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.     

基于瓦斯地质特征的多参量突出预警技术在新建煤矿的应用

针对新建煤矿地质构造复杂、煤层瓦斯赋存不均衡、煤与瓦斯突出防控难度大的问题,综合运用瓦斯地质理论、煤矿灾害预警技术,以矿井近5年瓦斯动力现象资料和防突数据为基础,建立了基于瓦斯地质特征的煤与瓦斯突出多参量预警指标体系。分析了瓦斯地质因素和煤与瓦斯突出预测指标K_1值的关系,确定了煤层厚度变化率、煤层倾角变化率、软分层厚度、断层影响范围、煤层瓦斯含量(或压力)5个预警指标及其临界值,据此建立了瓦斯地质特征突出预警模型,并提出了预警等级判识方法。同时,开发了瓦斯地质特征突出预警系统,在新建煤矿取得了良好的应用效果,可为类似条件矿井突出预警提供参考。     

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。     

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。     

矿井煤与瓦斯突出预警技术及其应用

为进一步加强煤与瓦斯突出防治工作,提升矿井安全保障,利用先进的计算机技术建立突出灾害预警系统显得十分必要.研究了煤与瓦斯突出预警指标体系框架及预警技术实现流程,并开发了相应计算机系统,包括煤与瓦斯突出预警综合数据库、地质测量管理系统、瓦斯地质动态分析系统、动态防突管理及分析系统、采掘生产进度管理系统、瓦斯涌出动态分析系...     

云盖山煤矿二矿瓦斯地质特征分析及瓦斯预测

论文以瓦斯地质理论为基础,结合云盖山煤矿二矿瓦斯地质特征,运用区域构造演化理论和构造逐级控制理论,分析了区域构造特征及对矿区、矿井地质构造的控制,指出了煤层瓦斯和构造煤的分布规律,并进行了瓦斯涌出量预测,同时指出该矿深部含高能瓦斯的构造煤发育区具有煤与瓦斯突出发生的危险,目前的低瓦斯矿井极可能升级为高瓦斯矿井或煤与瓦斯突出矿井,对矿井瓦斯灾害防治具有指导意义。     

构造几何特征及煤与瓦斯突出危险性研究

本文根据构造几何与瓦斯地质的理论和方法，研究了平顶山矿区50次谋与瓦斯突出点的地质构造特征，将煤与瓦斯突出点构造组合形式分为四类。对顺煤层断层控制煤与瓦斯突出分布的机理进行了探讨，提出在煤与瓦斯突出矿井中构造几何特征是预测煤与瓦斯突出的重要地质标志的观点，对煤与瓦斯突出预测有重要作用。     

地质构造对郭二庄矿瓦斯赋存分布规律的影响研究

瓦斯是气态地质体,是地质成因的产物,地质构造和含煤地层的历史演化控制了煤层瓦斯的生成条件和保存条件。文章以瓦斯地质理论为基础,结合郭二庄矿瓦斯地质特征,运用区域构造演化理论和构造逐级控制理论,分析了区域构造特征及对矿区、矿井地质构造的控制,初步总结了煤层瓦斯地质规律。随着开采深度的增加目前的低瓦斯矿井极可能升级为高瓦斯矿井或煤与瓦斯突出矿井,对矿井瓦斯灾害防治具有指导意义。     

基于综合假说的淮南煤田潘一矿煤与瓦斯突出控制因素分析（增刊）

煤与瓦斯突出是煤矿重要灾害之一,构造因素是控制煤与瓦斯突出的主要因素。淮南煤田煤层形成后,先后经历的印支、燕山和喜马拉雅等多期构造运动作用使煤层内部地质构造发生叠加、变形、破坏,叠加后形成的地质构造在很大程度上决定了其瓦斯地质特征,也决定了煤与瓦斯突出危险性程度。本文通过对淮南煤田潘一矿地质构造特征、瓦斯地质特征分析认为,在构造演化过程中,矿井内不同区域瓦斯地质特征受不同地质时期构造作用而产生了不同程度的响应,因而造成矿井瓦斯含量、瓦斯压力和构造煤在不同区域具体不同的分布特征,从而造成矿井煤与瓦斯突出分布具有分区性。     

