煤与瓦斯突出的几点认识

结合煤与瓦斯突出评价工作的实际情况,浅谈对煤与瓦斯突出矿井的等级划分、煤与瓦斯突出评价的局限性、煤与瓦斯突出放炮管理的认识。     

基于多因素耦合作用机制的煤与瓦斯突出危险等级预测

以现有的发生煤与瓦斯突出矿井资料为基础,根据煤与瓦斯突出的影响因素确定预测指标并建立交互作用矩阵,采用BP神经网络对矩阵进行编码,基于岩石工程系统理论建立煤与瓦斯突出危险等级预测模型.通过预测模型和实际突出危险等级对比,得出结论:应用BP神经网络对交互作用矩阵编码可有效地减少人为因素对结果的影响;煤与瓦斯突出危险等级预...     

煤与瓦斯突出事故预防信息系统研究

随着煤矿开采深度的增加,煤与瓦斯突出事故日趋频繁,在预防煤与瓦斯突出事故过程中,技术因素和管理因素是两个不可忽略的方面,二者相辅相成,对煤矿企业避免和防止煤与瓦斯突出事故具有很重要的意义。本文研究和分析了煤与瓦斯突出事故的影响因素,提出评判突出危险性的研究方法,得出安全等级。利用Visual Basic软件对煤矿煤与瓦斯突出事故预防管理信息系统进行开发。     

基于特征选择与机器学习的煤与瓦斯突出危险等级协同预测方法

煤与瓦斯突出危险性预测可有效防止煤矿井下突出灾害事故。为进一步提高煤与瓦斯突出危险等级预测的科学性及准确性,构建了基于多算法和多元分析的煤与瓦斯突出动态预测模型。选择51组煤与瓦斯突出工程案例数据作为样本集,对样本数据进行空值填补、数据标准化等预处理,通过引入6种特征选择方法及6种有监督机器学习算法构建了42种煤与瓦斯突出危险等级预测模型。采用准确率、混淆矩阵、Kappa系数及F1值等指标对预测模型的性能进行验证与评估,筛选出精度及稳定度高的4种机器学习算法和3种特征参数组合,确定了8种最优分类模型,并对8组典型的煤与瓦斯突出事故案例进行等级预测。结果表明：8种最优分类预测模型准确率为0.667～0.961,Kappa系数为0.625～0.920,F1值为0.615～1;实际案例煤与瓦斯突出预测准确率为100%,突出等级预测准确率为87.5%。所构建的多参数、多算法、多组合、多判定指标的煤与瓦斯突出等级协同预测模型精度较高,且具有一定的普适性,可为煤与瓦斯突出危险等级预测提供一种新思路。     

基于熵权-属性数学的煤与瓦斯突出危险性预测

为准确预测煤与瓦斯突出危险性,以瓦斯、地质、煤体 等因素作为煤与瓦斯突出危险等级评价指标,基于指标临界 值及分级数方式,结合熵权法和属性数学理论构建煤与瓦斯 突出危险等级综合评判模型。实例研究结果表明:某煤矿工 作面煤的破坏类型、煤普氏系数、瓦斯压力的权重占比大,分 别为:0.1360,0.1083,0.0994;耦合模型下计算出该工作面 煤与瓦斯突出λ 为0.5567,预测结果符合C2 等级为“一般突 出危险性”,与现场瓦斯动力现象相一致,验证了本文所建立 的模型用于矿井煤与瓦斯突出预测的可行性和有效性。     

基于PCA-Fisher判别分析模型的煤与瓦斯突出危险等级预测方法研究

为了提高煤与瓦斯突出预测精度,选取瓦斯含量、瓦斯压力、瓦斯放散初速度等11个因素作为判别指标,将煤与瓦斯突出强度分为无突出、小型突出、中型突出、大型突出4个等级。利用贵州黔西北煤矿资料中的28组数据作为训练学习样本,建立了煤与瓦斯突出危险等级预测的PCA-Fisher判别分析模型,再利用资料中其余6组数据作为预测样本,对该模型进行检验和应用,并与BP神经网络模型和Fisher判别模型的判别结果进行比较。结果表明:PCA-Fisher判别模型具有更高的准确性和可靠性,可以对煤与瓦斯突出危险等级进行有效预测。     

