特厚煤层首分层采后煤与瓦斯突出危险性研究

从单项指标区域预测评价、本煤层残余瓦斯含量突出危险性评价、工作面预测指标突出危险性评价、首分层开采后下分层煤与瓦斯突出危险性评价等几个方面,综合评定了老虎台煤矿矿井目前采区工作面煤与瓦斯突出危险性,为矿井采掘工作面防突提供了可靠依据。     

工作面突出危险性预测敏感指标确定

为了确定突出煤层工作面突出危险性预测敏感指标,确保工作面突出危险性的精准预测,以四季春煤矿6号煤层为例,通过总结分析邻近区域及矿井6号煤层煤与瓦斯突出特征,构建了6号煤层工作面突出危险性预测指标敏感性分析标准。依据构建的工作面突出危险性预测指标敏感性分析标准,结合矿井工作面预测条件和《防治煤与瓦斯突出细则》相关规定,综合考察了6号煤层工作面突出危险性预测指标钻孔瓦斯涌出初速度(q)、钻屑瓦斯解析指标(K_1)、钻屑量(S)的敏感性,结果表明:6号煤层工作面预测指标钻屑瓦斯解析指标(K_1)敏感性较好,能够响应煤层全部煤与瓦斯突出特征;钻屑量(S)敏感性一般,响应煤层部分煤与瓦斯突出特征;钻孔瓦斯涌出初速度(q)敏感性较差,不响应煤层煤与瓦斯突出特征。最终确定钻屑瓦斯解析指标(K_1)为四季春煤矿6号煤层工作面突出危险性预测敏感指标,为突出煤层工作面突出危险性预测敏感指标的确定提供了参考。     

工作面突出危险性区域预测方法研究

为了研究工作面突出区域预测问题,以车集煤矿2614工作面为基地,结合区域预测指标,在综合考虑该工作面的煤体结构、煤层瓦斯含量、瓦斯压力及瓦斯涌出量等参数后,将工作面突出区域预测指标确定为瓦斯含量。通过实验室模拟研究并结合现场实测参数确定该矿瓦斯含量临界值为9．0m^3／t,并以此为依据将工作面划分为突出危险区和非突出危险区。生产实践结果表明,按照上述指标体系和方法进行工作面突出区域预测是可行的。     

非突出煤层采掘工作面过瓦斯富集区综合治理技术研究

恒源煤矿6煤层为非突煤层,但局部地段受地质构造带影响存在瓦斯富集区,影响安全生产。通过测定6煤层瓦斯含量、采掘工作面回风流瓦斯浓度、突出危险性预测指标,研究该矿井6煤层地质构造带瓦斯赋存规律,发现煤层瓦斯含量、回风流瓦斯浓度、突出危险性预测指标在地质构造带明显增加,为恒源煤矿今后对瓦斯富集区域煤层瓦斯治理提供了理论和技术依据。     

工作面煤与瓦斯突出预测指标敏感性综合分析

突出煤层采区区域防突措施消突后，往往难以通过传统的“三率法”考察工作面突出预测敏感指标。在此情况下，为研究确定实验矿井13-1煤层工作面突出预测敏感指标，首先分析了预测指标在地质构造影响区域的变化情况及其与工作面瓦斯涌出量变化的对应关系，得出钻屑瓦斯解吸指标K1和钻孔瓦斯涌出初速度指标q的敏感性高于钻屑量指标S；再通过灰色关联分析法得出各指标的敏感性大小依次为K1＞q＞S。通过定性分析和定量分析相结合的方法综合研究确定以钻屑指标法进行工作面突出危险性预测。     

