构造煤特征及其与瓦斯突出危险性的关系

构造煤是发生煤与瓦斯突出的必要条件。13-1煤层是淮南煤田潘一井田的主采煤层,该煤层构造煤非常发育,通过计算构造煤在煤层中所占的比例和构造煤的厚度;分析构造煤的分层特征,研究该煤层的构造煤发育特征,并初步探讨了构造煤发育特征与瓦斯突出危险性之间的关系。     

煤与瓦斯突出危险性预测

介绍用钻屑指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性方法以及在前岭煤矿预测试验结果，确定了突出危险临界值和突出危险性等级。对煤巷掘进工作面预测突出危险性具有一定的参考价值。     

构造煤瓦斯解吸特征及对煤与瓦斯突出的影响

通过改进的煤样瓦斯解吸装置,精确测定了不同平衡压力下构造煤与原生煤的恒温瓦斯解吸量与解吸速度数据,分析了构造煤的瓦斯解吸特征。实验结果表明:构造煤的瓦斯解吸量具有明显的分段特征,其初期瓦斯解吸量更大,第1 min内瓦斯解吸量可达120 min总解吸量的31.55%～38.07%,远高于同条件原生煤的10.94%～14.24%;构造煤的初始解吸速度可达10.11～15.75 mL/(g·min),是同条件下原生煤的的1.72～2.32倍,构造煤的初期解吸特征主要由第1 min内的解吸特性控制。通过现场数据分析了钻屑瓦斯解吸指标K_1随构造煤平均厚度变化情况,两者呈线性关系且显著正相关,说明在构造煤发育区域煤与瓦斯突出危险性显著增加。     

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）.     

英岗岭矿区煤与瓦斯突出的构造特征

为了研究英岗岭矿区煤与瓦斯突出的地质构造特征,在大量统计英岗岭矿区各矿井煤与瓦斯突出事故发生情况和地质构造形态特征的基础上,对矿区瓦斯地质单元进行了划分,分析了矿区典型高突矿井断层和褶皱对煤与瓦斯突出的影响。结果表明:在受大型压扭性断层影响而发育的一系列由小型逆断层组成的叠瓦式构造区域,突出危险性大;褶皱的轴部和整个复向斜的构造收敛区域是煤与瓦斯突出的多发区;小褶皱或小断层发育并伴随煤厚由薄变厚区域易造成煤和瓦斯突出。     

煤与瓦斯突出危险性预测

介绍用钻屑指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性方法以及在前岭煤矿预测试验结果，确定了突出危险临界值和突出危险性等级。对煤巷掘进工作面预测突出危险性具有一定的参考价值。     

煤与瓦斯突出危险性预测指标的探讨

针对煤与瓦斯突出危险性预测指标确定的要求和各种因素对突出危险性预测确定的影响,重点分析了单一指标在预测煤与瓦斯突出危险性中的局限性,钻孔定位对敏感指标确定的影响和支持方式不合理或支护不及时对指标的影响,并对不同条件下各种突出敏感指标选择进行讨论。     

地质因素和煤体结构对煤与瓦斯突出的影响

介绍了滴道煤矿煤与瓦斯突出与地质因素、煤体结构的关系,为治理瓦斯提供了基础资料。     

煤与瓦斯突出分形预测研究

以几个典型矿井为研究对象，应用分形几何理论和方法对地质构造进行定量描述，并分析其和煤与瓦斯突出危险程度的关系。确定了矿井断层网络分布的分形特征，初步建立了其分维持特征与突出之间的关系。研究结果表明，突出与非突出井田的断层分布均服从分形规律；井田吕断层分布的分维值与瓦斯突出之间存在着正相关关系等重要结论。为突出带预测提供了新的研究思路。     

煤与瓦斯突出预测的一个新指标

煤与瓦斯突出是煤矿主要瓦斯灾害事故类型之一。目前,国内煤与瓦斯突出预测主要是根据瓦斯动力现象特征和基于煤层瓦斯压力、煤的破坏类型、坚固性系数与瓦斯放散初速度的四参数法。四参数法规定,4个参数均超过各自的临界值才能定为突出煤层;瓦斯压力的临界值为0.74 MPa。但实践表明,瓦斯压力小于0.74 MPa 也曾多次发生突出。本文用可压缩流体力学的观点分析了突出机理;采用多相连续介质力学中的应力分析法建立了煤与瓦斯突出预测的一个新指标 F,并给出了有关参数的计算方法;案例分析表明,所得结果符合实际。     

前岭煤矿煤与瓦斯突出危险性预测

介绍用钻屑指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性方法以及在前岭煤矿预测试验结果，确定了突出危险临界值和突出危险性等级     

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。     

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.     

