温度及含水量对煤吸附甲烷特性影响的实验研究

利用瓦斯吸附常数测定仪,对高瓦斯煤样进行了温度及含水量影响吸附甲烷特性的实验研究。研究结果表明:温度与吸附常数a及温度校正系数之间呈负指数关系,与吸附常数b呈正指数变化;煤样含水量与吸附常数a、水分校正系数倒数之间呈一次线性关系,而与吸附常数b之间没有固定的关系式;最后得到煤层瓦斯含量与温度校正系数及水分校正系数之间的关系式。研究结果对于进一步研究煤对甲烷吸附特性、完善间接法测定瓦斯含量具有一定的理论指导意义。     

覆岩采动裂隙带动态演化模型的实验分析

为研究采动覆岩裂隙演化规律及其形态,基于采动裂隙"O"形圈理论,结合物理相似材料模拟实验,提出了"采动裂隙圆角矩形梯台带"工程简化模型,分析了动态演化过程.得到采动裂隙带的演化高度、沿走向与倾向的带宽距及断裂角等参数,即切眼侧带宽大约1倍初次来压步距,工作面侧带宽在2～3倍周期来压步距间变化,进风巷、回风巷附近带宽约0...     

基于ANP-BP方法的煤矿应急能力评价研究

合理选用评价方法对企业认清应急能力现状及提升应急能力水平具有重要意义。为开展煤矿应急能力评价,强化煤矿应急能力建设,通过对ANP网络层次分析法和BP神经网络各自优势进行分析并组合,以ANP计算出的结果作为BP神经网络的训练样本数据,提出了ANP-BP评价方法。对该方法在煤矿应急能力评价过程中的实现进行了研究,证明了该方法的可适用性和可操作性。     

Surfer和AutoCAD软件在编制矿井瓦斯地质图中的应用

通过交叉验证的方法,优选了格网内插方法,采用Surfer和AutoCAD软件绘制出了煤层瓦斯地质图中的瓦斯压力、含量及涌出量等值线,同时阐述了使用Surfer和AutoCAD软件绘制矿井瓦斯地质图中瓦斯含量等值线的方法及过程.     

硬软煤质量比变化对煤吸附甲烷的影响

在单一煤体吸附甲烷的基础上,选用山西某煤矿同一进风巷硬软煤,按不同质量比进行分层混合.运用Langmuir单分子层吸附理论,对硬软煤处于不同质量比条件下混合煤样对其吸附特性的影响进行了实验研究.得出吸附量随硬软煤质量比变化的关系曲线、吸附常数a,b随硬软煤质量比变化关系式及瓦斯放散初速度AP随硬软煤质量比变化关系式,对瓦斯涌出受硬软煤质量比变化的影响进行了理论分析.分析结果表明软煤质量和其上部硬煤质量近似相等时,吸附常数a及放散初速度AP达到最大值,吸附常数b达到最小值.这一发现说明了在此情况下,煤对甲烷的吸附量及其压力均达到最大值,一旦扰动此类煤层,便会形成较大的压力梯度及浓度梯度,发生大量瓦斯涌出,研究结果对煤与瓦斯突出机理提供了理论基础.     

基于DEMATEL-ISM-MICMAC的煤矿瓦斯爆炸致因研究

为更好解释瓦斯爆炸事故致因,从定性与定量的角度对瓦斯爆炸事故致因进行分析,深入探讨事故致因之间的逻辑关系、演化路径和属性特征。首先,通过大量事故案例统计分析,从宏观、中观和微观层次提取30个瓦斯爆炸事故致因;然后,运用DEMATEL方法定量分析各致因之间相互影响关系,并结合ISM-MICMAC方法,通过对事故致因进行多级递阶层次结构划分,探求导致事故发生的原因要素、结果要素、根源要素,以及各要素的属性特征,并提出相应的对策措施。研究结果可为预防瓦斯爆炸事故的发生提供理论参考。     

基于贡献率法的煤矿安全生产标准化绩效评估

为加强煤矿安全生产标准化建设,通过文献研究与标准分析梳理煤矿安全生产标准化绩效指标,结合关键绩效指标(KPI)理论进行基本指标优化并构建安全生产标准化绩效评估指标体系;结合改进的AHP与模糊综合评价法,引入“贡献系数”,构建安全生产标准化绩效贡献率计算模型并进行实际应用。结果表明：引入贡献率可以合理量化表述煤矿安全生产标准化绩效,煤矿企业A在2019—2021年实行安全生产标准化对企业安全绩效的贡献率分别为16.52%、22.13%、27.81%,呈现逐年递增趋势,对企业安全管理(0.344)、安全设施(0.273)、安全环境(0.228)等有显著正向影响。该研究有助于进一步强化煤矿安全生产标准化建设工作,为促进煤矿主动落实安全生产标准化提供了理论依据。     

矿井瓦斯爆炸感应期确定方法的实验研究

设计了小尺度瓦斯爆炸实验系统,以甲烷模拟矿井瓦斯,进行了瓦斯爆炸实验;讨论了瓦斯爆炸感应期的概念,以热爆炸理论和链式反应理论对爆炸感应期的描述为基础,结合实验得出瓦斯爆炸初期可见光传播规律,将感应期分为瓦斯燃烧感应期和瓦斯爆炸感应期;以瓦斯爆炸可见光前沿传播速度达到起始速度的e~m倍为判断瓦斯由燃烧状态过渡到爆炸状态的判据,得出确定瓦斯爆炸感应期的方法.结果表明:瓦斯燃烧感应期和爆炸感应期与瓦斯浓度近似呈线性关系,且在火源能量比较高的情况下表现出瓦斯浓度对瓦斯燃烧感应期和爆炸感应期影响不大.     

综放开采支承压力与卸压瓦斯运移关系研究

富含瓦斯厚煤层综放开采后，煤岩体中的卸压瓦斯运移规律与其渗透性密切相关，而支承压力变化又对渗透性有很大的影响，即采场卸压瓦斯的运移规律明显受支承压力的影响。分析了采动影响下煤岩卸压瓦斯的流动特性，并根据靖远煤业公司魏家地矿110综放面的矿压观测及瓦斯监测结果，分析得到综放采场前方支承压力及其作用下渗透系数随工作面距离变化的曲线，进而得出综放面支承压力与卸压瓦斯运移的关系，为有效防治综放开采工作面瓦斯事故和合理抽取并利用瓦斯资源提供了理论依据。     

基于ISM-BN的煤矿瓦斯爆炸风险评判方法及其应用

为有效评估煤矿瓦斯爆炸风险,提出了一种基于解释结构模型（ISM）和贝叶斯网络（BN）的瓦斯爆炸风险评估方法;首先利用扎根理论对65起典型瓦斯爆炸事故案例进行3级编码,提取出13个瓦斯爆炸风险致因因素;其次通过解释结构模型建立贝叶斯网络结构,引入云模型计算贝叶斯网络节点的先验概率和条件概率,并将概率值导入GeNie软件中进行贝叶斯网络参数学习,对煤矿瓦斯爆炸发生可能性进行评价;最后对贝叶斯网络模型进行敏感性分析和诊断推理,分析诱发煤矿瓦斯爆炸的关键致因因素,并提出相应对策措施。以山西某矿为例进行评价方法应用,结果表明：除瓦斯超限和产生点火源2个瓦斯爆炸必要条件之外,煤尘爆炸、通风系统缺陷、瓦斯涌出、机电设备火花、煤自燃、设备失爆、违规爆破等因素是煤矿瓦斯爆炸的关键致因因素,且导致这些关键致因因素发生的深层原因是管理层因素,评价结果与实际情况相符。