煤体结构在煤与瓦斯突出预测中的应用研究

介绍了煤体结构的地质意义和物理力学内涵,分析了煤体结构在煤与瓦斯突出中的控制作用,一定厚度的构造煤的存在是煤与瓦斯突出发生的必要条件,论述了煤体结构指标在煤与瓦斯突出预测中的应用。     

煤体结构在煤与瓦斯突出研究中的应用

分析了煤体结构的地质意义和物理力学内涵，评价了煤体结构类型的不同划分方法，探讨了以煤体结构为主的研究方法在认识煤与瓦斯突出机理和进行煤与瓦斯突出预测工作中的应用。展望了今后煤体结构研究的主要方向。     

煤体结构研究在煤与瓦斯突出预测实践中的应用

分析了煤体结构的地质意义和物理力学内涵 ,评价了煤体结构类型的不同划分方法 ,探讨了以煤体结构为主的研究方法在认识煤与瓦斯突出机理和进行煤与瓦斯突出预测工作中的应用。     

超声波探测瓦斯突出煤体

瓦斯突出煤体的是发生煤与瓦斯突出的必要条件，探测瓦斯突出煤体是预测瓦斯突了的一种新方法，文内讨论了用超声波探测瓦斯突出的煤体的基础和条件，并对现场探测结果进行了分析研究。     

构造煤结构与瓦斯突出

采用有机溶剂萃取和煤成烃热模拟实验，对煤层受构造应力作用时的煤结构变化及构造煤的生烃特征进行研究.结果表明：构造煤的正己烷、苯萃取率与原生结构煤基本相近，而氯仿萃取率是原生结构煤的2倍多，构造煤含有很高的氯仿可溶低分子化合物；构造煤分子间的作用力小，决定了构造煤强度低和吸附性能高，从而控制了煤与瓦斯突出灾害的发生；煤的氯仿萃取率可以作为预测煤与瓦斯突出的指标.构造煤生烃潜力小，反映在构造应力作用下，曾经生过烃（瓦斯）.在构造应力作用下，煤中的有机质超前向两个方向演化，一方面聚合形成更大的高芳构化的大分子结构，另一方面则形成低分子化合物和气态烃（瓦斯）.     

构造煤分布规律及对煤与瓦斯突出的影响

通过对四川省主要矿区内晚二叠世和晚三叠世2个含煤地层中的构造煤进行研究,认为构造煤在不同构造位置、不同时代及不同煤层的分布有很大差别,构造煤的分布总体表现出分区性和选层发育的特点:盆地内部受构造应力作用较弱,是煤体结构破坏程度较弱的区域,挤压构造带内最厚的煤层构造煤最为发育.分析四川省煤与瓦斯突出资料,得出构造煤最发育的区域和层位,也是煤与瓦斯突出最严重的区域和层位.煤体结构及构造煤的发育程度对煤与瓦斯突出起着重要的控制作用.     

不同煤体结构组合的煤与瓦斯突出临界瓦斯压力

基于能量理论,分析了瓦斯突出瞬间能量的变化,构建了包括煤岩弹性能、瓦斯膨胀能在内的煤与瓦斯突出的正效应数理模型及煤岩抵抗瓦斯突出能量的负效应模型。根据煤岩应力应变试验,拟合得出了煤岩不同变形阶段力与变形量之间的关系,结合正、负效应耦合模型,计算出了寺河矿不同煤体结构组合下煤与瓦斯突出发生的临界瓦斯压力值。结果表明：在其他条件相似的情况下,随着软煤比例的增加,临界瓦斯压力值呈指数减小,煤与瓦斯突出的可能性大幅增加。利用该方法可以对煤与瓦斯突出临界值进行快速判断,从而采取有效措施。     

构造煤变形能及在煤与瓦斯突出中的作用

煤与瓦斯突出是一种以煤体变形能与瓦斯膨胀能共同驱动的煤岩动力灾害,尽管突出的综合作用假说已被广泛认可,相比于瓦斯膨胀能,煤体变形能在突出中的作用总被忽视。为了确定煤体变形能在突出中是否可以被忽略,对霍多特和郑哲敏的研究(突出能量领域的代表性成果)开展了系统回顾与讨论,认为霍多特提出的突出激发能量判据以煤体变形能为核心,而郑哲敏的数量级对比结果不能作为变形能可以被忽视的证据。大部分煤与瓦斯突出事故发生在构造煤层中,为揭示构造煤变形能在突出中的贡献,开展了煤体循环载荷实验与三轴破坏同步声发射监测实验,实验结果表明：与原生煤的线性、小变形特征不同,构造煤的加卸载曲线具有非线性、大变形的特征,构造煤的变形能与应力不再符合平方关系。基于土力学临界状态模型,构建了适用于构造煤非线性特征的变形能理论计算模型,该模型反映了煤体变形能与应力间的幂函数关系,确定了构造煤的幂指数主要为1.1～1.3,原生煤的幂指数主要为1.7～1.9,进一步表明构造煤的性质与土体更相似,而原生煤的性质更接近理想弹性体。尽管在相同应力水平下,构造煤的变形能更大,但构造煤在失稳后的对外释放能量很低,表现为损伤破碎时几乎不产生声...     