基于敏感指标法的煤与瓦斯突出危险性预测技术研究

基于目前我国煤矿工作面常用的敏感指标法突出危险性预测技术,通过数据分析及计算,提出了一种加权敏感指标法对工作面突出危险性进行预测。借助SPSS软件确定各项敏感指标的加权系数,计算求得加权敏感指标E值,完成突出危险性预测工作。并在白坪煤矿进行工程实践,结果显示：该方法充分考虑所有敏感指标对瓦斯动力效应的影响,与传统方法相比,能够在一定程度上避免预测工作中出现的偶然误差,使突出危险性预测的结果更加准确可靠。     

构造突出煤层地应力与瓦斯压力梯度关系模拟研究

构造突出煤层中瓦斯压力梯度变化规律与水平地应力分布规律是影响煤与瓦斯突出的主要因素,建立了煤层瓦斯压力梯度与水平地应力定量计算模型;以坦家冲矿236-80北石门附近区域构造突出煤层为研究对象,由FLAC模拟可知,水平地应力趋近于0的区域煤体破坏最为严重;由计算可知,当水平地应力约为3 MPa时,构造突出煤层中瓦斯压力梯度会出现突变;当水平地应力大于3MPa时,沿煤层物理模型走向0~5与42~62 m两个区域瓦斯压力梯度急剧增加。     

灵山煤矿煤与瓦斯突出危险性预测

通过现场突出预测参数和实验室测定,对煤与瓦斯突出预测指标进行了比较全面的研究,提出了灵山煤矿突出危险性预测指标和非突出危险带、过渡带和突出危险带。     

构造煤瓦斯解吸初期特征实验研究

利用自制的煤样瓦斯解吸试验装置,在恒温30 ℃、不同压力、不同粒度条件下,研究平顶山和鹤壁的原生结构煤和构造煤的瓦斯解吸初期速度和解吸量,分析构造煤瓦斯解吸初期的影响因素,建立构造煤瓦斯初期解吸数学模型。实验结果表明：与原生结构煤相比,构造煤瓦斯解吸初期速度更大,其初始解吸速度为1.23~4.20 mL/(g·min),是相同实验条件下原生结构煤的1.36~2.84倍,尤其在前1 min内差别较大;构造煤瓦斯解吸量是一条单调递增的幂函数曲线,0~10 min的瓦斯解吸规律具有分段性,可分为快速解吸段、缓慢解吸段和平稳解吸段,构造煤前10 min瓦斯解吸量可达1 h内解吸总量的60%。分析认为构造煤中大孔和过渡孔的发育程度决定了构造煤瓦斯初期特征;构造煤瓦斯解吸初速度随粒度的减小而增加,但是在极限粒度以下煤粒度对瓦斯初期解吸速度影响较小;瓦斯解吸初速度与吸附平衡压力呈幂指数关系;构造煤瓦斯解吸初期曲线符合文特式。     

贵州煤层煤与瓦斯突出区断裂构造的分形特征

煤层煤与瓦斯突出危险区受断裂构造控制呈带状分布。贵州省地质地形条件复杂,矿区内断裂构造形态不规则,分布复杂,用传统的数学方法难以对其进行准确量化的描述。应用分形理论研究井田内断层构造对煤与瓦斯突出的控制作用,可以全面准确地量化表达断裂构造与瓦斯突出的关系。通过比较不同尺度上各类断裂构造对突出危险性的控制,可以形成较为可靠的突出预测指标。     

梁北煤矿21030工作面煤与瓦斯突出危险性预测研究

通过对梁北煤矿21030工作面瓦斯活动资料的收集、整理及现场瓦斯参数的测定,利用朗格缪尔方程推算出工作面中瓦斯压力.在综合考虑煤体结构及煤层瓦斯参数基础上,根据煤与瓦斯突出预测敏感指标及临界值,对工作面煤与瓦斯突出危险性进行了预测;预测结果表明,21030工作面具有煤与瓦斯突出危险.     

预防煤与瓦斯突出

煤与瓦斯突出主要发生于碳化程度高的脆性煤层，构造变形是诱发突出的重要自然因素。在突出危险煤层中有危险地带和非危险地带之分，可采用预测的方法将危险地带和非危险地带区分开来。