南山煤矿综采放顶煤瓦斯综合治理技术

通过南山煤矿盆底区南翼15#煤层二分段综采放顶煤工作面生产实践,总结了特厚煤层综放开采过程中瓦斯综合治理经验。特厚煤层通过采前预抽、边采边抽及利用顶板瓦斯巷释放瓦斯等手段治理瓦斯,达到了工作面一次采全高、减少掘进工程量、提高煤炭产量的目的,为特厚煤层综采放顶煤工作面瓦斯综合治理起到了成功的借鉴作用。     

严重突出危险综采工作面瓦斯综合治理技术

Ⅱ827-1综采工作面是芦岭煤矿建矿以来8煤层顶分层第一次采用综采工艺,该综采工作面面临复杂的地质条件和"双突"危险威胁。为解决该工作面回采期间的大量瓦斯涌出和预防煤与瓦斯突出事故发生,采用了立体式瓦斯综合治理法,通过超前预抽、边掘边抽、抽采同步等综合治理措施,改变了工作面区段的瓦斯赋存状态,降低了回采工作面煤体的瓦斯含量、瓦斯压力和瓦斯涌出量,使回采巷道的瓦斯浓度控制在0.2%~0.5%,保证了工作面的回采安全。     

坚硬顶板弱化处理防止瓦斯骤然涌出

为了使古书院矿15#煤综采工作面坚硬顶板能随工作面推进而及时垮落,减轻坚硬顶板垮落时对工作面的冲击和矿压显现,防止坚硬顶板突然垮落时工作面瓦斯骤然剧增所导致的瓦斯问题,采用了超前深孔预裂爆破的方式对15#煤综采工作面坚硬顶板进行弱化处理。通过对坚硬顶板的弱化处理,减少了初次来压和周期来压的步距,使采空区积聚的瓦斯均衡涌出,从而有效控制了大面积悬顶时顶板瞬间垮落所造成的工作面采空区瓦斯骤然涌出,保证了综采工作面的安全生产。     

综采放顶煤工作面瓦斯防治技术的实践与认识

通过对三河尖煤矿7109下综采放顶煤工作面瓦斯涌出的测定与分析,揭示了该工作面瓦斯涌出规律,总结出该矿对综采放顶煤工作面瓦斯防治的技术措施。     

下沟煤矿高瓦斯特厚煤层综放工作面瓦斯涌出分布规律

为了掌握高瓦斯特厚煤层综采放顶煤工作面瓦斯涌出分布规律,针对下沟矿ZF301综放工作面煤层厚度大、瓦斯含量高、地质条件复杂、地质灾害较重等特征,采用工作面划分单元原理,分析了综放面瓦斯来源的构成、瓦斯空间分布状况及不均衡性,得出了ZF301工作面瓦斯源主要是回采落(放)煤瓦斯解吸和采空区瓦斯涌出,瓦斯涌出分布不均衡系数为2.34,工作面瓦斯分布沿倾向方向在110#测站(即110#支架)达到浓度最大值,沿垂直工作面煤壁方向在1#~95#测站架前瓦斯浓度大于架后瓦斯浓度,95#测站之后与之相反;工作面瓦斯绝对涌出量与日产量基本呈正相关性,瓦斯相对涌出量与产量之间的关系与之相反,呈负相关性。     

南山煤矿盆底南翼区15层二分段瓦斯综合治理技术应用

通过南山煤矿盆底区南翼15层二分段综采放顶煤工作面瓦斯综合治理,利用顶板瓦斯巷释放瓦斯为主,同时边掘边抽、边采边抽等治理瓦斯手段,取得了良好效果。     

南山煤矿综采放顶煤瓦斯综合治理技术

通过南山煤矿盆底区南翼15#层二分段综采放顶煤工作面生产实践,总结了特厚煤层综放开采过程中瓦斯综合治理经验。特厚煤层通过采前预抽、边采边抽及利用顶板瓦斯巷释放瓦斯等手段治理瓦斯,达到了工作面一次采全高、减少掘进工程量、提高煤炭产量的目的。     

