平宝公司瓦斯地质特征及瓦斯防治措施研究

针对平宝公司煤层瓦斯含量高、瓦斯压力大的问题,分析了平宝公司煤层瓦斯赋存规律,并从构造物理环境角度探讨了煤与瓦斯突出原因。结果表明:煤层埋深、顶底板岩性、地质构造及水文地质条件是影响煤层瓦斯赋存的主要地质因素,煤与瓦斯突出构造物理环境多因素的综合作用控制煤与瓦斯突出。提出了针对平宝公司的瓦斯综合防治措施:加强瓦斯地质研究,保护层开采,煤层瓦斯高效抽采及建立可靠的煤与瓦斯突出预警系统,为矿井安全生产提供技术保障。     

平顶山八矿突出煤层瓦斯地质控制特征

运用瓦斯地质理论,以平顶山矿区八矿为研究对象,基于地质构造对区域、矿区和井田瓦斯赋存的控制特征,研究了三级构造对平顶山八矿突出煤层瓦斯赋存的地质构造逐级控制特征。研究表明：区域构造奠定了平顶山矿区高瓦斯的基调;矿区构造将平顶山矿区划分为东西2个瓦斯赋存单元,瓦斯赋存以李口向斜呈轴对称分布;井田构造控制着矿井突出煤层的瓦斯赋存和构造煤分布,造成煤层瓦斯突出危险呈条带分布,合理划分出煤与瓦斯突出发生有利地带。     

大平煤矿煤与瓦斯突出特征及影响因素分析

安全高效生产是煤矿工作的重中之重,整理分析了大平煤矿历年的煤与瓦斯突出资料,总结出了煤与瓦斯突出的基本特征。运用瓦斯地质理论分析了影响大平煤矿煤与瓦斯突出的主要因素为地质构造、高能瓦斯、煤层埋深以及构造煤,尤其是褶皱和断裂构造及高能瓦斯赋存。认为地质构造通过控制瓦斯赋存、煤体结构类型来控制突出的发生,是发生突出的主导因素;高能瓦斯作为突出发生的能量条件,是影响突出的重要原因;而大平煤矿煤层埋深与煤层瓦斯含量和瓦斯压力关系明显,瓦斯垂直分带性强,是煤与瓦斯突出的另一个原因;同时大平煤矿构造煤成层发育,属易突出煤层,为煤与瓦斯突出创造了物质条件,是该矿发生煤与瓦斯突出的关键因素。这些原因为今后防治煤与瓦斯突出工作指明了方向。     

构造煤与应力场耦合作用对煤与瓦斯突出的控制

以贵州省青龙矿为研究实例,重点探讨构造煤与构造应力场的耦合作用及其对煤与瓦斯突出的影响。分析了青龙井田地质构造演化,模拟和计算了现今构造应力场,总结了构造煤的类型及其分布特征。发现该矿煤与瓦斯突出位置是构造应力场中主应力差较低的区域,压性断层附近的构造煤具有分带现象,自断层面远离断层构造煤从韧性系列向脆性系列过渡。认为构造煤结构与构造应力场在时间上的耦合形成脆性-韧性变形的构造煤系列,在空间上的耦合导致构造煤在断层两侧的发育具有明显的分带性。构造煤与构造应力场的耦合控制了煤层瓦斯的产生、运移和聚集,并导致了在脆性-韧性构造煤条带状分布的压性断层附近易于发生煤与瓦斯突出。     

超化煤矿煤与瓦斯突出原因及防治对策

针对超化煤矿瓦斯地质特征,从地质构造、构造煤以及煤层瓦斯3方面分析了矿井煤与瓦斯突出原因,结果表明:地质构造是控制超化煤矿煤与瓦斯突出的主要地质因素,在地质构造带及附近,应力较集中、煤层厚度变化大、局部瓦斯富集,形成煤与瓦斯突出危险区.依据超化煤矿瓦斯地质规律,提出了加强矿井瓦斯地质研究、建立可靠的煤与瓦斯突出预警系统、强化煤层瓦斯预抽等3条煤与瓦斯突出防治对策,为超化煤矿安全生产提供了技术支持.     

松树镇煤矿瓦斯地质规律及瓦斯防治措施研究

运用瓦斯地质理论和方法,分析了松树镇煤矿地质因素对煤与瓦斯突出的影响及回采工作面瓦斯涌出特征。结果表明,地质构造和煤层埋深是影响煤层瓦斯赋存主要因素,而煤与瓦斯突出主要受地质构造影响,在地质构造带应力较集中,煤体结构遭到破坏,瓦斯含量及压力增大,容易导致煤与瓦斯突出事故发生;回采工作面瓦斯涌出以采空区瓦斯涌出为主,约占46.62%。在此基础上提出了优化通风系统、完善瓦斯监测预测和加强瓦斯抽采等瓦斯综合防治措施,为松树镇煤矿安全生产提供技术保障。     

