煤岩冲击倾向性预测

研究发现引发冲击地压的因素分为内外2个因素,其中煤岩的冲击倾向性属于内在因素,也是引发冲击地压的主要原因。主要介绍某煤矿13煤层及其顶底板岩层的冲击倾向性测定和评估。为该矿今后对冲击地压预测、防治提供必要的科学依据。     

煤层冲击倾向性试验研究

采用MTS对山东某矿3下煤进行了煤层冲击倾向性试验研究,通过对冲击能量指数、弹性能量指数和动态破坏时间3个煤层冲击能量指标的试验和分析,得出煤层具有较弱的冲击倾向;结合实际采矿条件,应加强冲击地压的预测预报,以保证矿井的安全生产。     

龙家堡2~#煤层冲击倾向性试验研究

冲击地压以其突发性、破坏性严重威胁着煤矿的安全生产,及时预测对保障矿井安全生产非常重要。煤岩冲击倾向性研究是冲击地压预测预报及防范治理的基础。采用试验测得的冲击能量指数KE,弹性能量指数WET、动态破坏时间DT作为煤层冲击倾向性的分类指标。本文通过实验室测试龙家堡2#煤层各项指标,确定了其冲击倾向性等级,提出了合理建议。     

煤岩物理力学性质与冲击倾向性关系

冲击倾向性是煤岩介质的固有属性,是发生冲击矿压的必要条件,物理力学参数表征煤岩介质的性质,基于大量煤岩介质物理力学参数数据及冲击倾向性结果,分析了煤岩物理力学性质中吸水性、强度参数、变形参数与冲击倾向性之间的定量或定性关系.试验研究及理论分析结果表明,随着煤岩介质吸水性增强,其动态破坏时间越长,冲击能量指数越低,冲击倾...     

观台煤矿煤岩物理力学性质测定与冲击倾向性评价

以观台煤矿二水平(-270 m水平)总回风巷掘进头及2403轻放工作面煤层及顶、底板煤岩为研究对象,利用试验机测定并分析其物理力学性质,以此为基础,利用弹性能量指数法评价观台煤矿煤、岩冲击倾向性,最终得出工作面内不会产生冲击地压现象,在以后的工作面回采过程中得到了验证。并建立了观台煤矿煤的冲击倾向性评判标准。     

天池煤矿煤岩冲击倾向性试验研究

天池煤矿位于四川绵竹市境内，开采煤层为上二迭系的单一煤层。煤田为一圈闭向斜构造，煤层厚度变化较大，浅部为０７～１２ｍ，深部２～４ｍ，局部厚达１０～１２ｍ，有时出现薄化和尖灭。煤层倾角变化也较大。矿井为低沼气矿井。自１９５８年建矿以来，天池煤矿发生...     

凌志达矿15^#煤层煤岩冲击倾向性研究

采用实验室试验方法对煤岩样进行试验,并采用origin软件对各项试验指标数据进行了计算分析。研究结果表明,煤样的平均单轴抗压强度为8.03 MPa,冲击能量指数为1.47,弹性能量指数为1.98,动态破坏时间为1336 ms,确定15^#煤层无冲击倾向性;顶板岩层总弯曲能量为11.25 kJ,确定顶板岩层无冲击倾向性。     

煤岩体冲击倾向性指标相关性研究

对煤岩材料进行单轴压缩实验,获得相应的冲击能量指数、弹性能量指数、动态破坏时间数据,分析了3个指标之间相关关系。研究结果表明:煤岩体的弹性能量指数与冲击能量指数之间满足正相关性,在两者数据值比较小的区间符合对数关系;动态破坏时间与冲击能量指数之间存在明显的负相关性,在动态破坏时间较小时,两指标符合乘幂关系;冲击倾向性实验中可根据拟合结果由其中某一指标值确定相关的另一指标。在其他区间内,数据的离散程度较大,相关性较差,实验中应当适当增加样本数量,提高结果的准确性。     

天池煤矿煤岩冲击倾向性的试验研究

按照煤岩的冲击倾向性指标，对天池煤矿１号和１８采区的煤岩进行了单轴（σ１〉σ２＝σ３＝０）和三轴（σ〉σ２＝σ３＝６ＭＰａ）冲击倾向性试验研究，结果表明，天池煤矿煤层具有有中等冲击倾向性，而顶，底板岩石具有强烈冲击倾向性。     

万峰煤矿1~#煤层冲击倾向性测定及分析研究

冲击地压灾害是煤矿近几年经常发生的灾害之一。其突发性和破坏性严重威胁着煤矿安全生产,煤矿在生产过程中对冲击地压的预测和防治非常重要。通过测定万峰煤矿1~#煤层的动态破坏时间、弹性能量指数、冲击能量指数和单轴抗压强度等参数,计算1~#煤层的冲击倾向性距离系数,综合评判该煤层的冲击危险性等级,为该矿开采1~#煤层提供了防冲技术依据,为矿井安全、高效生产提供了技术保障。     

