淮南矿区煤与瓦斯突出防治工作中存在的问题浅析

;针对淮南矿区煤层赋存状况以及瓦斯灾害现状,从煤与瓦斯突出危险区域划分、突出指标测定、解放层开采、钻孔抽放等方面分析了淮南矿区在防治煤与瓦斯突出工作中存在的问题,并提出了相关的建议。     

青龙一采区M16煤层突出危险区域预测及划分

对青龙煤矿一采区M16煤进行突出危险区域预测及划分。查清了一采区范围内影响煤与瓦斯突出的主要因素,测定了反映煤与瓦斯突出危险性的基础参数,划分了M16煤层的突出危险区、突出威胁区和无突出危险区,为开采M16煤层防止突出采取有针对性的措施提供了技术支撑。     

煤层突出危险区域的划分

根据突出危险区域划分理论,对桃园煤矿7煤层进行了突出危险区域划分及验证。结果表明,7煤层F2断层以南块段标高-520 m以浅为无突出危险区域,标高-520 m以深为突出危险区域;F2断层以北块段标高-492 m以浅为无突出危险区。通过分析回采区瓦斯涌出和揭煤期间回风瓦斯浓度,验证了突出危险区域划分的正确性,为突出防治工作提供了指导作用。     

潘二煤矿6煤西四采区突出危险性区域划分研究

以煤与瓦斯突出危险性区域划分为研究目标,针对潘二煤矿6煤西四采区的具体情况,采用瓦斯参数法和单项指标法对其进行突出危险性预测,结果互相参考印证,对该采区进行突出危险性区域划分。     

新安煤田突出点与煤厚变化指标的确定

根据新安煤田煤厚变化的规律及曾发生过的煤与瓦斯突出特征,从煤厚变化规律对煤与瓦斯突出的关系来确定突出危险指标,从而划分危险区域。     

瓦斯等值线图在煤层突出危险区域划分中的应用

为确保用瓦斯地质图划分煤层突出危险区域的准确性和有效性,提出分别以煤层埋深和测点坐标为参照,利用sufer8.0软件绘制瓦斯压力和瓦斯含量等值线图,综合评判煤层的突出危险区域和无突出危险区域。并通过此方法对开元煤矿3#煤层九采区进行了突出危险区域划分,划分结果符合现场实测情况。     

上社二景煤矿突出危险性分析及区划研究

尽管瓦斯压力、含量等指标在煤与瓦斯突出预测的现场应用已非常普遍,但针对具体的井下作业环境、地质条件,突出参数的指标变化明显程度会有所不同。基于此通过对上社二景15#煤层瓦斯赋存规律的研究,绘制出瓦斯压力、含量等值线,从而划分出突出和无突出危险区域,该研究指导其防突工作且对相邻矿井或相似地质条件的矿井有很强的适用性。     

煤与瓦斯突出区域预测的地质动力区划

以板块理论为基础,从区域地质构造研究入手,进行了活动断裂划分与评估,并结合地应力测量方法、数值模拟方法、实验室试验、GIS技术和计算机技术,研究和建立了突出危险区域预测方法。开发了煤与瓦斯突出区域预测决策分析系统,实现了煤与瓦斯突出区域预测的可视化管理,进而划分煤与瓦斯突出危险区、突出威胁区和无突出危险区,对煤与瓦斯突出危险性作出评估和预测,拓宽了煤与瓦斯突出预测途径,提高了瓦斯灾害预测的准确性。     

基于联系熵的煤与瓦斯突出区域预测方法

针对煤与瓦斯突出存在诸多不确定影响因素的特点,在研究煤与瓦斯突出机理和集对分析理论的基础上,确定了突出区域预测指标,划分了突出危险等级和指标临界值,计算各突出危险等级的联系熵范围,从而构建了煤与瓦斯突出区域的联系熵预测方法.通过应用实例预测,计算结果与实际情况相吻合,证明了该预测方法的合理性和可行性,对煤矿实现煤与瓦斯突出区域预测具有一定的指导意义.     

