基于煤层突出特征的工作面预测指标确定

为了确定突出煤层工作面突出预测敏感指标及合理临界值,以四季春煤矿6号煤层为例,通过总结矿井及邻近区域6号煤层的煤与瓦斯突出特征,构建了6号煤层工作面突出预测指标敏感性考察标准,基于敏感性考察标准统一对比了各工作面突出预测指标比值敏感程度,确定了6号煤层敏感指标钻屑瓦斯解析指标和辅助预测指标钻屑量。采用实验室测试和历史数据拟合计算、现场考察修正、扩大应用确定三步递进式敏感指标临界值确定方法,确定了6号煤层工作面突出预测敏感指标钻屑瓦斯解析指标临界值为0.51 mL/(g·min^1/2),辅助预测指标钻屑量临界值为6 kg/m。     

葛店煤矿双庙扩大区二2煤突出敏感指标及其临界值的研究

跟踪考察了葛店煤矿双庙扩大区3条煤巷掘进工作面突出危险性预测过程.通过数据分析,确定进行突出危险性预测时,钻屑量S、钻屑瓦斯解吸指标△h2和钻孔瓦斯涌出初速度q0对该区二2煤层煤与瓦斯突出的敏感程度.在此基础上,确定了该区二2煤的突出敏感指标及其临界值,为葛店煤矿掘进工作面突出危险性预测及瓦斯防治提供基础数据.     

工作面煤与瓦斯突出预测指标敏感性综合分析

突出煤层采区区域防突措施消突后，往往难以通过传统的“三率法”考察工作面突出预测敏感指标。在此情况下，为研究确定实验矿井13-1煤层工作面突出预测敏感指标，首先分析了预测指标在地质构造影响区域的变化情况及其与工作面瓦斯涌出量变化的对应关系，得出钻屑瓦斯解吸指标K1和钻孔瓦斯涌出初速度指标q的敏感性高于钻屑量指标S；再通过灰色关联分析法得出各指标的敏感性大小依次为K1＞q＞S。通过定性分析和定量分析相结合的方法综合研究确定以钻屑指标法进行工作面突出危险性预测。     

漳村煤矿3号煤层预测敏感指标及临界值确定

为了准确预测漳村煤矿3号煤层煤与瓦斯突出危险性,在2601回采工作面切眼掘进期间,在工作面选择软分层中施工4个钻孔,用于测定煤钻屑瓦斯解吸指标Δh2、瓦斯涌出初速度q和钻屑量S共3项煤与瓦斯突出危险性预测指标,采用数理统计法结合"三率"法分析确定敏感指标及临界值。对突出危险性预测各项指标测定结果进行数理统计分析,比较各指标的敏感性,从而确定敏感指标。     

潘三矿11-2煤瓦斯突出预测敏感指标及临界值初步确定

通过对各突出预测指标物理意义和潘三矿11-2煤层瓦斯突出主导因素的分析,有重点地选择了突出预测指标,并对其在潘三矿11-2煤层6个煤巷掘进工作面进行了跟踪考察。然后对指标的考察结果进行"三率"分析,确定钻屑量指标S和钻孔瓦斯涌出初速度q为潘三矿11-2煤层的突出预测敏感指标。通过对钻屑量指标S和钻孔瓦斯涌出初速度指标q取不同假想临界值时进行"三率"分析,初步确定钻屑量指标S的临界值为6 kg/m,钻孔瓦斯涌出初速度q的临界值为4.2 L/m in。     

义安矿掘进工作面煤与瓦斯突出预测指标研究

针对义安矿近年来煤层煤与瓦斯突出问题,综合统计分析了掘进工作面突出预测指标:钻屑量指标S、钻孔瓦斯涌出初速度q和钻屑瓦斯解析指标Δh2,运用数学建模思想,并结合标准差和模糊优先关系排序决策,确定了义安矿煤层掘进工作面的突出预测敏感指标为q和Δh2,该结论可指导该矿的防突工作,意义重大、影响深远。     