综采工作面瓦斯涌出量数学预测模型建立及实测应用

为了实现综采工作面瓦斯涌出量精准化预测的目的,以煤体瓦斯涌出规律本构方程为理论研究基础,综合综采工作面各瓦斯涌出源自身特征因子,建立了煤壁瓦斯涌出量数学预测模型、落煤瓦斯涌出量数学预测模型、采空区遗煤瓦斯涌出量数学预测模型以及邻近层瓦斯涌出量数学预测模型。运用该数学预测模型对煤层群条件下的上社煤矿9209和沙曲煤矿14205综采工作面瓦斯涌出量进行了计算,计算结果与实测统计值之间的误差仅为2.60%和4.92%,均小于5.00%,验证了该数学预测模型的准确性。在此基础上,运用该数学预测模型对9209和14205综采工作面不同产煤量条件下的瓦斯涌出量进行计算,结果表明：9209和14205综采工作面瓦斯涌出量随工作面产煤量增加近似呈线性增大,其中邻近层瓦斯涌出量最为显著,该数学预测模型在综采工作面瓦斯涌出量预测工作中具有一定的实际应用价值。     

屯兰矿综采工作面瓦斯治理技术研究与应用

屯兰矿属于煤与瓦斯突出矿井,8#煤层盖山厚度在500～800 m,煤层瓦斯含量高、瓦斯压力大,瓦斯治理较为困难,其中18403综采工作面绝对瓦斯涌出量为45 m3/min.为了有效合理地治理工作面瓦斯,在18403综采工作面轨道巷采用“110工法”施工沿空留巷,既少掘了1条巷道,又使工作面不存在上隅角,回采期间工作面、...     

综采放顶煤工作面瓦斯涌出规律的分析

文章分析了综采放顶煤工作面的瓦斯来源,研究了瓦斯浓度的时空分布规律和综采放顶煤工作面瓦斯涌出的不均匀性,以及瓦斯涌出量与工作面推进速度、风量、顶板周期来压、各生产工艺等的关系,为综采放顶煤工作面瓦斯治理提供了依据,对于高产高效工作面的安全生产有着重要指导意义。     

瓦斯涌出异常预报煤与瓦斯突出

通过对掘进工作面突出前夕煤壁瓦斯浓度变化规律的研究,提出了利用瓦斯浓度变化预报煤与瓦斯突出的方法,并建立了突出预报数学模型.研究表明：对瓦斯浓度序列的移动平均线、振幅、频次和方差等几个方面的综合评判,可预报掘进工作面突出的发生,并以潘一矿突出实例进行验证,表明在突出前2.5 h瓦斯浓度变化出现异常,根据这一异常可实现突出预报.     

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。     

基于瓦斯涌出时间序列的煤与瓦斯突出预报

通过对工作面突出前夕瓦斯涌出浓度时间序列（简称G序列）的分析,提出了利用股市技术分析方法进行突出预报,以山西晋城寺河煤矿“5·20”突出事故监测数据为基础,绘制了工作面G序列K线图。研究表明:正常生产时期,K线实体很小,为小K线或十字线,近似一条平稳水平线;突出前夕,G序列K线整体上呈上扬趋势,阳阴实体明显变大,K线上升过程中多次出现“三阳线”（中阳或大阳线）连拉,表现为一种脉冲信号。根据K线上述变化特征可实现突出预报。     

青山煤矿瓦斯突出特征和规律

通过对青山煤矿煤与瓦斯突出特征的总结和分析,阐明了煤与瓦斯双突的因果关系,对如何解决矿井生产过程中煤与瓦斯突出的重大隐患具有重要的指导性,有利于矿井的安全生产。     

基于实测数据的工作面瓦斯分布场重建

为研究采场瓦斯分布规律,及时发现瓦斯积聚位置及预防瓦斯突出,研究了工作面瓦斯分布场的重建技术.在对工作面瓦斯体积分数分布测量结果进行分析的基础上,探讨了对实测瓦斯体积分数数据的分析扩展原则.对比研究了3种不同插值方法用于瓦斯分布场的重建,其中双立方插值法较好的反映了工作面瓦斯分布情况,提出采用基于最小二乘法的二项式拟合进行双立方外插的瓦斯分布场重建方法.最后研究了减少测点对重建瓦斯分布场的影响,给出在重建瓦斯分布场时瓦斯监测仪的测量位置的设置原则.研究结果显示该瓦斯分布场重建方法可以真实反映采场瓦斯分布,在测量数据减少时具有很好的适应性.     