地质指标在煤与瓦斯突出预测中的应用研究

对己组煤层的突出分布特征、瓦斯涌出量和瓦斯含量、瓦斯突出指标、预测效检指标等相互之间的关系,特别是地质因素进行了综合分析,研究地质因素对煤与瓦斯突出影响,确定地质条件类型对瓦斯突出的预测指标,对己组煤层中的己四采区的突出危险区域划分提供依据,指导了防突措施的制定。     

马池煤矿煤与瓦斯突出危险工作面消突措施及评价分析

 鉴于11041工作面是煤与瓦斯突出危险工作面,在该工作面上采取了顺层钻孔预抽煤层瓦斯的防突措施,吨煤抽放钻孔量为0.16m/t,瓦斯预抽率达34.72％,采前残存瓦斯含量明显低于临界值。采用单项指标法、综合指标法、残余瓦斯含量法、吨煤抽放钻孔量和煤层瓦斯预抽率对该工作面采前突出危险性进行评价,评价结论为无突出危险性,这为该工作面回采过程中制订安全技术措施提供了重要的科学依据。     

煤与瓦斯突出预测敏感指标及其临界值研究进展

煤与瓦斯突出预测是突出煤层2个"四位一体"综合防突措施的关键环节,对确定突出预测敏感指标及其临界值具有重要意义。以往突出预测敏感指标及临界值的确定,包括地应力指标和瓦斯指标,是通过现场反复测试、试验确定的;而现今的突出防治管理模式不支持这种方法,故只能采取实验室试验研究,主要是针对瓦斯相关指标的研究,结合部分现场验证来确定。选取大隆矿12煤、芦岭矿8煤、祁南矿3煤、朱仙庄矿10煤、童亭矿7煤和新景3煤等6个煤样,煤种涉及中等变质程度的气肥煤到高等变质程度的无烟煤,试验研究了各煤样瓦斯压力P与瓦斯含量W,瓦斯压力P与钻屑瓦斯解吸指标K_1和Δh_2,以及钻屑瓦斯解吸指标K_1与Δh_2之间的关系规律。结果表明:突出预测的瓦斯指标之间具有单值对应关系,但各煤样的这种对应关系是变化的,国家相关标准给出的突出预测指标建议临界值之间并不对应,也不能完全反映煤层的实际突出危险性与突出严重程度,不同变质程度煤层很难存在统一的临界值;应用煤层瓦斯相关指标之间的对应关系,结合突出煤层的实际,如始突深度、突出动力现象、钻孔动力现象等,可间接确定突出预测敏感指标的临界值。同时,未来精细化的突出防治对突出预测敏感指标有更高的要求,进一步研究的方向应包含反映地应力状况、小构造影响下煤层赋存、预测煤层潜在突出强度的指标,以及适应突出灾害差异性的新突出预测方法及措施效果检验方法。     

义安矿掘进工作面煤与瓦斯突出预测敏感指标的确定

煤与瓦斯突出危险性预测是防治煤与瓦斯突出的关键环节,瓦斯突出预测的核心又是预测指标的敏感程度问题。为了预测义安矿掘进工作面煤与瓦斯突出危险性,深入分析了突出预测指标的性质和适用条件,并统计分析了掘进工作面突出预测指标区间分布特征和突出预测指标的影响因素,同时结合标准差和模糊优先关系排序决策,最终确定义安矿二1煤层掘进工作面现有突出预测敏感指标为q和△h2。     

