基于瓦斯实时监测的炮掘工作面爆破自动识别与突出危险性预测

为实现应用炮掘工作面炮后瓦斯实时监测数据进行突出危险性动态预测的目标,提出了一种应用一阶差分、卷积运算和MATLAB中的findpeaks函数,自动识别瓦斯体积分数监测曲线中爆破事件的方法,应用提出的自动识别方法,对某炮掘工作面的爆破事件进行了自动识别与提取,并对识别结果进行了评价;基于爆破识别与提取的结果,分析了炮后瓦斯体积分数变化特征,计算了炮后瓦斯体积分数增长速率、峰值和衰减速率3个指标与K₁值的相关性,据此建立了炮掘工作面突出危险性预测模型,并将模型应用于另一炮掘工作面,对工作面前方的突出危险性进行预测。研究结果表明：提出的自动识别方法实现了对爆破时刻、爆破时的瓦斯体积分数、炮后瓦斯体积分数峰值及其时刻的自动识别与提取,识别爆破事件的召回率平均为84.13%、精准率平均为77.21%,提取出的炮后瓦斯体积分数峰值和爆破时刻的平均绝对误差分别为0.018 9%和2.323 7 min;炮后瓦斯体积分数增长速率、峰值、衰减速率都与K₁值强相关,相关系数分别为0.85、0.92、0.79;应用建立的突出危险性预测模型,成功地预测出了25次喷...     

三级煤矿瓦斯抽排孔专用爆破药柱在新集一矿的应用

分析了深孔预裂爆破强化抽放瓦斯的作用机理，设计并实施了三级煤矿瓦斯抽排孔专用爆破药柱进行深孔预裂爆破的方案。试验结果表明，该方案明显提高了低透性煤层的瓦斯抽放效果。     

爆破引爆瓦斯煤尘的原因分析

本文对历年的爆破引起瓦斯煤尘爆炸事故的案例进行了综合分析,找出了引爆的种种原因并提出了防止引爆的措施。     

超长钻孔爆破煤层瓦斯增透技术研究

结合双鸭山矿区集贤煤矿煤层瓦斯地质特征,通过超长钻孔施工工艺参数、爆破装药结构设计,提出超长钻孔爆破煤层瓦斯增透技术,并对瓦斯抽采工艺进行研究,最终实现集贤煤矿煤层瓦斯安全抽采。     

爆破激发煤瓦斯突出的研究

本文分析和探讨了爆破激发煤瓦斯突出的原因。并利用突变理论中的双尖点突变模型,研究了爆破振动对煤瓦斯突出的诱导,指出当扰动力幅和扰动频率达到一定值时,会引起煤体结构振幅的突跳,从而诱发煤瓦斯突出;扰动频率与煤休铁自振频率之比小于√１／１２η＾２＋１是爆破振动诱发煤瓦斯突出的必要条件。     

瓦斯压力在线监测预警机制应用研究

为了能准确、有效、及时的预测预报井下煤矿瓦斯突出,根据高瓦斯煤层应力场与瓦斯场具有典型的耦合效应,且瓦斯压力场与地应力场的关系主要表现在瓦斯压力的变化上这一原理,并在平煤股份十矿己15-16煤层和己17煤层安装一套煤矿瓦斯突出灾害实时监测预警系统,利用该系统中的煤层瓦斯压力实时监测功能实时在线监测揭煤区域煤层瓦斯压力变化情况,结果表明：煤层瓦斯压力变化随着瓦斯抽放时间而降低,而随着瓦斯解吸量的增加升高;监控到的瓦斯突出煤层瓦斯压力的变化符合正常规律,开发的煤矿瓦斯突出灾害监测预警系统能够连续监测煤层瓦斯压力及其变化动态,为煤矿瓦斯突出灾害监测预警提供了技术基础和有效手段。     

过渡性瓦斯涌出规律及其管理

主要阐述了过渡性瓦斯的含义及特征，并对观测的数据进行了分析与整理，找出了采空区无外部漏风情况下，采煤工作面风量变化时，过渡性瓦斯的涌出规律，为过渡性瓦斯出管理提供了理论依据。     

松动爆破技术在综采面防治瓦斯上的运用

210601综采工作面系新集矿6煤层的首采工作面,由于该煤层瓦斯含量大且具有瓦斯动力现象,自开采以来,工作面瓦斯经常超限,累计发生了4次瓦斯动力现象。先后采取了瓦斯抽放、超前钻孔释放瓦斯等措施,但治理效果甚微。经采取深孔松动爆破技术后,彻底消除了瓦斯超限现象,保证了矿井安全生产。     

基于深孔控制爆破技术的低透气性煤层瓦斯抽采研究

为解决煤层抽放瓦斯效率低的问题,结合隆博煤矿的工程概况,采用瓦斯孔超长炮孔控制爆破技术法,配合抽放孔封孔技术的改进等措施,以提高煤层透气性。结果表明:该技术大幅度提高了煤矿瓦斯抽放率,大大改善了矿山的瓦斯状况,为矿区大幅度提高煤炭产量奠定了坚实基础。     

工作面瓦斯涌出量预测及瓦斯来源分析

煤层瓦斯赋存状态是研究矿井瓦斯涌出规律和瓦斯灾害防治的技术基础。某矿5煤层局部瓦斯异常涌出，已经开始对煤矿的安全生产有所影响和制约。于此，笔者采用统计分析和分源计算两种方法，对采掘工作面瓦斯涌出量进行了预测，分析了采掘工作面瓦斯涌出影响因素和涌出来源，得出了煤层瓦斯压力、煤层瓦斯含量、煤层透气性系数、煤层残余瓦斯含量、钻孔瓦斯涌出量等参数，随采深增加而变化的规律，并提出了针对性的防治措施。     