关于突出煤层分级管理问题的探讨与思考

为有效防范和遏制我国煤矿煤与瓦斯突出事故,全面推进煤层"零突出"目标管理,通过对国内外煤与瓦斯突出分级研究成果及我国当前强化防突管理措施的调研,提出了突出煤层分级管理方案并进行深入分析和探讨,确定了突出煤层不分级、突出区域强化管理的思路。采用数理统计方法,统计分析了2000-2018年我国煤矿发生重特大突出事故所在煤层的突出危险性指标和大量实验室测试的煤层瓦斯压力和瓦斯含量数据,提出了突出煤层强化管理的分类指标及措施,进一步细化和完善了我国煤矿突出防治管理体系。     

煤与瓦斯突出强度能量评价模型

从煤与瓦斯突出过程中能量耗散类型与岩石爆破机理的相似性出发,利用新表面学说和热力学定律分别计算了突出煤体的破碎功和突出瓦斯的膨胀内能,建立了煤与瓦斯突出强度能量评价模型。利用该模型对1960-2010年间38起煤与瓦斯突出强度评价分析表明,一半左右突出的瓦斯膨胀能比破碎功大1~2个数量级,仅用抛出煤体的质量来评价煤与瓦斯突出的强度是不合理的;煤与瓦斯突出强度能量评价模型综合考虑了突出过程中煤体的破碎功与瓦斯膨胀能,将煤与瓦斯突出释放的总能量折合成TNT当量,依据不同数量级TNT当量标准,将煤与瓦斯突出强度类型划分为C类突出（小于1 t的TNT当量值）,B类突出（1~10 t的TNT当量值）和A类突出（大于10 t 的TNT当量值）3类更具合理性。     

含瓦斯煤卸围压蠕变试验及其理论模型研究

以重庆松藻煤电公司打通一矿突出煤层取得的煤样为研究对象,运用自制的含瓦斯煤三轴蠕变加载渗流试验系统,进行了含瓦斯煤卸围压蠕变与渗流试验研究,分析了其黏塑性本构关系与考虑Klinkenberg效应的卸压瓦斯渗流规律。结果表明：通过卸围压可使含瓦斯煤加速破坏,对于脆性煤岩体则容易引起冲击地压或煤与瓦斯突出。由于煤样在加压再卸压的过程中产生大量的宏观裂隙,优化了煤体中孔隙的连通性,会引起瓦斯流动速度显著增加。改进了Chaboche黏塑性本构模型,可用以描述含瓦斯煤的卸压短期蠕变破坏。通过实验数据可以获得该本构模型中的系列参数,并使之与含瓦斯煤的卸压变形吻合。通过试验得出了考虑Klinkenberg效应的卸围压过程中瓦斯流量的变化规律、视渗透率与滑脱系数。     

运用注水防突技术在急倾斜煤层上山掘进的体会

青山煤矿通过对煤层上山掘进的瓦斯突出机理分析,加强上山瓦斯管理,采取有效措施,防止了上山掘进瓦斯突出。     

高突煤层深孔预裂松动爆破技术体系及应用研究

由于煤体吸附瓦斯能力强,高瓦斯低透气性突出煤层的施工、生产中存在众多安全隐患。在调查现有研究成果和现场实践经验的基础上,提出穿层和顺层深孔预裂松动爆破这一综合增透技术。通过大量现场实际操作,检验了此局部防突措施的效果和可行性。研究表明:通过深孔预裂松动爆破技术体系的实施,煤体中裂缝增多,孔隙率提高,排出了大量的瓦斯,残余瓦斯压力降低,减少了突出的势能,达到了防止突出或降低突出强度的目的。