突出口径对煤与瓦斯突出强度影响研究

改进大型煤与瓦斯突出模拟试验装置,增加两个气体压力传感器和两个温度传感器,进行突出口径分别为10mm,30mm,50mm的煤与瓦斯突出模拟试验。试验结果表明:在0.75 MPa瓦斯压力条件下,突出口径为10mm时没有发生煤与瓦斯突出,突出口径为50mm和30mm时发生煤与瓦斯突出,突出煤体质量分别为25.40kg和15.05kg。随着突出口径的减小煤与瓦斯突出的煤量减少,突出强度降低。突出口径的大小影响煤体突出的状态,突出口径越大,煤体突出的距离越远,破坏性也越高。突出后煤样中粒径在1.6~5.0mm范围内的煤颗粒比例减小,而粒径小于0.75mm的煤颗粒比例增加,体现了突出过程中的破碎功,具有较强的粉碎性。突出口径越大,煤体越易于破裂失稳并发生煤与瓦斯突出,煤体中瓦斯的放散受突出口径的影响,使煤体中瓦斯压力梯度变化趋势不同。突出口径越大,瓦斯压力降低越快,瓦斯对煤体的粉碎性越明显,突出强度也越大,突出过程中煤体温度也发生变化,说明突出口径影响含瓦斯煤的破断失稳和突出特性。     

常村煤矿煤与瓦斯突出区域预测

为了预测常村煤矿煤与瓦斯突出区域,结合3号煤层瓦斯含量和压力、构造煤厚度、底板构造曲率、顶底板相对力学强度等方面特征,构建了3号煤层煤与瓦斯突出危险区、威胁区和非突出区的指标体系,结果表明:煤层瓦斯含量大于6.89m3/t、压力大于0.74MPa,单层构造煤累计厚度大于3.0m,煤层底板构造曲率|K|>50×10-6m-1,煤层顶底板相对力学强度大于20的区域是煤与瓦斯突出危险区。     

采煤工作面顺层钻孔消突效果评价

为了消除石港煤矿15111工作面的煤与瓦斯突出危险性,采用顺层平行钻孔及交叉网格钻孔进行本煤层瓦斯预抽。依据《煤矿安全规程》及《煤矿瓦斯抽采基本指标》等规范,采用钻孔指标、瓦斯指标及瓦斯预抽率进行消突效果评价并分析了评价结果的可靠性。数据显示,预抽钻孔布置合理,吨煤钻孔量为0.136 m/t,没留空白带;残余瓦斯含量为1.70～7.94 m3/t,残余瓦斯压力为0.09～0.46 MPa;瓦斯预抽率达到30%以上。结果表明,15111工作面消突措施效果明显,突出危险性已经解除,可以实施安全回采。     

赤峪煤矿2~#煤层超前钻孔有效影响半径测定

为降低赤峪煤矿2#煤层瓦斯危害,有效排放局部地点的瓦斯,采用钻孔瓦斯流量法对2#煤层超前钻孔有效影响半径进行测定,并同时采用突出指标法对测定结果进行最终确定。结果表明,综合采用钻孔瓦斯流量法和突出指标法测定煤层超前钻孔有效影响半径更具有设计针对性和施工可操作性,对赤峪煤矿2#煤层瓦斯治理工作提供实用性指导。     

水力掏槽防突措施的机理研究

工业试验证实水力掏槽防突措施能有效地保证掘进中的施工安全,掏槽后快速消除突出危险,提高突出地段煤巷掘进速度。对水力掏槽措施中的高压水射流、地应力、瓦斯内力等参数进行了分析研究,研究了水力掏槽防突的机理。     

突出危险工作面煤体温度变化的研究

针对某矿煤与瓦斯突出灾害预测指标研究不足的问题,利用自行研制的温度传感器装置,对某煤矿突出危险煤层的煤体温度变化进行了现场观测,并与传统的钻屑指标法预测煤与瓦斯突出危险性相结合,分析探讨了突出煤层煤体温度变化的规律,为今后利用煤体温度变化进行突出危险性的预测预报提供了依据。     

煤与瓦斯突出过程中瓦斯作用的研究

为了对煤与瓦斯突出事故进行有效的预防与控制，分别从孕育和突出两个阶段阐述了瓦斯在煤与瓦斯突出中所起的作用，指出了煤层吸附瓦斯和裂隙瓦斯对煤的物理力学性质的影响；由于空隙瓦斯的存在, 加剧了煤体失稳破坏的过程；特别指出突出的主要能源来自于瓦斯的膨胀能；并根据这一结论提出了相应的防突措施.