岩浆侵入对煤与瓦斯突出的控制作用研究

从祁东矿岩浆侵入的形成机制入手,分析了岩浆侵入分布特征,岩浆岩侵入对煤体结构、构造煤的成因及分布、瓦斯异常赋存的影响,阐明了岩浆侵入对煤与瓦斯突出的控制作用。研究结果表明:岩浆以顺煤层上部侵入为主,改变局部煤层的顶板岩性,形成致密的隔气层;导致煤层、煤质在垂向上煤级分带异常显著,二次生烃含气量增加显著,二者控制着瓦斯异常富集赋存;构造运动伴随岩浆活动,形成构造煤和局部应力集中区,应力分析得出,中央回风下山巷道走向为近SN向,与最大主应力方向夹角大,巷道在掘进过程中煤体承受应力较大,产生构造煤,同时,构造煤特性决定其抵抗外来破坏的能力小,造成了该区域频繁发生动力现象。     

突出区域煤层孔隙瓦斯赋存规律研究

论文以淮南矿业集团丁集煤矿突出煤层为试验点,采用压汞试验法对煤层孔隙进行研究,得出孔隙半径不同时,瓦斯赋存状态不同,游离和吸附的瓦斯含量也不同。在此基础上,利用高压容量法对煤样进行吸附试验,并结合工业分析结果,分析煤层瓦斯吸附量,根据丁集煤矿实际情况,考虑温度因素对瓦斯吸附试验的影响,为煤与瓦斯防突预测提供依据。     

瓦斯突出预测敏感指标的确定方法研究

通过模糊数学与概率论相结合分析,提出确定预测敏感指标的数学模型,把抽象的敏感指标确定问题通过具体的数值表示出来。实践证明,该模型预测的结果与实际相吻合,该模型的建立对突出矿井确定其敏感指标具有一定的参考价值。     

煤与瓦斯突出与地质构造的关系

地质构造预测是防治煤与瓦斯突出的重点工作。在生产中必须充分做好地质预报工作,加强对突出煤层的管理,这样可有效避免煤与瓦斯突出给煤矿正常生产造成的灾害,防治煤与瓦斯突出。     

煤与瓦斯突出问题研究

煤与瓦斯突出,是一种突发性的、破坏性相当严重的自然现象,往往会导致伤亡惨重的恶性事故,严重威胁煤矿的安全生产及工作人员的生命安全。本文就煤与瓦斯突出的机理、规律和预测方法做了简要的论述,并对突出的防治提出了若干解决方案。     

煤与瓦斯突出危险等级预测

针对我国对煤与瓦斯突出进行统一定级,统一管理,煤与瓦斯突出的防治工作存在盲目性等现象,提出采用层次分析法和模糊综合评判法,预测神仙坡煤矿工作面的突出危险等级,将突出程度划分为三个等级,对煤与瓦斯突出矿井的管理具有一定的指导意义。     

中马村矿煤与瓦斯突出地质因素分析

简述了中马村矿煤与瓦斯突出概况,详细分析了该矿煤与瓦斯突出与煤层厚度及变化、煤层分岔与合并、断层构造、煤体结构、煤层埋藏深度、地下水活动情况等地质因素之间的关系,提出了影响中马村矿煤与瓦斯突出的主要地质因素,为将来合理进行突出区域预测及采取有效防突措施奠定了基础。     

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。     

矿井煤与瓦斯突出危险性模糊综合评价方法研究

采用模糊综合评价方法建立模糊数学模型，对矿井煤与瓦斯突出危险性进行分析。在矿山地质调查的基础上，建立矿井煤与瓦斯突出危险性数据库，针对矿山开采与矿山安全的关系建立数学模型，在单一因素评价的基础上进行多因素的模糊综合评价，为矿山安全生产和科学决策提供依据。     

矿井煤与瓦斯突出防治实践

结合义安煤业有限公司矿井具体瓦斯地质条件与12120工作面的瓦斯抽放实践,介绍了该矿煤与瓦斯突出危险性的预测办法及参数指标的预测步骤,详细分析了该矿防治煤与瓦斯突出的治理技术及应用效果,通过采取符合该矿具体实际的防突技术,提高了矿井瓦斯抽放效果,保证了矿井的安全生产。