复合构造控制煤与瓦斯突出及其地质条件

煤与瓦斯突出是采煤生产中一种严重的地质动力灾害,它主要发生在地质构造破坏带。对复合构造煤与瓦斯突出的发生规律研究表明,复合构造形成的构造复合部位具备发生煤与瓦斯突出的地质条件。导致这一结果的主要原因是突出煤体主要分布于构造复合部位,断层构造、构造煤分布、瓦斯赋存及其与瓦斯突出的这种相互控制作用是地史上和现今构造应力场长期作用的结果。这一规律性认识对于揭示煤与瓦斯突出有着重要的理论和实践意义。讨论构造复合部位突出煤体的分布规律对于地质构造控制煤与瓦斯突出的认识具有一定的启示。     

磴槽煤矿瓦斯地质规律分析

运用板块构造理论和区域地质演化理论,研究了磴槽煤矿所在的登封矿区地质构造演化及分布特征,并结合磴槽煤矿的大量瓦斯地质资料和瓦斯测试参数,分析了矿井瓦斯地质规律、赋存规律.受豫西滑动构造的影响,磴槽煤矿二1煤层成层发育构造煤,构造煤的放散初速度高、比表面积高、强度低、透气性低,这造成了钻孔瓦斯涌出初速度值达不到<防治煤与瓦斯突出细则>规定的临界值,因而导致瓦斯突出的发生.     

湖南区域构造演化及瓦斯地质特征研究

湖南省境内地质构造复杂,由于构造作用力的联合及复合,煤层破坏严重,厚度发生较大变化,构造煤普遍发育,剧烈的岩浆热变质作用又增高了煤的变质程度,对瓦斯赋存有重大影响。湖南特殊的区域构造演化特征使境内瓦斯分布呈现出分带的特性,共划分为两个高突瓦斯带、一个高瓦斯带和五个低瓦斯带。     

薛湖井田小断层对煤与瓦斯突出的控制作用

为了研究薛湖井田小断层对瓦斯赋存和煤与瓦斯突出分布的影响,基于地质构造对煤与瓦斯突出分布和瓦斯赋存规律的控制作用,分析了薛湖矿的地质构造特征,特别是小断层分布特点和性质,研究了不同走向的小断层附近瓦斯赋存和构造煤发育情况。结果表明薛湖井田经过多期构造运动改造后,小断层基本呈现压扭性,小断层附近区域煤体瓦斯富集,构造煤发育,煤体瓦斯放散能力强,具有很强的突出危险性。     

淮南煤田逆冲推覆构造对煤与瓦斯突出的影响分析

为了提高淮南煤田在地质构造带条件下煤与瓦斯突出防治的针对性,采用理论分析的方法研究了淮南煤田逆冲推覆构造和煤与瓦斯突出的关系,对淮南煤田逆冲推覆构造的几何学、动力学特征,以及该构造控制下的煤体结构、瓦斯赋存、构造应力分别进行了分析。研究结果表明,淮南煤田的逆冲推覆构造主要分布在煤田南北两缘,由华北克拉通与扬子克拉通于印支-燕山期相互碰撞挤压形成。煤田南缘逆冲推覆构造由南向北推覆,北缘逆冲推覆构造由北向南推覆,形成了反向相背倾斜的构造系统。淮南煤田逆冲推覆构造带内构造煤发育、瓦斯含量高为煤与瓦斯突出提供了物质基础条件,而较高的构造应力及瓦斯压力为煤与瓦斯突出提供了动力条件。从逆冲推覆构造对煤与瓦斯突出影响的角度分析了望峰岗矿"1.5"煤与瓦斯突出事故原因,分析表明:发生事故的C13煤层内构造煤发育,瓦斯含量高,构造应力集中,当主井施工揭开C13煤层时,原应力平衡状态被打破,煤与瓦斯大量喷出,导致事故发生。     

浅析七五煤矿煤层瓦斯含量的控制因素

在综合分析煤矿瓦斯地质条件的基础上,探讨了煤层吸附性、煤围岩特征、煤层厚度及其变化、煤体结构和地质构造区域演化、煤层顶底板岩性、煤层埋深和矿井构造对瓦斯赋存和突出的控制作用,得出结论:煤层中瓦斯的含量受许多地质因素控制,目前所含的瓦斯是各种地质因素综合作用的结果.     