某矿井瓦斯赋存特征与涌出量预测分析

为解决某矿井煤与瓦斯突出问题,通过地质钻探手段查明了开采煤层的顶底板岩性,并于矿井不同位置测定瓦斯含量及瓦斯压力,从煤层顶底板岩性及完整性、煤层厚度、倾角、埋深等方面分析了矿井瓦斯的赋存规律。将测定结果导入矿井瓦斯地质动态分析系统,形成瓦斯含量分布云图,更为直观地反映了揭露区及附近区域的瓦斯分布情况。研究发现:在煤层埋深、厚度、倾角及地质构造综合作用下,该矿瓦斯主要分布于矿井西侧及中部偏南侧,而北侧及东侧瓦斯含量相对较少。将矿井瓦斯相对涌出量分为掘进工作面瓦斯相对涌出量、回采工作面瓦斯相对涌出量以及采空区瓦斯相对相对涌出量,根据矿井实际开采情况,对矿井瓦斯的相对涌出量进行了预测,从而为矿井安全生产及煤与瓦斯突出灾害防治提供了参考依据。     

工作面区域消突措施效果评价

为了确保突出矿井的安全生产,在对突出煤层实施了区域防突措施后,检验防突措施的效果是否满足消突的要求,对区域措施消除突出危险性评价研究是十分必要且具有重要的现实意义。采用煤层残余瓦斯含量、压力指标法对试验2093采煤工作面消突措施效果进行评价,并辅以工作面瓦斯抽排率指标法进行验证。结果表明2093工作面已消除突出危险,煤层残余瓦斯含量、压力指标法辅助以抽排率指标法对工作面消突措施的效果评价是准确可行的。     

龙门峡南矿K1煤层工作面突出预测指标敏感性研究

工作面突出预测指标敏感性决定了突出预测的精准程度,为考察确定龙门峡南矿K1煤层工作面突出危险性预测敏感指标,结合煤与瓦斯突出诱导因素及矿井实际,确立了煤层赋存、地质构造及瓦斯含量为敏感指标的考察依据。通过初期考察初步确立了钻屑瓦斯解吸指标(K₁值、Δh₂)、钻孔瓦斯涌出初速度(q)以及钻屑量(S值)对反馈煤与瓦斯突出的敏感性,通过扩大性应用阶段验证了钻屑瓦斯解吸指标(K₁值)为K1煤层工作面突出预测敏感指标的合理性及可行性,对矿井实现高效精准的突出预测工作提供了指导,为类似矿井开展工作面突出危险性预测指标敏感性考察提供参考。     

二道岭矿区煤层煤与瓦斯突出区域预测

根据二道岭矿区实际情况,通过大量数据测试,综合考虑煤体结构特征及瓦斯放散初速度、煤的坚固性系数、煤层瓦斯含量、瓦斯吸附常数及瓦斯压力等瓦斯参数,采用单项指标法、煤层瓦斯含量法及综合指标等方法对各矿井主采煤层进行了煤与瓦斯突出区域预测。预测结果表明：陡崖沟井二1上煤层,哈沙图井二1上、二1煤层,别立沟井二3煤层和八仙井二3煤层的预测工作面为突出危险区。预测结果对于提高各矿井防突措施的有效性和针对性具有一定的参考价值。     

基于煤层突出特征的工作面预测指标确定

为了确定突出煤层工作面突出预测敏感指标及合理临界值,以四季春煤矿6号煤层为例,通过总结矿井及邻近区域6号煤层的煤与瓦斯突出特征,构建了6号煤层工作面突出预测指标敏感性考察标准,基于敏感性考察标准统一对比了各工作面突出预测指标比值敏感程度,确定了6号煤层敏感指标钻屑瓦斯解析指标和辅助预测指标钻屑量。采用实验室测试和历史数据拟合计算、现场考察修正、扩大应用确定三步递进式敏感指标临界值确定方法,确定了6号煤层工作面突出预测敏感指标钻屑瓦斯解析指标临界值为0.51 mL/(g·min^1/2),辅助预测指标钻屑量临界值为6 kg/m。     

