地质因素和煤体结构对煤与瓦斯突出的影响

介绍了滴道煤矿煤与瓦斯突出与地质因素、煤体结构的关系,为治理瓦斯提供了基础资料。     

瓦斯突出过程中煤体温度异常变化原因分析

煤与瓦斯突出事故是煤矿最严重的灾害之一,严重威胁着煤矿的安全生产。通过分析煤与瓦斯突出过程中不同阶段(应力集中阶段、煤体破裂阶段、瓦斯撕裂煤体阶段、抛出搬运阶段及静态解吸阶段)的温度异常变化原因,探讨了煤体温度变化与突出危险的内在原因,分析了利用煤体温度变化预测预报煤与瓦斯突出的可行性,为突出预测预报提供一种新思路和新方法。     

煤与瓦斯突出过程中影响温度变化的因素分析

利用多元回归分析的方法对煤与瓦斯突出过程中温度变化的影响因素进行了分析,认为在煤体破裂阶段使煤体温度变化的影响因素是地应力,其次是瓦斯压力,然后才是煤体强度,地应力对煤体温度变化的影响大约是瓦斯压力的５～６倍。     

煤与瓦斯突出过程煤体破裂演化规律

研制了一套煤与瓦斯突出模拟实验装置,通过高速摄像对突出全过程进行实时观测,从而实现对突出过程中煤体破裂演化规律进行了分析。通过对12次试验结果的分析发现,煤与瓦斯突出是个力学发展过程,它经历了孕育、启动、发展和停止4个阶段,受瓦斯压力和孔洞壁的径向应力大小影响,煤与瓦斯突出多次间歇式发展;实验条件下,煤与瓦斯突出启动后,从发展到结束过程耗时不足0.1 s;位于试验装置不同部位的煤体,突出瞬间煤体运动轨迹各不相同;通过对突出后煤体的裂纹分布规律进行分析,发现裂纹几乎平行出现,且裂纹的倾斜角度处在65°~70°,裂纹近似圆弧,圆心位置在突出口;试验还发现在0.481~0.764 MPa存在一个临界瓦斯压力值,可以使突出连续发生,从而具备了发生大型突出的瓦斯压力条件。     

煤厚变化对煤与瓦斯突出危险性的影响

研究了白坪井田构造煤厚度与煤与瓦斯突出的关系,发现了煤厚及其变化是控制煤与瓦斯突出危险性的主要因素,其关系如下:煤厚大,煤层瓦斯含量大,则煤层稳定性差;煤厚变化大,煤层瓦斯含量梯度和水平地应力梯度也大,煤厚及其变化可以控制瓦斯含量、地应力和煤层稳定性,进而起到控制煤与瓦斯突出的作用.     

浅谈煤与瓦斯突出

分别论述了煤与瓦斯突出的三种形式(即突出、压出、倾出)的特点、规律及预防措施。     

不同煤体结构组合的煤与瓦斯突出临界瓦斯压力

基于能量理论,分析了瓦斯突出瞬间能量的变化,构建了包括煤岩弹性能、瓦斯膨胀能在内的煤与瓦斯突出的正效应数理模型及煤岩抵抗瓦斯突出能量的负效应模型。根据煤岩应力应变试验,拟合得出了煤岩不同变形阶段力与变形量之间的关系,结合正、负效应耦合模型,计算出了寺河矿不同煤体结构组合下煤与瓦斯突出发生的临界瓦斯压力值。结果表明：在其他条件相似的情况下,随着软煤比例的增加,临界瓦斯压力值呈指数减小,煤与瓦斯突出的可能性大幅增加。利用该方法可以对煤与瓦斯突出临界值进行快速判断,从而采取有效措施。     

浅析煤体透气性与煤和瓦斯突出的关系

在瓦斯压力不变时，随着地应力的增加，煤的透气性系数开始下降很快；当地应力增至6～7MPa时，煤的透气性系数值开始变缓；当地应力增至IOMPa时，煤的透气性系数值几近为零。这说明，地应力对煤的透气性起着决定性的作用。     

浅析煤体透气性与煤和瓦斯突出的关系

在瓦斯压力不变时,随着地应力的增加,煤的透气性系数开始下降很快;当地应力增至6～7 MPa时,煤的透气性系数值开始变缓;当地应力增至10MPa时,煤的透气性系数值几近为零.这说明,地应力对煤的透气性起着决定性的作用.     