中岭煤矿煤与瓦斯突出局部预测指标敏感性确定方法研究

预测指标的敏感性决定了煤层突出危险性预测的准确性,开展预测指标敏感性的研究对煤与瓦斯突出防治工作至关重要。本文以中岭煤矿为研究对象,构建了一套确定局部预测指标敏感性的方法,首先分析煤层实际发生煤与瓦斯突出的规律,进而揭示控制煤与瓦斯突出的敏感因素,在此基础上建立局部预测指标敏感性分析标准;并依据此标准对不同预测指标的敏感性开展现场考察实验。结果表明:钻孔瓦斯涌出初速度q与突出敏感因素地质构造、瓦斯含量、地应力未见明显相关性;钻屑量S与地质构造、地应力具有相关性,而与瓦斯含量未见明显相关性;钻屑解吸指标K1与上述因素均具有较明显的相关性;q对煤层突出危险性预测敏感性最差,S具有一定的敏感性,K1对煤层的突出危险性预测敏感性最强。     

永红煤矿3号煤层突出预测敏感指标及临界值确定

为了防止煤与瓦斯突出事故发生,准确预测3号煤层采掘工作面突出危险性,在3507运输巷工作面掘进期间,跟踪测定了瓦斯涌出初速度、煤钻屑瓦斯解吸指标和钻屑量3项预测指标共计330组原始数据。采用数理统计及"三率"法,确定了3号煤层的预测敏感指标及临界值。     

突出预测敏感指标研究及其应用

采用模糊数学和多元统计分析理论建立了煤与瓦斯突出预测敏感指标数学模型,定量研究了突出预测敏感指标的敏感度,并对各个指标敏感性进行排序。确定了钻屑瓦斯解吸指标Δh2与钻屑量指标S为主要预测指标,钻孔瓦斯涌出初速度指标q为辅助预测指标。利用此方法在某矿煤巷掘进工作面进行了应用。实践证明,选择的预测指标对突出危险性较敏感,保证了煤巷掘进的顺利进行。     

煤层突出危险性预测指标敏感性分析

为提高4煤层突出危险性预测预报准确性,针对4煤层实际地质条件,采用实验室测试、历史数据统计分析、现场试验考察及现场扩大验证相结合的研究手段,确定4煤层的突出预测敏感指标为钻孔瓦斯涌出初速度q和钻屑量指标S,并提出执行钻屑量S临界值为6 kg/m和钻孔瓦斯涌出初速度q临界值为5 L/min的建议。经试验区1 600 m试验考察研究确定的敏感指标及执行的临界值建议合理有效,确保安全高效生产及降低防突措施成本。     

煤层突出敏感指标的间接确定方法

为快速、准确确定采掘工作面煤层突出敏感指标,综合分析钻屑量S、钻孔瓦斯涌出初速度q、钻屑解吸值Δh₂等突出指标对采掘工作面瓦斯含量W的关联性,建立了灰色关联数学模型,采用数学软件MATLAB R2009a编程,实现了突出指标敏感度的快速排序,提出了突出敏感指标的间接确定方法。该方法便于动态掌控采掘工作面突出敏感指标,及时调整区域验证或预测预报敏感指标,有效预测突出危险性,适用于瓦斯赋存差异性较大的煤与瓦斯突出矿井采掘工作面突出敏感指标判定。     

工作面打钻诱导突出机理分析及其预防措施

为分析煤矿井下工作面打抽放钻孔和防突钻孔过程产生的煤与瓦斯突出机理,分析了打钻时的突出过程,并从工作面煤岩体强度硬度、工作面三区分布规律、煤体的应力应变全过程、钻孔能释放地应力、钻孔周围煤岩塑性区半径、煤岩体流变机理等方面对该类突出进行了理论分析。研究结果和工程实践表明：工作面钻孔能有效排放工作面煤体中的瓦斯和降低瓦斯压力、增大工作面卸压区长度、增大工作面防突屏障厚度,起到防突效果;但在工作面打密集钻孔会破坏煤岩体原有结构、降低煤岩体原有的硬度和强度、降低工作面防突屏障的强度,同时在打钻孔过程会产生扰动,以致增大突出的危险性。所以工作面打钻孔具有防突和诱导突出双重作用。     

赵庄矿3~#煤层突出危险性预测敏感指标优选

针对赵庄矿3#煤层实际地质采矿条件,确定4种主要突出危险预测敏感指标;通过现场试验及各种指标敏感性的对比分析,得出钻屑法对赵庄3#煤层突出危险性敏感性相对较高;根据钻屑法指标预测结果实现了矿井安全掘进。     