观音山煤矿一井石门揭煤防突技术研究

针对低透气性煤层石门揭煤防突使用常规预抽方法存在钻孔多、效果差和周期长的问题,提出采用水力压裂石门揭煤技术,通过增加煤层裂隙提高透气性、提升抽采效果,从而缩短揭煤周期。同时将水力压裂石门揭煤技术在观音山煤矿一井与常规密集钻孔预抽技术进行对比试验,试验结果表明:压裂后的平均瓦斯抽采浓度由压裂前的20%提高到45%,提高了2.25倍;单孔抽采纯量平均由2×10^-3 m³/min提高到5×10^-3 m³/min,提高了2.5倍;煤层瓦斯含量由11.238 6 m³/t降低到4.414 0～6.785 2 m³/t,降低了39.6%～60.7%;预抽时间由9个月缩短到5个月,缩短44%。     

宋楼矿煤与瓦斯突出危险性评价

以宋楼矿为例,分析了宋楼矿的地质构造特征,研究了该矿动力现象发生情况,找出了邻近矿井发生突出的控制因素,现场实测了大量的瓦斯基础参数,查明了该矿的瓦斯赋存规律,在此基础上评价了宋楼矿的突出危险性,该成果对于提高防突措施的有效性和针对性具有一定的参考价值和指导意义.     

A strategy for rock/coal outburst prevention

The current practice of rock/coal outburst monitoring, prevention and control was reviewed. The uncertainty of major factors contributing to the occurrence of such hazards and the complexicity of mining conditions surrounding the occurrence were analyzed. A strategic concept for rock/coal outburst prevention was introduced. The objective is to identify the bursting potential in an area, rather than predicting the bursting, by introducing a multi- dimension index model： potential-of-bursting （POB）, taking into consideration major contributing factors. In application, once the index has passed certain critical level indicating high risk, actions must be taken to reduce the bursting potential and to effectively prevent the hazard from occurring. A conceptual 2D model involving stress and methane pressure was described to demonstrate the methodology for determining the POB. However in practice, a POB model has to be established through experiments, field monitoring and calibration against case studies. To achieve this objective, coordinated research and international collaboration will be needed.     

煤岩固化防突技术在松河矿石门揭煤中的应用

针对常规防突措施的不足,采用煤体注浆固化的方法来提高石门揭煤处煤体强度和增强围岩的稳定性,从而降低煤层中初始释放瓦斯膨胀能来防止煤与瓦斯突出.煤岩固化方法的防突机理主要是改变了煤岩体物理结构性质,尤其是在石门揭煤过程中,为石门揭煤过程整个工序提供了可靠的安全保障,可以实现安全快速揭煤.     

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。     

非均布荷载条件下煤与瓦斯突出模拟实验

使用大型煤与瓦斯突出模拟实验装置,模拟不同集中应力区应力水平条件下的型煤试件的煤与瓦斯突出,探索集中应力区应力水平对煤与瓦斯突出特性的影响规律.通过对实验结果的分析,认为应力集中区应力水平的变化对煤与瓦斯突出有着重要的影响作用,具体表现在：随着集中应力区应力值的增加,煤与瓦斯突出的强度增加,抛出的煤体被破碎的效果也更为明显,而且突出后煤体的温度降低量也越大;另外,集中应力区应力水平对突出孔洞与煤层的夹角也有一定的影响作用。     

毛郢孜煤矿煤与瓦斯突出的构造控制分析

运用构造逐级控制理论,分析了矿区、矿井瓦斯地质规律,调研了毛郢孜煤矿低瓦斯涌出量背景下煤与瓦斯突出的构造控制因素。其所在的濉肖矿区受徐淮前陆褶皱冲断带的控制,地层隆起抬升,缺失三叠系地层,瓦斯遭到风化剥蚀,以低瓦斯矿井为主。而其受构造挤压作用强烈,存在着煤与瓦斯突出危险性;火成岩以岩床形式侵入煤层顶板,热变质作用使煤层进一步生成瓦斯,并封闭在煤层中;火成岩对煤层挤压揉皱形成构造煤,同时构造尖灭端应力集中,提供了足够的瓦斯热力学能。     

跃进煤矿龙水湖水库下采煤可行性研究

综合现场工程地质调查结果、现场测试、理论计算以及数值模拟得出了跃进煤矿在龙水湖水库库区下采煤是可行的结论,同时通过离散单元法UDEC软件数字模拟了跃进煤矿龙水湖下开采对地表沉陷的影响和煤层上覆岩层的垮落带、裂隙带、弯曲下沉带的分布,确定合理开采方案,为进一步试采研究奠定了基础。     

煤与瓦斯突出实验加压方式及其对煤体受力的影响分析

物理相似模拟实验是进行煤与瓦斯突出机理研究的主要方法之一。现有突出模拟实验装置逐渐向大尺寸发展,提高了对实验装置力学加载能力的要求。统计分析了现有三维煤与瓦斯突出模拟实验装置的力学加载系统的类型及特点,发现目前主要采用多组液压缸分布加载或提高力学加载系统刚度、液压缸加载能力两种方式解决大尺寸下突出模型的力学加载问题;同时利用COMSOL模拟软件固体力学模块分析了平板型、梯型两种压板结构对突出煤体应力变形的影响,结果表明,采用梯形结构压板时,可相对提高力学加载系统对突出煤体施加应力的均匀性。     

五凤煤矿煤与瓦斯突出的控制因素分析

针对五凤煤矿地质构造特征,分析了地质构造对瓦斯赋存的影响,指出地质构造是煤与瓦斯突出的主控因素;在此基础上,结合该矿实际生产情况,阐明了采掘活动是发生煤与瓦斯突出的先决条件,为煤与瓦斯突出的预测和治理提供了依据.