基于时间序列分解的工作面瓦斯涌出分析方法研究

以回采工作面推进过程中落煤瓦斯涌出和采空区瓦斯涌出为研究对象,利用2种瓦斯涌出特征的特点,提出了1种瓦斯涌出量时间序列分解的方法。对采空区瓦斯涌出特征、落煤瓦斯涌出特征和工作面平均瓦斯涌出特征变化趋势进行了分析,认为3种瓦斯涌出特征变化既有相关性又有独立性,基于时间序列分解的方法将采空区瓦斯涌出和落煤瓦斯涌出的特征分别提取出来并进行了趋势分析。以山西某工作面连续15 d瓦斯涌出数据为例,对瓦斯涌出量时间序列分解、特征提取和分析方法进行了验证,认为该分析方法有效可行。     

采空区瓦斯涌出情况对瓦斯浓度及自燃带分布的影响

利用Fluent软件,对采空区瓦斯为均匀涌出、分段均匀涌出及连续涌出条件下的采空区瓦斯浓度及自燃带分布情况进行了数值模拟研究。结果表明:瓦斯均匀涌出时,采空区浅部的瓦斯浓度低于分段均匀涌出及连续涌出下的瓦斯浓度,在采空区深部其瓦斯浓度高于其他2种情况下的瓦斯浓度。针对瓦斯分段均匀涌出与连续涌出2种情况,采空区浅部区域两者瓦斯浓度相差不大;而在采空区深部,前者瓦斯浓度要大于后者。瓦斯均匀涌出时,其自燃带宽度较其他2种情况小;瓦斯分段均匀涌出时,其自燃带宽度比瓦斯连续涌出时略大。对采空区流场进行研究时,将瓦斯考虑为均匀涌出或者分段均匀涌出都是不准确的,应根据采空区瓦斯涌出的实际特点进行研究。     

二1煤层瓦斯赋存规律与涌出预测研究

通过对阳城二矿二1煤层瓦斯含量和瓦斯涌出量进行分析,得出了瓦斯含量分布规律及瓦斯含量与瓦斯涌出量之间的近似关系,并分别对掘进和采煤期间的瓦斯涌出量进行预测,绘制出了相应的瓦斯涌出量分布图。研究结果显示,在东风井,瓦斯含量和瓦斯涌出量最高,且随采深变化很明显;掘进面相对瓦斯涌出量和瓦斯含量之比要远高于回采工作面。     

瓦斯体积分数最低点法测定综采工作面瓦斯涌出构成

论述了瓦斯体积分数最低点法测定工作面瓦斯涌出构成的原理。针对某煤矿32212(1)综采工作面的通风技术条件,采用瓦斯体积分数最低点法对工作面瓦斯涌出构成进行了测定。测定结果显示:工作面瓦斯涌出总量为21.36m3/min。其中煤壁瓦斯涌出占总瓦斯涌出量的34.88%,采空区瓦斯涌出占总瓦斯涌出量的47.33%,采落煤瓦斯涌出占总瓦斯涌出量的17.79%。     

某矿1103工作面瓦斯涌出规律研究

运用瓦斯流动及涌出的基本理论和回归分析方法,对某矿1103工作面瓦斯涌出数据进行分析,得出了工作面瓦斯涌出规律,探讨了工作面煤壁及落煤瓦斯涌出量与日产量的关系、采空区瓦斯涌出量与工作面推进速度的关系。在此基础上,运用统计分析方法,对工作面瓦斯来源及构成进行分析。结果显示,采空区瓦斯涌出是工作面瓦斯的主要来源,且邻近层瓦斯涌出是采空区内瓦斯的主体。     

贵州煤矿瓦斯涌出量灰色预测的应用

运用灰色理论建立巷道瓦斯涌出量的灰色模型,对贵州某矿矿井瓦斯涌出量进行预测预报.采用残差识别方法修正GM(1,1)模型进行瓦斯涌出量预测,预测精度更高.利用灰色灾变预测理论,对某矿矿井工作面瓦斯涌出资料进行分析、研究建立煤矿瓦斯涌出量灰色预测模型,并对矿井瓦斯涌出量变化趋势进行预测.通过建立灰色预测模型,进行矿井瓦斯涌出量灾变性预测.     

