缓倾斜下解放层开采后岩层地应力变化规律的研究

本文利用模化分析方法,分析了缓倾斜下解放层开采后顶板岩层中的地应力变化规律,研究了岩层中地应力分布特点和有关因素对地应力分布的影响,并就地应力变化规律对于矿井安全生产的指导作用进行了讨论。     

高瓦斯特厚煤层煤与卸压瓦斯共采原理及实践

论述了高瓦斯低透气性有煤与瓦斯突出危险特厚煤层和上覆采动断裂带有高瓦斯涌出的特厚煤层两种煤与瓦斯高产高效卸压共采模式、原理及其实践所取得的丰硕成果。阐明了现场考察得出的煤层采动引起远程上覆煤层卸压变形规律与卸压瓦斯抽采规律。     

脉冲射流驱散上隅角积聚瓦斯的理论实验研究

针对“U”采煤工作面上隅角瓦斯积聚,提出了脉冲射流驱散上隅角积聚瓦斯的新理论和新技术。根据相似理论,建立脉冲射流驱散上隅角积聚瓦斯的实验系统,通过实验验证了其科学性、有效性和可行性。实验结果表明：当脉冲射流风机的旋转方向与主风流方向相同时,允散上隅角积聚瓦斯的效果较好,提高脉冲射流的风速和降低旋转的频率可显著地提高驱散上隅角积聚瓦斯的效果。当射流风速为3－5m/s时,可提高风流的扩散系数2－4倍,有效射程可达10m以上,有效地驱散了工作面上隅角的积聚瓦斯。     

保护层卸压瓦斯抽采及涌出规律研究

随着我国煤矿开采深度的增加,煤与瓦斯突出矿井和变出煤层的数量不断增加,利用保护层开采过程中的被保护层的卸压作用对卸压瓦斯进行强化抽采,使被保护层由高瓦斯突出危险煤层变为低瓦斯无突出危险煤层,从而实现煤与瓦斯资源的安全高效共采．系统介绍了基于分源原理的回采工作面瓦斯涌出预测方法,保护层开采及卸压瓦斯强化抽采技术的发展和工程应用．结合淮南潘一矿下保护层和谢一矿上保护层开采及卸压瓦斯强化抽采实例,将保护层工作面瓦斯涌出量预测结果与保护层工作面瓦斯涌出量实测结果进行了对比分析．研究结果表明,由于保护层开采的卸压作用,使被保护层卸压瓦斯抽采率远大于被保护层卸压瓦斯的自然排放率,导致保护层工作面瓦斯涌出量预测结果小于实际瓦斯涌出量．     

旋转径向射流排放积聚瓦斯热成像实验分析

根据传热、传质和动量传递的相似理论分析，提出在紊流流场中当传热传质相似当量比满足一定要求并恒定为某一值时，可利用热成像仪测定紊流流场中的热量运移规律及温度场分布规律，模拟瓦斯浓度场中的瓦斯运移规律及其瓦斯浓度场分布的变化规律．根据热相似模拟实验，旋转射流风机不仅可以有效地驱散上隅角的积聚瓦斯，而且可以使瓦斯浓度分布更均匀．实验结果表明：旋转射流的旋转频率必须根据瓦斯涌出量和每个旋转周期排放瓦斯量确定；射流速度越大，驱散上隅角积聚瓦斯的效果越好；旋转径向射流对局部积聚瓦斯的运移是一个不断稀释、驱散并排向巷道主风流的过程．风机每旋转一圈完成一次对上隅角部分高浓度瓦斯的稀释和排出过程．如此周而复始，形成一种柔性排放瓦斯效应．当射流速度达3～5m／s时，可提高风流的扩散系数2～4倍，有效射程可达10m以上，有效地驱散了工作面上隅角的积聚瓦斯。     

STUDY ON THE THRESHOLD GAS PRESSURE IN COAL AND GAS OUTBURST

Based on the statistical data of 26 outburst prone coal seams in China, this paper presents the relationship among the threshold gas pressure in coal and gas outburst and the volatile content and hardness of coal by mathematical statistics. The threshold value of gas pressure for outburst Pmin, in MPa maybe calculated by formula Pmin=5(0.1 0.07V∫), where f is the hardness and V the volatile content (%) of a soft bed. In China, the value of Pmin of some outburst prone coal seams ranges from 0.57 to 0.1 MPa.     

单元法测定瓦斯分布及旋转射流驱散积聚瓦斯

详细论述了单元法测定工作面各种瓦斯涌出源的涌出比例以及瓦斯浓度分布的原理和方法,该方法简单易行,便于推广．根据单元法实测知：“U”型通风工作面绝大部分从采空区涌出的瓦斯集聚在上隅角附近,而且上隅角也是整个采空区的漏风汇,因此,上隅角极易形成瓦斯积聚．为了有效地治理工作面上隅角积聚的瓦斯,提出旋转径向射流驱散工作面上隅角积聚瓦斯的新方法,可使上隅角积聚区瓦斯浓度在20min内下降到《煤矿安全规程》规定的1％以下．     

突出煤层密集钻孔瓦斯预抽的数值试验

密集钻孔预抽瓦斯技术是一种防止煤与瓦斯突出的措施,为了提高预抽效率和合理布置钻孔,应用固气耦合RFPA2D-GAS数值试验系统,研究在不同煤层透气系数、钻孔间距、钻孔直径、煤层瓦斯含量系数和预抽时间等因素条件下,煤层瓦斯压力和抽采半径的变化规律。得出透气系数、钻孔直径越大,钻孔间距和瓦斯含量系数越小,煤层瓦斯压力下降幅度越大,抽采半径越大,达到消除煤层突出危险的瓦斯压力值所需的预抽时间越短;随着钻孔预抽时间的延长,瓦斯压力下降范围将扩大,抽采半径增加。并用工程实例进行了验证。     

PHYSICAL SIMULATION AND ANALYSIS OF METHANE TRANSPORT IN COAL SEAM

This paper studies the effect of ground stress, pore gas pressure and adsorbed methane on methane transport in coal seam, and researches into the applicability of Darcy‘s law to methane transport. The additional expansion stress of coal induced by adsorbed methane is measured. The paper establishes the constitutive equation of methane transport, taking ground stress, pore gas pressure and Klinkcnburg‘s effects into considcration, The features of methane transport under the condition of given stress or strain have been analyzed.