基于联系熵的煤与瓦斯突出区域预测方法

针对煤与瓦斯突出存在诸多不确定影响因素的特点,在研究煤与瓦斯突出机理和集对分析理论的基础上,确定了突出区域预测指标,划分了突出危险等级和指标临界值,计算各突出危险等级的联系熵范围,从而构建了煤与瓦斯突出区域的联系熵预测方法.通过应用实例预测,计算结果与实际情况相吻合,证明了该预测方法的合理性和可行性,对煤矿实现煤与瓦斯突出区域预测具有一定的指导意义.     

煤与瓦斯突出危险性评价的集对分析方法

针对煤与瓦斯突出机理的复杂性,利用集对原理改进了层次分析法获取指标权重的局限性,建立了煤与瓦斯突出危险性评价的集对模型,并提出了相应的判别规则,最后选用瓦斯压力、瓦斯放散初速度、煤的坚固性系数、构造复杂度与垂深作为评价指标体系对评价模型进行了验证。研究结果表明,集对分析模型计算简单、结果准确,不仅可以得到具体的评价等级,定量评价矿井煤与瓦斯突出的危险性,而且还可以得到各等级的概率值,是一种有效的煤与瓦斯突出危险性评价方法。     

煤与瓦斯突出预测可拓聚类方法及应用

在综合分析煤与瓦斯突出多种影响因素基础上,提出预测敏感指标并建立煤与瓦斯突出危险性等级,应用物元和可拓集合理论建立了煤与瓦斯突出危险性预测的物元可拓模型,提出了煤与瓦斯突出危险性预测的可拓聚类方法.以平顶山煤业集团公司天安十三矿为例对煤与瓦斯突出危险性预测可拓聚类方法的可行性进行了验证.     

工作面煤与瓦斯突出危险性的模糊综合评判

针对煤与瓦斯突出是多因素共同作用的地质动力现象,以平顶山矿区5个突出工作面为例,在煤与瓦斯突出相关因素分析基础上,用模糊数学的方法对影响煤与瓦斯突出的多种因素进行了综合评判。划分出了不同的突出危险性等级,为突出分级管理提供了科学依据。     

煤与瓦斯突出防治动态管理及实时预警系统在佳瑞公司的应用

为了防治煤与瓦斯突出事故,提高矿井突出防治管理、技术水平,建立了煤与瓦斯突出防治动态管理及实时预警系统.对矿井突出防治技术实施精细化、规范化和数字化管理,实现了矿井突出防治信息的过程化控制.对防突工作面瓦斯涌出特征进行深处理分析,实现了防突工作面非接触式、连续预警.最终形成了适合佳瑞公司特点的突出预警成套技术.     

煤与瓦斯突出综合预警系统在严重突出矿井的建设

为了提升煤与瓦斯突出矿井防突水平和抗灾能力,以事故预警理论为指导,从瓦斯灾害防治实验室和预警平台2方面为示范矿井建设了煤与瓦斯综合预警系统。通过预警系统建设,形成了适合矿井实际特征的煤与瓦斯突出综合预警指标体系和规则库模型,从煤层及瓦斯赋存特征分析、采掘空间安全情况分析、钻孔施工效果分析、日常预测指标发展趋势、瓦斯涌出特征实时跟踪、超掘(采)动态监控等方面实现了煤与瓦斯突出灾害的在线监测、超前预警和过程化控制。现场应用表明,预警系统具有较高准确性,能捕捉分析矿井瓦斯突出灾害的潜在隐患和预兆,能为矿井防突提供决策依据和技术保障,并促进矿井的精细化、规范化管理和信息化交流。     