综采面顺层钻孔瓦斯抽放消突技术研究

成庄矿为了消除煤层的突出危险性,安全有效地开采井下3号煤层4311综采面,采用顺层钻孔预抽该综采面回采区域煤层瓦斯。成庄矿4311综放面作为试验区进行了消突措施、消突效果技术研究,在该综采面预抽煤层瓦斯过程中以及抽放结束后,进行煤层残余瓦斯含量测定,并对该综采面煤层区域进行预抽煤层瓦斯抽采效果达标和消突效果达标评判。上述措施确保了该矿综采面4311的高产高效安全生产,取得了良好的经济效益。     

模糊综合评价法在林华煤矿2093回采工作面的应用

为了更加有效地对林华煤矿2093回采工作面进行消突效果评价,在选择影响该工作面评价因素(地质构造因素、煤层瓦斯参数因素、煤体结构特征因素和煤层瓦斯赋存条件因素)的基础上,建立了突出煤层回采工作面消突效果评价指标体系,采用模糊综合评价法对2093回采工作面进行消突评价。评价结果表明：2093采煤工作面为无突出危险工作面,这与采用残余煤层瓦斯含量和残余煤层瓦斯压力对该工作面评价结果一致。     

突出危险采煤工作面综合防突技术

阳泉煤业集团有限责任公司新景矿3#煤层属于煤与瓦斯突出煤层,采用工作面放震动炮、落煤炮等诱导煤与瓦斯突出措施,既不安全,又严重影响了回采工作面生产效率。通过采用工作面应力衰减段实施浅孔注水水力挤出,以及工作面进风巷打本煤层预抽瓦斯钻孔,在应力峰值段实施瓦斯抽放的综合防突技术,较好地消除了工作面突出危险性,提高了单产,实现了安全回采。     

瓦斯流动理论及突出机理的探讨

煤与瓦斯突出在短时间内使煤和瓦斯以极快的速度喷向巷道或采掘工作面,是威胁煤矿安全生产的重要隐患。通过分析瓦斯在煤层中的流动,并结合我国煤与瓦斯突出矿井的具体实例,对煤与瓦斯突出的机理进行了探讨与分析。     

平禹四矿特大型煤与瓦斯突出事故地质条件分析

以瓦斯地质学理论为依据,分析平禹四矿12190工作面运输巷掘进过程和工作面切眼发生的2次特大型煤与瓦斯突出事故,结合平禹四矿所处区域地质构造,分析工作面突出区域的煤层埋深、瓦斯含量、压力、煤的物理力学性质,对煤与瓦斯突出发生的原因进行分析认为:煤层埋深是影响煤层的主控因素,突出区域存在瓦斯包为连锁反应提供膨胀能。综合分析得出,平禹四矿12190工作面发生的2次特大型煤与瓦斯突出事故是地应力、瓦斯压力与构造煤综合作用的结果。     

煤层突出敏感指标的间接确定方法

为快速、准确确定采掘工作面煤层突出敏感指标,综合分析钻屑量S、钻孔瓦斯涌出初速度q、钻屑解吸值Δh₂等突出指标对采掘工作面瓦斯含量W的关联性,建立了灰色关联数学模型,采用数学软件MATLAB R2009a编程,实现了突出指标敏感度的快速排序,提出了突出敏感指标的间接确定方法。该方法便于动态掌控采掘工作面突出敏感指标,及时调整区域验证或预测预报敏感指标,有效预测突出危险性,适用于瓦斯赋存差异性较大的煤与瓦斯突出矿井采掘工作面突出敏感指标判定。     

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。     

突出煤层“三岩两煤”瓦斯综合治理技术研究与应用

针对突出煤层瓦斯压力大、瓦斯含量高、治理难度大的问题,以平煤八矿22060工作面为例,探索突出煤层“三岩两煤”瓦斯综合治理技术,通过对穿层预抽、水力冲孔卸压增透、深孔打钻、封孔工艺、综合抽放等关键技术的应用研究,实现了突出煤层采掘工作面不掘突出头、不采突出面的目标。