近距离突出煤层群首采面瓦斯综合治理技术应用

针对依兰三矿极复杂地质条件下近距离突出煤层群开采时面临的瓦斯突出和回采工作面瓦斯超限、自然发火等问题,从保护层开采影响范围、开采后的残余瓦斯压力、回采面瓦斯涌出量、煤层自然发火角度分析了各煤层开采顺序,确定了首采面布置在上1煤层,从上至下依次开采较为合理。回采前确定采用千米定向钻机预抽中煤层巷道区域瓦斯+中煤层穿层钻孔预抽上1煤层条带瓦斯的区域消突方法;回采期间工作面采用高位钻孔+顺层钻孔的瓦斯治理方法,从而实现卸压抽采、条带消突预抽、实施防灭火工程等。采用以上瓦斯治理方法能够有效解决工作面瓦斯超限,达到了区域消突的目的,千米钻机长钻孔钻孔抽放浓度维持在80%以上,回风流瓦斯体积分数基本稳定在0.4%以下。     

煤与瓦斯突出预测敏感指标及其临界值研究进展

煤与瓦斯突出预测是突出煤层2个"四位一体"综合防突措施的关键环节,对确定突出预测敏感指标及其临界值具有重要意义。以往突出预测敏感指标及临界值的确定,包括地应力指标和瓦斯指标,是通过现场反复测试、试验确定的;而现今的突出防治管理模式不支持这种方法,故只能采取实验室试验研究,主要是针对瓦斯相关指标的研究,结合部分现场验证来确定。选取大隆矿12煤、芦岭矿8煤、祁南矿3煤、朱仙庄矿10煤、童亭矿7煤和新景3煤等6个煤样,煤种涉及中等变质程度的气肥煤到高等变质程度的无烟煤,试验研究了各煤样瓦斯压力P与瓦斯含量W,瓦斯压力P与钻屑瓦斯解吸指标K_1和Δh_2,以及钻屑瓦斯解吸指标K_1与Δh_2之间的关系规律。结果表明:突出预测的瓦斯指标之间具有单值对应关系,但各煤样的这种对应关系是变化的,国家相关标准给出的突出预测指标建议临界值之间并不对应,也不能完全反映煤层的实际突出危险性与突出严重程度,不同变质程度煤层很难存在统一的临界值;应用煤层瓦斯相关指标之间的对应关系,结合突出煤层的实际,如始突深度、突出动力现象、钻孔动力现象等,可间接确定突出预测敏感指标的临界值。同时,未来精细化的突出防治对突出预测敏感指标有更高的要求,进一步研究的方向应包含反映地应力状况、小构造影响下煤层赋存、预测煤层潜在突出强度的指标,以及适应突出灾害差异性的新突出预测方法及措施效果检验方法。     

马池煤矿煤与瓦斯突出危险工作面消突措施及评价分析

 鉴于11041工作面是煤与瓦斯突出危险工作面,在该工作面上采取了顺层钻孔预抽煤层瓦斯的防突措施,吨煤抽放钻孔量为0.16m/t,瓦斯预抽率达34.72％,采前残存瓦斯含量明显低于临界值。采用单项指标法、综合指标法、残余瓦斯含量法、吨煤抽放钻孔量和煤层瓦斯预抽率对该工作面采前突出危险性进行评价,评价结论为无突出危险性,这为该工作面回采过程中制订安全技术措施提供了重要的科学依据。     

赤峪煤矿2~#煤层超前钻孔有效影响半径测定

为降低赤峪煤矿2#煤层瓦斯危害,有效排放局部地点的瓦斯,采用钻孔瓦斯流量法对2#煤层超前钻孔有效影响半径进行测定,并同时采用突出指标法对测定结果进行最终确定。结果表明,综合采用钻孔瓦斯流量法和突出指标法测定煤层超前钻孔有效影响半径更具有设计针对性和施工可操作性,对赤峪煤矿2#煤层瓦斯治理工作提供实用性指导。     

突出危险采煤工作面消突试验研究

为了在煤与瓦斯突出矿井厚煤层开采中应用放顶煤工艺技术,在鹤壁煤业集团公司五矿3302工作面采用了本煤层密集钻孔和穿层孔综合抽放瓦斯的消突技术,吨煤抽放钻孔量达到0.08m以上,采前瓦斯抽排率达到42.9%,采前残存瓦斯含量明显低于矿井始突点煤层瓦斯含量.采用单项指标法、综合指标法和残余瓦斯含量法对采前突出危险性进行评价,评价结论为无突出危险.据此采用放顶煤工艺进行生产,直至工作面回采结束,杜绝了煤与瓦斯突出事故.