基于综合假说的淮南煤田潘一矿煤与瓦斯突出控制因素分析

煤与瓦斯突出是煤矿重要灾害之一,构造因素是控制煤与瓦斯突出的主要因素。淮南煤田煤层形成后,先后经历的印支、燕山和喜马拉雅等多期构造运动作用使煤层内部地质构造发生叠加、变形、破坏,叠加后形成的地质构造在很大程度上决定了其瓦斯地质特征,也决定了煤与瓦斯突出危险性程度。本文通过对淮南煤田潘一矿地质构造特征、瓦斯地质特征分析认为,在构造演化过程中,矿井内不同区域瓦斯地质特征受不同地质时期构造作用而产生了不同程度的响应,因而造成矿井瓦斯含量、瓦斯压力和构造煤在不同区域具体不同的分布特征,从而造成矿井煤与瓦斯突出分布具有分区性。     

煤与瓦斯突出综合预警技术在演马庄矿应用研究

针对目前预警系统的指标单一、不连续、局部性等特点,开发了以计算机技术为平台的一套综合预警系统,结合目标矿井的突出特点,构建煤与瓦斯突出预警指标体系,实现了矿井煤与瓦斯突出危险的动态的、全面的监测预警,并在演马庄矿进行了现场试验研究,应用效果显著。     

马家沟矿瓦斯赋存规律及控制因素的分析

通过对马家沟井田地质构造、煤层赋存条件的分析,根据该矿的矿区区域构造演化特征,结合瓦斯地质因素分析方法,分析了其瓦斯分布规律,得出埋藏深度控制着煤层的瓦斯含量,以及突出主控因素为构造应力,最终为马家沟矿瓦斯突出预测提供了科学的根据。     

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。     

基于瓦斯地质的防突技术措施研究

煤与瓦斯突出是矿井生产过程中最为严重的瓦斯灾害，瓦斯地质因素是发生煤与瓦斯突出的必要条件，主要表现为瓦斯赋存和瓦斯突出的地质条件。在分析瓦斯地质与煤层瓦斯赋存和煤与瓦斯突出的基础上，结合《防治煤与瓦斯突出细则》中防治煤与瓦斯突出区域和局部综合防突措施要求，以煤层瓦斯地质为根源，提出基于瓦斯地质的“四位一体”防突技术措施。     

基于瓦斯涌出特征的煤与瓦斯突出连续预测技术及应用

针对现阶段煤与瓦斯突出预测技术难以实现时间和空间领域的全方位预测,预测结果准确率低、预测结果发布滞后且影响工作面正常采掘作业生产等技术缺陷,提出了一种利用工作面瓦斯涌出特征预测工作面前方煤与瓦斯突出危险情况的非接触式、连续预测方法。通过对煤矿监测数据结构特征进行综合分析,确定了瓦斯涌出特征突出预警系统的预警指标,建立了煤与瓦斯突出连续预测技术模型,并引入单项预测指标权重评判集,采用加权平均设计思路,构建形成了煤与瓦斯突出预警综合评判规则。在此基础上,采用C/S、B/S双架构系统开发模式,设计开发了瓦斯涌出特征突出预警系统平台。通过下峪口煤矿应用结果显示,该系统平台总体预警准确率达到了86%,且能够超前准确地预测工作面前方的煤与瓦斯突出危险情况,为突出矿井的正常掘进生产提供了安全保障。     

