软、硬煤层残余瓦斯含量区域效果检验临界值研究

针对软、硬煤层瓦斯含量区域突出危险性效检指标临界值存在较大差异这一工程实际。建立软、硬煤样相关参数关系模型,对基于残余瓦斯含量的区域防突措施效果检验指标临界值进行研究。结果表明:同一煤质软煤和硬煤瓦斯吸附量差别不大,但随着煤的变质程度降低,软、硬煤瓦斯吸附量差值先减小后增大。对存在软、硬分层的煤层,建议采用0.74MPa时软、硬煤瓦斯含量测值的小值（取整）作为煤层残余瓦斯量指标的临界值。此研究因地制宜地确定符合矿井实际的突出预测指标临界值和区域措施效果检验指标临界值,对降低防突成本具有重要意义。     

贵州省煤矿瓦斯赋存规律研究

贵州省煤矿多处于复杂地质地形条件的山区,矿井中煤层瓦斯含量大,“高突”矿井数量占的比例较大,瓦斯灾害严重.选取煤层埋深这个矿区内影响煤层瓦斯含量变化的重要因素与煤层瓦斯含量之间的关系进行灰色分析和回归,通过研究复杂地质地形条件下“高突”矿并瓦斯含量与煤层埋深的实测数据,发现瓦斯含量与埋深符合对数函数规律,即随着煤层埋深的增加,瓦斯含量逐渐增加,增加的速率逐渐减小,直至煤层瓦斯含量不再增加.     

运用高新技术监管瓦斯

位于山西东南部的阳城县共有各类煤矿87座，其中，高瓦斯矿井就有42座。由于煤层赋存条件复杂，一些矿井瓦斯相对涌出量达170立方米／吨，绝对涌出量达43立方米／分以上，是山西省的瓦斯重灾区之一。从1986年到2000年的15年时间里，全县共发生瓦斯事故26起，死亡107人．经济损失上亿元，给人民生命财产造成了重大损失。     

技术攻关 消除“突出”

淮北矿业集团公司朱仙庄矿位于安徽省淮北平原中部，属宿东煤田，是国有重点煤矿，年产能180万t。蕴藏的煤炭为良好的炼焦配煤，主要供应国内钢铁工业及其它工业用户。朱仙庄煤矿为煤与瓦斯突出矿井，矿井绝对瓦斯涌出量为40．32m^3／min，相对瓦斯涌出量10．47m^3／t，矿井可采煤层有7、8、10号煤层，主采煤层为8号煤层。8号煤层一水平各工作面瓦斯压力在0．3～1．7MPa，瓦斯含量在4～8m^3／t。二水平瓦斯压力达2．7～6．1MPa，瓦斯含量为10．54～15．07m^3／t。既有高瓦斯危害，又有煤与瓦斯突出危险。     

集贤煤矿瓦斯地质规律主控因素分析

为获得集贤煤矿的矿井瓦斯地质规律,对2007-2009年集贤煤矿的地质资料和瓦斯涌出量数据进行收集整理.在此基础上运用区域构造演化和瓦斯地质理论,分析集贤矿区地质构造演化及分布特征对瓦斯的控制影响.结果表明,集贤煤矿煤层的裂隙发育、高渗透性的顶底板砂岩岩性对瓦斯赋存的控制影响较小,不考虑为集贤煤矿瓦斯地质规律主控因素;而矿井构造、煤层埋深、岩浆岩侵入等因素对瓦斯赋存的控制影响较大,基本上为集贤煤矿瓦斯地质规律的主控因素.     

攻克“三软”防治瓦斯关

河南省郑州煤炭工业（集团）有限责任公司（以下简称“郑煤集团”）所采煤层为豫西“三软”不稳定煤层。“三软”得名于其煤软、顶板软、底板软。“三软”煤层的煤呈粉末状，煤层硬度系数小于0．2，属极软煤层。煤层顶板为泥岩、炭质泥岩、页岩，松软易碎；煤层底板为泥岩、炭质泥岩，遇水膨胀；受滑动构造影响，煤层为全层构造煤（糜棱煤），煤层致密，透气性极差。国家发展改革委员会制定的瓦斯抽采利用方案，曾将郑煤矿区所属三大煤田（荥巩、登封、新密）列为我国34个单一煤层严重突出矿区之首，称其为“国内煤与瓦斯突出最危险的矿区”。     

低透气性薄煤层煤与瓦斯共采技术研究

煤与瓦斯共采技术是煤矿绿色开采技术的重要组成部分之一.针对矿井煤层薄、煤层透气性低、煤层瓦斯含量低等特点,应用岩层移动理论和采空区瓦斯流动规律,研究了采场内卸压瓦斯的运移路径和富集区域,建立了矿井煤与瓦斯共采系统,采用了高位顶板穿层钻孔瓦斯抽采方法和老采空区瓦斯抽采方法等综合瓦斯抽采方法,降低了矿井瓦斯涌出量,消除了工作面瓦斯积聚现象,提高了矿井瓦斯抽采率和抽采浓度.在保障煤炭资源安全开采的前提下实现了瓦斯资源的安全、高效抽采.     