三软突出煤层工作面区域预测方法研究

准确评价回采工作面的突出危险性,并对工作面进行突出危险区域划分,是实现矿井突出分级管理的前提,是矿井突出综合防治的关键技术环节。针对三软突出煤层瓦斯含量高、构造煤普遍发育和煤层厚度变化大的特点,提出了以煤层瓦斯含量、煤层厚度变化作为区域预测指标进行工作面瓦斯预测,并确定了该预测指标的临界值,为有效制订防突措施、提高安全经济效益提供技术依据。以新安矿11221工作面为例,利用选取的预测指标,进行了工作面的瓦斯突出区域预测。     

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。     

煤矿综掘工作面防突预测与治理措施研究

本文以屯兰矿12508综掘工作面为例,针对煤矿综掘工作面防突治理和管理问题,研究了工作面的突出风险预测、防突治理措施、治理效果检验、防突安全管理等内容。12508综掘工作面所采用的超前排放钻孔设计可消除工作面的瓦斯突出危险,为高瓦斯矿井综掘工作面的防突治理提供参考。     

Issues in the outburst prevention work of coal mines in Guizhou Province and the analysis of its countermeasures

In order to reduce the occurrence of coal and gas outburst accidents, and improve the capability to prevent gas hazards and realize the safe and efficient mining of coal enterprises. The distribution of the outburst coal mining area of Guizhou Province and the status of coal and gas outburst and the problems in the current outburst prevention methods were analyzed. The main issues were pointed out such as the lack of regional outburst prevention measures, unsatisfactory effect in drainage, poor management and implementation, as well as personnel that need more training. The prevention situation of coal and gas outburst in Guizhou Province was considered. In accordance with the above problems, from the perspective of strengthening geological exploration, testing coal seam parameters, studying outburst prevention technologies, deploying mining systems rationally, improving mine safety management systems, and strengthening protection facilities and other aspects, a targeted outburst prevention measure and proposals were put forward.     

近距离突出煤层群瓦斯综合治理技术研究

近距离突出煤层群条件下,进行有效的区域瓦斯治理措施,包括必要的瓦斯抽采和煤层消突措施,能够保障开采过程中的安全。本文针对原相矿近距离突出煤层群区域瓦斯治理中存在的问题,分析目标煤层瓦斯赋存及运移规律,提出适合原相矿采掘抽衔接的区域防突措施,优化原始煤层瓦斯预抽参数和被保护煤层卸压瓦斯抽采参数,最终形成原相煤矿区域瓦斯综合治理技术。该技术的使用有效的降低了突出煤层的瓦斯含量,消除了突出煤层的突出危险性,缓解了原相煤矿采掘抽接替紧张的矛盾,为矿井的安全高效开采提供了技术保障。     

基于SuperMap的双柳矿煤与瓦斯突出危险性综合评价

通过借助SuperMap Deskpro的空间分析功能对双柳矿煤与瓦斯突出危险性进行了定量评价,制作了双柳矿煤与瓦斯突出危险性综合评价图,在此基础上,查明了该矿的瓦斯赋存规律,并参照煤与瓦斯突出危险性综合评价等级体系,将该矿3#+4#煤层划分为重点防护区、重点监控区、一般监控区。该成果对于提高双柳矿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。     

南山煤矿煤与瓦斯突出规律分析

为研究矿井的煤与瓦斯突出规律,以南山煤矿发生的192次煤与瓦斯突出(含动力现象)为事例,根据煤与瓦斯突出记录卡片,按突出的类型、标高和埋深、突出点地质情况、突出预兆、回采和掘进工作面突出发生情况,分类进行突出次数和百分比统计。分析得出南山煤矿煤与瓦斯突出规律以压出型居多;随着标高的降低、埋深的增大,突出发生的次数增多;地应力为矿井突出的主导因素,瓦斯压力和自重力为次要因素;突出诱因放炮占绝大部分;地质构造区域容易发生突出;绝大多数的突出事先都有突出预兆。     

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。