瓦斯涌出量的灰色建模及其预测

为了正确预测瓦斯涌出量,根据灰色理论提出的灰色预测方法,把非等间距数列变为等间距数列,利用不同时间段瓦斯涌出量的原始数据建立矿井瓦斯涌出量GM(1,1)预测模型,进行瓦斯涌出量预测,选择了合理的误差检验模型,结果表明预测程度高.利用灰色预测理论,通过对某矿矿井工作面瓦斯涌出资料进行分析、研究建立煤矿瓦斯涌出量灰色预测模型,并对矿井瓦斯涌出量变化趋势进行预测.     

瓦斯涌出位置的设置对工作面流场分布模拟的影响

采用数值模拟方法对将工作面瓦斯涌出位置设置为煤壁涌出及工作面涌出条件下的流场分布进行了研究,结果表明:在靠近采空区侧工作面沿程,将瓦斯涌出位置设置为煤壁涌出时的瓦斯浓度较工作面涌出时的小;在靠近煤壁侧的工作面沿程,将瓦斯涌出位置设置为煤壁涌出时的瓦斯浓度较工作面涌出时的大。将瓦斯涌出位置设置为煤壁涌出及工作面涌出条件下的采空区瓦斯分布、氧气分布及自燃带分布规律基本一致。如对工作面流场分布进行研究时,必须结合采煤工作面实际情况正确设置瓦斯涌出源位置,而如果研究对象为采空区流场分布时,为减少建模的复杂程度可将瓦斯涌出位置设置为工作面瓦斯涌出。     

基于灰色建模预测李雅庄矿井瓦斯涌出量

为了正确预测瓦斯涌出量,根据灰色理论的灰色预测方法,利用不同时间段瓦斯涌出量的原始数据,建立矿井瓦斯涌出量GM(1,1)预测模型,进行瓦斯涌出量预测,并选择了合理的误差检验模型,预测程度高。经对李雅庄矿井瓦斯涌出资料建立矿井瓦斯涌出量灰色预测模型,对矿井瓦斯涌出量进行预测的实践表明,确有良好效果。     

近距离煤层群开采工作面瓦斯涌出量预测方法研究

在进行近距离煤层群开采工作面瓦斯涌出量预测时,下部煤层由于受上部多个煤层开采的影响,瓦斯会多次释放,瓦斯含量将大幅降低,利用行标所述方法进行下部煤层工作面瓦斯涌出量计算时,将不可避免地造成预测结果的偏差。为准确计算近距离煤层群开采时工作面的瓦斯涌出量,引入开采层对邻近层瓦斯涌出影响系数,对当前行标中开采层瓦斯涌出量计算公式和邻近层瓦斯涌出量计算公式中煤层原始瓦斯含量和煤层残存瓦斯含量进行了修正,提出了修正后的开采层瓦斯涌出量计算公式和邻近层瓦斯涌出量计算公式。利用修正后的计算公式对河北某矿近距离煤层群开采条件下各煤层回采工作面的瓦斯涌出量进行算例分析,并与行标所述方法进行比对,结果表明,两者之间在计算首采层瓦斯涌出量时结果基本一致,偏差为0.35 m3/t,其余各煤层回采工作面的瓦斯涌出量计算值均有较大幅度的偏差,偏差最大时,按行标所述方法计算的结果是按修正后公式计算结果的4.45倍,两者偏差达到3.76 m3/t。结合矿井工作面实际瓦斯涌出情况,按照修正后的计算公式计算的工作面瓦斯涌出量结果更接近于矿井实际回采工作面的瓦斯涌出量,验证了所提出的修正后的开采层瓦斯涌出量计算公式和邻近层瓦斯涌出量计算公式的准确性。