矿井瓦斯预测与评价

综合应用实测技术、统计分析和实验技术获取煤层瓦斯参数，确定了淮南新庄孜煤矿李区各煤层的瓦斯压力、含量与采深的关系。运用瓦斯动力学理论，首次提出了包括层间距和瓦斯压力等因素的邻近层瓦斯涌出率方程和矿井瓦斯预测模型，并将李区煤层瓦斯预测结果与矿山统计法的统计值与预测值进行了验证对比分析，模型预测值与统计值的相对误差小于１５％，划分了高瓦斯煤层的瓦斯突出危险区域。     

应用高新技术防患井下火灾

钦州矿务局从2003年起进行防灭火技术改造，引进KSS-200煤矿束管色谱监控系统及新型高分子材料防灭火阻化剂MEA-1．加入适量的高岭土泥粉．加强矿井有害气体监控及火灾隐患的预测预报工作．及时对有发火预兆的煤层进行预防性注浆．把火灾消灭在萌芽状态。 其关键技术是利用专利产品K5S-300煤矿束管色谱监控系统的多共束管探头24小时在线监测井下各点的瓦斯、二氧化碳、一氧化碳气体、温度等．通过微机系统分析．掌握矿井各点有害气体和湿度的变化情况．及时发现有害气体是否超限、是否有发火预兆．及时采取措施．把矿井瓦斯和火灾等安全隐患消灭在萌芽中；同时改革防灭火方法．主要利用其有高吸水性和高保水性的新型高分子材料防灭火阻化剂MEA—1．加入适量的高岭土泥粉，对有发火预兆的地点进行预防性灌浆．提高防灭火效率。达到提高旷井防火抗灾的目的。项目实施后矿井瓦斯事故率为零．煤层发火率由原来的6次/万吨下降到0.3次/万吨以下．防灭火成本由原来的0．89元／吨下降到0.36元／吨。同时，监测系统对预防矿井瓦斯、一氧化碳等有害气体超限．防止矿井发生瓦斯等事故也起到重要的作用。     

低瓦斯矿井高瓦斯区域瓦斯综合治理技术

由于煤层瓦斯分布的不均衡性,低瓦斯矿井中也有瓦斯较高的区域.特别是近年来,在一些低瓦斯矿井的瓦斯异常区也发生了一些重大瓦斯事故.对低瓦斯矿井的瓦斯异常问题,国内目前采取的办法往往只是加强通风、降低掘进速度等,很少有系统的防治方案,所以造成低瓦斯矿井也会发生瓦斯事故.针对付村煤矿瓦斯异常区综放工作面瓦斯源进行了分析研究,提出了有针对性的瓦斯综合治理方法.实践证明,采用几种形式结合的综合治理方法,可以达到治理瓦斯的目的,控制工作面的瓦斯浓度,确保瓦斯异常区的安全生产.     

贵州省煤矿矿用气体检测仪的管理

正我国煤层自然赋存条件复杂多变,是世界上瓦斯灾害最严重的国家,国有重点煤矿48%以上是高瓦斯突出矿井。瓦斯事故伤亡严重。2010年,全国发生瓦斯事故145起、死亡623人,发生较大瓦斯事故57起、死亡299人,同比事故起数持平、死亡人数增加39人,死亡人数上升15%。发生重大瓦斯事故11起、死亡220人。根据事故统     

金地井田煤层瓦斯分布规律研究及工作面瓦斯涌出量预测

掌握煤层瓦斯分布规律是保证矿井安全生产的必要技术条件之一。根据金地井田的地质构造特征,由现场实测8号、13号煤层瓦斯含量和气体组分实验室分析测定结果,结合煤层瓦斯垂直分带理论,判定金地井田范围内8号、13号煤层均处于瓦斯风化带。应用分源预测法,对金地井田不同生产时期的回采工作面瓦斯涌出量含量进行预测,认为受井田中东部大面积13号煤层隐伏露头影响,8号、13号煤层处于瓦斯风化带中的氮气-甲烷带,但无法进行瓦斯变化样度计算。该研究可为该矿井投产后瓦斯安全管理提供量化参考。     

瓦斯爆炸事故的混沌特性及其控制方法初探

我国煤炭地下开采占全部产量的 96 % ,含瓦斯煤层多 ,高瓦斯矿井和突出矿井占矿井总数的4 4 % ,由瓦斯引发的爆炸事故的伤亡人数占全部矿井事故伤亡总数的 6 5 %。针对我国煤矿安全生产的严峻形势 ,笔者在对瓦斯爆炸事故特性进行分析的基础上 ,应用混沌理论对瓦斯爆炸事故的风险以及控制方法进行初步探讨 ,初步建立了瓦斯爆炸事故混沌特性分析模型 ,对预防和控制瓦斯爆炸事故的发生 ,改善矿井安全生产状况具有指导意义。     