利用瓦斯解吸特征指标预测煤与瓦斯突出的实验研究

理论分析了掘进工作面瓦斯涌出主要受到瓦斯含量、煤体物理力学性质的影响,并通过实验室煤样解吸试验,研究了同一煤质、不同瓦斯压力、不同粒径、不同煤体力学性质的煤样在瓦斯解吸过程中存在的显著差异,指出瓦斯解吸特征指标α可以较好地反映煤体的瓦斯含量、煤体物理力学性质的变化情况。通过现场实例验证了瓦斯解吸特征指标α对于预测预报煤与瓦斯突出危险的可靠性。     

综放面瓦斯涌出规律及防治技术

介绍了汪家寨煤矿P41101综放面生产过程中瓦斯涌出情况、瓦斯治理技术,研究分析了不同瓦斯防治工艺与瓦斯涌出的关系.结合本煤层瓦斯抽放浓度变化的情况分析了突出煤层综放开采的安全可行性,并对工作面超前压力带进行了初步分区.     

采动应力和瓦斯涌出实时监测系统开发与应用

工作面瓦斯突出或涌出与采动应力变化密切相关,开发了工作面支架阻力、超前支承压力,以及瓦斯浓度的实时在线监测系统,实现了根据工作面动态应力的变化,对瓦斯突出或瓦斯涌出进行预测和预报,并进行了初步的应用。     

煤的电导率随瓦斯压力变化关系的研究

从理论上对煤的电导率随瓦斯压力的变化关系进行了分析研究,并通过实验测定不同煤种的煤样在不同瓦斯压力下的电导率,拟合出煤的电导率随瓦斯压力的变化关系和变化幅度,研究得出了煤的电导率随瓦斯压力变化的定量关系。     

抽采过程中含瓦斯煤渗透率动态变化特征

基于孔隙率的定义,建立了考虑孔隙瓦斯压力、瓦斯吸附膨胀和地应力作用的含瓦斯煤渗透率模型,并研究了抽采过程中含瓦斯煤渗透率的动态变化特征。结果表明:含瓦斯煤的渗透率随地应力的增加呈指数形式降低,随瓦斯压力的减少呈现出先减小后增大的变化特征;瓦斯抽采过程中煤体弹性模量越小和吸附常数越大越有利于煤体渗透率的改善,而泊松比的变化对煤体渗透率的影响较小,对于合理地选择瓦斯抽采区域、布置瓦斯抽采工程和采取瓦斯抽采措施具有一定的指导意义。     

高瓦斯综放工作面超前支承压力与瓦斯涌出关系分析

工作面前方煤体内的瓦斯涌出量是整个工作面瓦斯涌出的重要组成部分。煤体内的瓦斯压力变化直接影响着瓦斯渗流速度,而工作面前方煤体的瓦斯压力变化又受煤体应力的影响,因此工作面超前支承压力与前方煤体瓦斯涌出存在着一定关系。对工作面前方煤体内瓦斯涌出与超前支承压力的关系进行了监测,通过监测结果进行分析并结合数值模拟,对超前支承压力与瓦斯涌出量的变化关系进行了分析。     

含瓦斯煤体爆破裂纹扩展规律试验研究

为进一步研究含瓦斯煤体爆破作用机理,从理论上分析了含瓦斯煤体爆破裂纹的形成与扩展机理,并设计了含瓦斯煤体爆破裂纹扩展规律测试试验,利用探针法对含瓦斯煤体中的爆破裂纹扩展速度进行了测试,并对其中的爆炸应变波进行了测试.理论分析与试验结果表明:含瓦斯煤体爆破裂纹扩展经历了爆炸应力波作用下的快速衰减阶段、爆生气体与瓦斯气体共同作用下的缓慢衰减和近似匀速扩展3个阶段,瓦斯气体的存在有利于爆破裂纹的扩展,可以在裂纹扩展的后期阶段小幅度的增大裂纹的扩展速度.     

低瓦斯矿井坚硬顶板综采工作面瓦斯防治技术研究

针对雨田煤矿W1103综采工作面采用U型通风、工作面回采过程中上隅角容易出现瓦斯超限的问题,当增加工作面配风量,会增加采空区漏风量,造成上隅角瓦斯难以控制。上隅角区域的不充分冒落,也为瓦斯积聚提供了空间,在顶板预裂爆破时,会造成瓦斯超限问题。分析了工作面瓦斯来源,回采工作面瓦斯涌出以开采层为主、邻近层为辅;采用顶板预裂爆破、风障引风、本煤层瓦斯抽放、上隅角插管抽放等综合瓦斯治理技术,解决了上隅角瓦斯超限问题,确保了矿井的安全生产。     

路安3^#煤层瓦斯释放带确定的探讨

通过对常村矿S1－6工作面煤层瓦斯涌出情况的观测，并根据煤层瓦斯在工作面生产前后的涌出变化，确定了煤层瓦斯的释放带宽度。     

基于双巷掘进煤与瓦斯突出运移规律分析

结合某矿2201 W工作面实际工况,建立突出瓦斯运移模型,分析了瓦斯突出浓度与时间的变化关系,获得理想条件下的数值解析式并模拟分析运输平巷和回风平巷的瓦斯突出运移规律,确定运输平巷更易受到煤与瓦斯突出的影响,需加强对运输平巷煤与瓦斯突出的预防。