煤与瓦斯突出实验加压方式及其对煤体受力的影响分析

物理相似模拟实验是进行煤与瓦斯突出机理研究的主要方法之一。现有突出模拟实验装置逐渐向大尺寸发展,提高了对实验装置力学加载能力的要求。统计分析了现有三维煤与瓦斯突出模拟实验装置的力学加载系统的类型及特点,发现目前主要采用多组液压缸分布加载或提高力学加载系统刚度、液压缸加载能力两种方式解决大尺寸下突出模型的力学加载问题;同时利用COMSOL模拟软件固体力学模块分析了平板型、梯型两种压板结构对突出煤体应力变形的影响,结果表明,采用梯形结构压板时,可相对提高力学加载系统对突出煤体施加应力的均匀性。     

煤与瓦斯突出过程中温度变化的实验研究

通过模拟实验方法测定在煤与瓦斯突出过程中的温度变化，用测定结果来证实突出强度不同，煤体温度变化也不相同，瓦斯压力越大，煤体下降的温度越大，在煤与瓦斯突出过程中，瓦斯的膨胀做功过程并非绝热过程，而是一个接近于等温的多变过程，为从热力学角度研究煤与瓦斯突出机理提供了帮助。     

煤体结构在煤与瓦斯突出研究中的应用

分析了煤体结构的地质意义和物理力学内涵，评价了煤体结构类型的不同划分方法，探讨了以煤体结构为主的研究方法在认识煤与瓦斯突出机理和进行煤与瓦斯突出预测工作中的应用。展望了今后煤体结构研究的主要方向。     

地质构造对煤与瓦斯突出影响

0前言 在地质构造复杂,煤层瓦斯含量大,煤与瓦斯突出频繁的矿井中,从地质角度研究煤与瓦斯突出的机理,分析煤瓦斯突出的规律及突出与地质构造之间的关系,从而进行防治突出工作中的预测预报,是防突工作中的一项重要的内容.     

地质构造对煤与瓦斯突出影响

煤与瓦斯的突出是煤体与瓦斯受力失衡而引起一种强烈的动力现象.其突出受瓦斯压力、地应力和煤体物理力学性质等因素综合影响和控制.论文通过具体分析这些因素对突出的影响,预测煤与瓦斯突出分布规律,为煤矿的安全高效生产提供一些参考性建议.     

煤的物理性质对煤与瓦斯突出的影响

现在很多从事煤和瓦斯突出研究的人员认为,致使突出的主要能源是矿山压力和蕴藏在煤孔隙中的瓦斯能。矿山压力起到准备作用——在巷道工作面附近形成裂隙、应力集中和压力差及其他;而瓦斯起主要作用——破坏煤体,并向巷道带出被破坏的煤。这样的见解是合乎规律的,因为瓦斯的能量超过在矿山压力作用下煤层弹性压缩能量。     

浅谈地下水的侵蚀作用对煤与瓦斯突出的影响

根据新疆矿区煤与瓦斯突出特征分析,提出地下水的侵蚀作用是煤与瓦斯突出的重要因素之一,为全面防治煤与瓦斯突出灾害提供参考。     

温度对煤样罐内煤体瓦斯解吸的影响

采用特制的瓦斯解吸试验系统,对阳煤五矿15号煤煤样进行了不同吸附和解吸温度条件下煤屑瓦斯解吸量测定实验及恒温和变温吸附解吸条件下煤样罐中煤屑瓦斯解吸过程中温度变化测定实验。试验结果表明:煤屑在40 ℃吸附后,在27 ℃解吸时速度明显低于40 ℃下解吸速度,30 ℃吸附40 ℃解吸明显高于40 ℃吸附27 ℃解吸的解吸速度;气体分子的吸附解吸过程伴随着多孔介质系统的能量改变而导致了温度变化,热量从煤样罐外围环境传导到煤样需要一定时间,在瓦斯解吸过程中,外界温度的急剧变化不会立即对解吸扩散过程产生影响,在这一时间阶段内,对煤样温度变化起主要决定作用的还是煤解吸瓦斯过程中自身的吸热反应,但一定时间后其决定作用将会是外界温度。     

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。