混合煤样中软分层对煤与瓦斯突出的影响

在单一煤体吸附瓦斯的基础上,选用某煤矿硬煤和软煤,按照不同的厚度比进行分层混合,模拟煤层中软分层。运用Langmuir单分子层吸附理论,对混合煤样中软分层的吸附性质及其存在对煤与瓦斯突出的影响进行了研究。实验中利用自行研制的高压瓦斯吸附仪,对不同厚度比的混合煤样吸附瓦斯气体的等温吸附曲线、吸附常数a、b进行了实验分析,并得出了吸附量随压力的变化形态和吸附常数a、b随硬煤和软煤厚度比的变化形态。分析结果发现在软分层与其上覆硬煤层厚度近似相等时,发生突出的危险性最大,并通过理论分析说明了软分层的存在,煤层易发生煤与瓦斯突出的原因。可为煤与瓦斯突出机理的研究提供理论基础和思路。     

“三软”煤层煤与瓦斯突出事故树分析

掌握煤与瓦斯突出危险性和主要影响因素对突出防治至关重要。运用安全系统工程重要的系统分析方法——事故树分析法对"三软"煤层煤与瓦斯突出危险性进行系统分析,构建了"三软"煤层条件下煤与瓦斯突出的事故树,进行了定性分析和定量计算。结果表明,煤与瓦斯突出发生的概率为0.216 5,导致突出的可能途径有24种,预防突出的可能方案有5种,并计算出了各基本事件的结构重要度、概率重要度和临界重要度,确定了"三软"煤层中影响煤与瓦斯突出各因素的重要程度。     

抓治理瓦斯 保生命工程

四川是全国煤矿瓦斯灾害的重灾区。截至2008年底，全省有煤矿1417对。从矿井生产规模上看，年生产能力小于或等于30万t的小型矿井就占全省煤矿总数的97％，多年来全省以民营小型煤矿生产为主导的能源供应结构未能从根本上得到改善；从赋存条件上看，全省煤矿地质结构复杂，煤炭资源赋存条件差，开采薄煤层、极薄煤层和大倾角煤层的矿井占全省矿井总数的70％；从瓦斯灾害上看，高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井约占全省矿井总数的35％以上，     

联合抽采煤层瓦斯创造安全生产环境

矿井瓦斯治理有多种方法，联合几种抽采方式综合治理瓦斯，效果较佳，可提高煤层开采的安全性，创造良好的井下环境。     

煤层小褶曲应力分布数值模拟

为研究煤层小构造对矿井安全生产的影响,在分析力学模型基础上,利用FLAC3D软件对煤层小型褶曲进行了应力分布数值模拟,并基于残余构造应力场反演分析,研究了煤巷掘进工作面靠近小型褶曲时工作面前方煤层应力变化情况。结果表明:发生小褶曲形变过程中,煤层内部不同部位的应力性质趋于稳定,应力集中程度发生明显变化;当变形停止后,褶曲不同部位的应力集中程度存在很大差异;对褶曲煤层进行巷道开挖,随着工作面向褶曲轴推进,工作面前方会出现应力异常变化。以上现象结合瓦斯运移规律,可以从地质力学的角度解释煤层小褶曲导致瓦斯异常涌出和瓦斯动力灾害的原因。矿井生产实例也证明了小型褶曲的重要影响。     

基于探采对比的煤层瓦斯含量分析及预测

针对新建矿井地勘瓦斯含量测值偏低和井下实测瓦斯含量较少的特点,结合工程和科研实践,提出了利用大量的工作面瓦斯涌出量反演煤层原始瓦斯含量技术和基于探采对比的煤层瓦斯含量预测方法。以邹庄井田32煤层为研究对象,在考虑瓦斯抽采情况下计算3204工作面瓦斯涌出量,并反演该工作面煤层原始瓦斯含量。通过对比采掘过程中获得的瓦斯含量和地勘瓦斯含量,得到不同钻孔深度时的地勘瓦斯含量修正系数,并采用瓦斯地质研究方法对32煤层分3个单元进行瓦斯含量预测。结果表明:32煤层瓦斯含量整体呈现"东部大于西部,北部大于南部"的规律,与临近矿井具有相似的瓦斯赋存规律。这表明利用探采对比的方法预测煤层瓦斯含量是可靠的。     

《矿井瓦斯等级鉴定规范》解读

瓦斯灾害是威胁我国煤矿安全生产的最主要灾害。建国以来，我国煤矿发生死亡100人以上的特别重大事故22起，其中20起属于瓦斯事故，所以，瓦斯灾害防治历来就是煤矿安全工作的重中之重。我国对瓦斯矿井实行分类管理，不同瓦斯等级的矿井在矿井设计、通风、瓦斯管理以及采掘活动中有着不同的规定，而矿井瓦斯等级的鉴定是对矿井进行分类管理的前提。按照《煤矿安全规程》的要求，矿井每年都要进行瓦斯等级鉴定工作，但是，几十年来，我国一直没有制定关于矿井瓦斯等级鉴定的行业标准，缺乏统一的、规范的关于鉴定的指导性文件。