷较大、揭煤厚度较小、巷道断面较大的情况下也会发生煤与瓦斯突出;煤与瓦斯的突出存在一个突出口厚度的临界值,通过改变该值可以改变煤与瓦斯的突出及突出强度;巷道断面大小对煤与瓦斯突出有一定影响,通过减小断面可有效防止煤与瓦斯突出,减小突出强度;随着突出强度的增加,突出煤粉量和抛射距离也增加,大多数煤与瓦斯突出是发生在突出强度最大的时刻。     

基于层次分析法的煤与瓦斯突出预测研究

为了对煤与瓦斯突出进行预测,采用层次分析法研究了煤与瓦斯突出预测方法,分析了煤与瓦斯突出因素,对煤与瓦斯突出瓦斯压力和瓦斯含量临界值进行了确定。建立了煤与瓦斯突出的相关指标的层次分析模型。研究得出,某矿5号煤层的煤层瓦斯压力指标临界值为0.68 MPa,5号煤层瓦斯含量指标临界值为10.8 m³/t;影响煤与瓦斯突出的指标依次为煤的破坏类型和坚固性系数、顶板强度和厚度、煤层厚度、瓦斯压力、地质构造、瓦斯含量和埋深。研究为类似条件下煤与瓦斯突出预测提供了技术支持。     

大平煤矿煤与瓦斯突出特征及影响因素分析

安全高效生产是煤矿工作的重中之重,整理分析了大平煤矿历年的煤与瓦斯突出资料,总结出了煤与瓦斯突出的基本特征。运用瓦斯地质理论分析了影响大平煤矿煤与瓦斯突出的主要因素为地质构造、高能瓦斯、煤层埋深以及构造煤,尤其是褶皱和断裂构造及高能瓦斯赋存。认为地质构造通过控制瓦斯赋存、煤体结构类型来控制突出的发生,是发生突出的主导因素;高能瓦斯作为突出发生的能量条件,是影响突出的重要原因;而大平煤矿煤层埋深与煤层瓦斯含量和瓦斯压力关系明显,瓦斯垂直分带性强,是煤与瓦斯突出的另一个原因;同时大平煤矿构造煤成层发育,属易突出煤层,为煤与瓦斯突出创造了物质条件,是该矿发生煤与瓦斯突出的关键因素。这些原因为今后防治煤与瓦斯突出工作指明了方向。     

煤与瓦斯突出预兆分析及对策

统计了平煤股份八矿建井以来40次煤与瓦斯突出情况,研究和分析了煤与瓦斯突出预兆,为尽可能地进一步掌握煤与瓦斯突出的共性,针对性地在煤与瓦斯突出预兆期采取对策,可以避免绝大多数煤与瓦斯突出事故的发生。     

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。