基于地质分析的三软煤层瓦斯突出防治研究

基于三软煤层特殊的地质条件和瓦斯突出灾害严重的现状,以新安煤田二1煤层为例,总结了煤层突出的基本特征,分析了影响突出的主要地质因素,并重点探讨了突出灾害防治措施。结果表明:影响和控制三软煤层突出的主要地质因素是地质构造、煤层埋深、构造煤厚度变化和瓦斯条件。提出了加强地质保障技术研究、建立突出预测预警体系、强化井下瓦斯抽采、采取水力消突措施的综合防治对策,为三软煤层突出灾害防治提供了理论依据。     

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。     

钱家营矿煤与瓦斯突出关键因素分析

针对钱家营矿5煤层、7煤层、9煤层、12煤层主要可采煤层赋存特征,通过对瓦斯压力、瓦斯含量、煤厚变异、地质构造、煤的结构特性和顶底板岩性的对比分析,以及运用模糊综合评价法求其评分,初步确定了地质构造因素具备突出关键因素的可能。结合瓦斯地质和钻探资料,地质构造因素能够很好地解释各煤层可能突出区域的强弱关系,符合煤与瓦斯突出是地应力、瓦斯、煤体结构共同作用的结果。依据断层埋深、断层长度、断层条数、密集程度和褶皱关系将地质构造因素划分成四个区域,运用层次分析法取其权重,量化了地质构造因素。综合结果表明,地质构造因素是钱家营矿煤与瓦斯突出的关键因素。     

爆破应力波在构造带煤岩的传播规律及破坏特征

针对煤矿井下爆破作业扰动到构造带煤岩体容易诱发煤与瓦斯突出事故的现实背景,根据爆破应力波在构造带煤岩的传播规律结合相似模拟实验和数值分析,研究应力波对构造带煤岩的损伤破坏特征及其对煤与瓦斯突出的影响作用机理。研究发现,爆破应力波从岩体传播到构造松软煤层时,在煤岩交界面发生了波的透射和反射;透射的压缩应力波作用于煤体,使煤层裂隙增加;反射的拉伸应力波反作用于岩体,使位于岩体内相应测点的应力值增大约1.1倍,在靠近松软煤体一侧的岩体内形成交叉网状裂纹,加大了岩体的破坏程度和破坏范围。构造松软煤体加强爆破应力波的反射拉伸和爆破振动的累积效应导致构造带煤岩交界面的煤岩体损伤严重,当煤岩体的强度不能抵抗瓦斯内能和煤岩体的弹性潜能时将会发生煤与瓦斯突出。     

构造带石门揭煤诱导突出的力学特性模拟及声发射响应

为揭示地质构造区域石门揭煤诱导突出的机理,运用自行研发的大型三维煤与瓦斯突出模拟试验系统,对石门揭露断层构造带煤层的过程进行了相似模拟,同步采集分析了突出全过程的应力变化规律及揭煤过程的声发射响应规律,并对构造带揭煤突出过程的能量耦合跃迁失稳过程进行了理论分析。结果表明:在构造带掘进巷道的推进过程中,巷道上方的岩层和煤层均会经历应力增大和减小的过程,但构造区域煤层的应力集中系数大于岩层区域,呈现较强的应力敏感性;在开挖时和突出的过程中,声发射信号能较好地反映煤岩动态变化;在巷道掘进过程中,构造区域煤层不断积聚弹性能和瓦斯内能,并相互耦合逐步达到能量的极限平衡状态,一旦揭煤扰动到该系统,就会引起能量的耦合跃迁失稳,从而诱发突出。     

乌兰煤矿2号煤层瓦斯地质规律分析及区域预测研究

在收集整理乌兰煤矿地质资料和瓦斯资料的基础上,运用瓦斯地质理论和构造演化理论,分析井田地质构造演化及分布特征,研究地质构造、顶底板岩性、煤层赋存状态等地质因素对瓦斯赋存的影响。在此基础上,结合现场测定2号煤层瓦斯压力和瓦斯含量等参数,得出了矿井2号瓦斯地质规律;同时,对矿井2号煤层突出危险性进行了区域预测。研究表明,断裂构造引起的构造煤变化和煤层埋藏深度是影响乌兰煤矿2号煤层瓦斯赋存和引起煤与瓦斯突出的主控因素。研究成果为矿井煤与瓦斯突出防治工作提供了理论指导。     

煤层瓦斯突出危险区综合预测方法

常规的瓦斯突出预测技术,主要从单一角度出发,无法达到多因素影响下的瓦斯突出危险区域预测精度。以某研究区为例,利用基于遗传算法的支持向量机(SVM)网络,预测了瓦斯含量;将孔隙度作为构造煤的判别因子,并通过概率神经网络(PNN)反演方法,得到了构造煤分布情况;介绍了基于自然伽马曲线的拟密度反演方法,获得了煤层顶板岩性情况。综合瓦斯含量、构造煤分布及煤层顶板岩性3个方面特征,建立了一套瓦斯突出危险区域综合预测方法,为判断瓦斯突出危险区提供了理论基础。经过与实际突出位置做验证,预测结果吻合,说明了综合预测方法在此研究区具有较高的准确性。     

煤与瓦斯突出鉴定单元划分影响因素分析

通过对煤与瓦斯突出鉴定规范中鉴定方法分析,结合瓦斯地质理论,提出鉴定单元的划分。考虑了地质构造、构造煤发育特征、围岩构造岩石学特征和煤层埋藏深度等因素对煤与瓦斯突出鉴定单元划分的影响,提出了划分鉴定单元的方法。