基于无线传输的瓦斯监控系统设计与应用

煤与瓦斯突出是一种极其复杂和严重的气斯动态现象。建立基于计算机系统、煤矿安全监测系统、局域网的预警系统,是有效预防煤、瓦斯爆发的前提条件。煤、瓦斯爆发预警系统是一个配套的系统项目,结合了煤矿安全理论、信息技术和早期预警技术。根据防爆技术系统的硬件条件、组织管理结构和特点,分析了气爆预警的原理、逻辑结构和实现过程,基于无线收发芯片nRF2401设计了预警系统的软硬件结构,与传统的有线数据传输系统相比,省略了连接线。实际应用结果表明,监测系统稳定、可靠、准确,具有较大的应用价值。     

基于数据挖掘的煤与瓦斯突出实时预警研究

为提高工作面煤与瓦斯突出预警的准确率与时效性，利用工作面瓦斯涌出特征与突出“三要素”的之间的变化关系建立了以地应力系数、瓦斯压力系数、乘幂系数、变动率及离散率为基础的实时预警指标体系；将K-means聚类、FOA及RF三种算法结合构建基于数据挖掘的煤与瓦斯突出实时预警模型探究实时预警指标与煤与瓦斯突出的潜在发生规律，并通过模型的智能寻优及训练输出最优预警等级；现场应用结果表明：所建预警指标敏感性较好，预警模型的运算时间为0.118s，在本次实例应用中提前4小时发出煤与瓦斯突出危险级别预警，预警等级与现场突出实际情况较吻合，且与K1值、钻粉量S具有较好的一致性，实现工作面煤与瓦斯突出实时、准确预警。     

基于瓦斯涌出特征的钱家营矿掘进工作面突出预警系统应用

为实现钱家营矿掘进工作面煤与瓦斯突出实时预警,提出一种基于瓦斯涌出特征的预警方法。依据巷道高低浓度甲烷传感器实时监测数据,通过离散回归理论分析煤与瓦斯突出前的瓦斯涌出量,建立预警指标特征序列,确定掘进工作面煤与瓦斯突出预警指标危险临界值:方差0.018,波峰差0.41,波动斜率±0.027。在此基础上构建了非接触式煤与瓦斯突出可视化预警系统并在钱家营矿进行现场应用。结果表明,以瓦斯涌出特征值作为预警指标,能够准确监测到井下瓦斯异常现象,达到瓦斯数据实时解算和可视化预警的目的,为钱家营矿掘进工作面防突工作提供技术借鉴。     

煤体结构在煤与瓦斯突出预测中的应用研究

介绍了煤体结构的地质意义和物理力学内涵,分析了煤体结构在煤与瓦斯突出中的控制作用,一定厚度的构造煤的存在是煤与瓦斯突出发生的必要条件,论述了煤体结构指标在煤与瓦斯突出预测中的应用。     

瓦斯压力在线监测技术在揭煤巷的应用研究

有效监测预警是煤矿瓦斯突出灾害防治的重要环节,我国大多数煤矿主要采用不连续的直接指标法和连续的间接指标法对瓦斯突出灾害进行监测预警,现场缺少瓦斯突出灾害连续直接监测技术。为了获得揭煤巷煤层瓦斯抽放过程中的瓦斯压力变化特征,设计了以连续监测、直接监测为核心的煤矿瓦斯突出灾害实时监测预警系统,采用分区布置多测点实时监测方法,验证了该系统的可靠性和监测数据的准确性,获得了瓦斯压力与抽放时间关系规律。研究表明:煤层瓦斯压力变化与抽放时间、瓦斯解吸状态相关,随着抽放时间延长,煤层瓦斯压力总体上呈降低趋势;随着瓦斯解吸量的增加,煤层瓦斯压力总体上呈升高趋势;随着抽放时间延长,抽放区域瓦斯压力为0.07~0.20 MPa,已低于突出临界值0.74 MPa,验证了煤层瓦斯抽放时间是防治瓦斯突出灾害的重要指标。研究可为煤矿瓦斯突出灾害有效监测预警和防治提供理论基础和技术手段。