深部开采煤岩瓦斯动力灾害统一发生机制及监测技术

为研究深部开采冲击地压、煤与瓦斯突出及其复合动力灾害的发生机制,并对其进行有效监测预警,运用事故调研、理论分析、工程实践等方法,分析了我国煤岩瓦斯动力灾害的影响因素,研究了其发生的统一机制和监测技术。结果表明:煤岩瓦斯动力灾害是冲击、突出共性因素和个性因素共同影响下的结果;根据灾害发生过程中能量释放的主体和形式,将煤岩瓦斯动力灾害分为冲击地压、煤与瓦斯突出、冲击-突出型复合动力灾害、突出-冲击型复合动力灾害4种类型;采用多层次统一监测模式,可对深井煤岩瓦斯动力灾害进行全方位连续的统一监测。最后将研究成果应用于煤矿现场实例,效果良好。     

南非主动型抑制瓦斯爆炸技术值得借鉴

在煤炭开采过程中,会有多种灾害事故发生,包括瓦斯爆炸、煤尘爆炸、煤与瓦斯突出、透水、着火、顶板冒落等。在这些事故中尤以瓦斯爆炸造成的损失最大,从我国最近几年的煤矿事故统计来看,发生一次死亡10人以上的重特大事故中,绝大多数是由于瓦斯爆炸引起的,约占重特大事故总数的70%左右,为此,瓦斯被称为煤矿灾害之王。实际上,如何有效控制和预防煤矿瓦斯事故是全世界各国面临的共同难题。近年来,南非在传统的常规技术基础上,研发出主     

《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。     

近10年我国煤矿瓦斯灾害事故规律研究

针对我国煤矿瓦斯灾害事故多发及防控现状,从事故发生的年度变化、事故类型、事故等级、事故发生的省(自治区、直辖市)和煤矿企业性质等多个方面对2001—2010年2 246起煤矿瓦斯灾害事故进行交叉耦合综合分析,并通过饼图、柱状图、堆积图、趋势图、省(自治区、直辖市)分布示意图等多种图形方式直观明了显示出近10年我国瓦斯灾害事故发生规律。结果表明:煤矿瓦斯事故起数高峰期是2003年,2008年后进入稳定期;事故死亡人数高峰期是2005年,2006年后进入快速下降阶段;瓦斯爆炸是煤矿瓦斯灾害的主要类型,且比中毒窒息和煤与瓦斯突出事故后果更严重,重特大瓦斯事故的发生造成死亡人数急剧增长,全国煤矿瓦斯灾害事故与乡镇煤矿事故的变化趋势呈现出一致性。贵州、山西、黑龙江、湖南、重庆、四川、河南、云南等是煤矿瓦斯灾害防控的重点省(直辖市);乡镇煤矿仍然是瓦斯灾害防控的重点;煤矿企业在加大安全生产基础建设和科技投入的同时,迫切需要强化职工的安全教育,促进煤矿安全可持续发展。     

煤矿瓦斯灾害事故的分形特性

为了解瓦斯灾害的演化特性与规律,应用分形理论中的R/S分析方法,对2000~2013年我国煤矿瓦斯事故及不同瓦斯事故类型建立四个时间序列进行分形特性研究,其重标极差的线性回归相关系数R在0.9715~0.9983之间,给定显著性水平α=0.05,经t检验,回归方程可靠;四个时间序列的赫斯特指数H在0.5998~0.9944之间,分形维数D在1.0056~1.4002之间,时间序列均具有明显的赫斯特现象和较强的约瑟效应。结果表明:煤矿瓦斯事故持续减少的趋势性很强;R/S分析方法能较好地反映煤矿瓦斯灾害子系统复杂的非线性动力学特性。     

煤岩瓦斯复合动力灾害机理研究进展与展望

随着我国煤矿快速进入深部开采,煤岩瓦斯复合动力灾害日渐成为威胁深部煤炭安全高效开采的重大灾害,研究其发生机理成为煤矿安全领域新的重大科学问题。本文首先在调研统计的基础上,阐述我国煤岩瓦斯复合动力灾害的发生规律和主要破坏特征,从定性和初步定量研究角度对煤岩瓦斯复合动力灾害机理的研究现状进行综述分析,然后介绍笔者近年来在受载含瓦斯煤岩组合体耦合失稳诱发复合动力灾害机制方面的研究进展,最后展望煤岩瓦斯复合动力灾害机理研究中亟待解决的问题及未来研究方向。     

瓦斯和水砂涌出动力灾害的治理技术

针对小龙煤矿发生的采面瓦斯和水砂涌出动力灾害事故的特点，采取在工作面中新掘通风巷道，实行全负压通风，加快工作面涌水和高浓度瓦斯的排放工作，缩短了动力灾害对生产的影响时间，应用深孔排水释放瓦斯提前预防该动力灾害的发生，效果较明显。     

矿井瓦斯防治工作的思考

煤矿瓦斯灾害是一种对煤矿安全生产有较大影响的自然灾害，瓦斯事故时刻威胁煤矿安全生产和职工的人身安全，所以对瓦斯灾害的防治一直是煤矿安全工作的重中之重。按照“国家监察、地方监管、企业负责”的要求，切实落实各方面的责任，采取有效措施，坚持综合治理、全面推进，实现煤矿安全生产长治久安。本文针对瓦斯防治工作的一些认识，提出一些建议性的思考。     

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,     

煤矿瓦斯爆炸灾害态势评估的GRA-ANP-FCE模型及应用

在系统分析煤矿瓦斯爆炸灾害影响因素的基础上,针对影响因素的复杂性及其之间存在相互作用的特点,提出了煤矿瓦斯爆炸灾害态势评估的GRA-ANP-FCE模型。该模型采用灰色关联分析方法计算影响因素的灰色关联度并进行排序,以获得煤矿瓦斯爆炸灾害的主控因素,构建了由主控因素组成的煤矿瓦斯爆炸灾害态势评估指标体系,采用网络分析法建立了多准则、多层次的评估指标体系网络模型并计算了各评估指标权重,结合评估指标的权重分布,采用多级模糊综合评判法对煤矿瓦斯爆炸灾害的态势进行了评估。通过实例验证了该方法的合理性。     

采煤工作面回风巷瓦斯气团漂移现象初探

了解瓦斯气体在采掘空间的分布及运移规律,是有效开展煤矿瓦斯治理工作的基础。通过对井下瓦斯浓度监测数据可视化及数理分析,揭示了回采工作面回风流中存在瓦斯气团的可能性,表明了回风巷中瓦斯气体运移具有风流携带气团漂移的特点;回风巷中的同一瓦斯气团先后经过相邻2个传感器时,2个传感器分别观测到的瓦斯浓度变化的曲线形态具有相似性,根据这一特点,给出了回风巷瓦斯气团漂移速度计算公式和应用实例。研究成果有助于优化采煤工作面通风设计,有效监测回风巷中瓦斯气体运移状态,避免高浓度瓦斯气团导致的矿井灾害。     

井下光谱多参数分析系统开发

本系统基于气体浓度光学分析方法理论朗伯-比尔(Lambert-Beer)定律、光谱气体检测技术开发,实现了对煤矿火灾与瓦斯灾害超前预警、灾害产生的有毒有害气体实时监测和煤矿环境气体爆炸危险性辨识,对于煤矿灾害防治、救灾过程中杜绝次生灾害,保障煤矿工人及救护队员的生命安全,促进煤矿安全生产具有重要意义。     

低瓦斯矿井中毒原因与防治对策

在煤炭开采过程中,瓦斯爆炸、煤尘爆炸、煤与瓦斯突出、瓦斯中毒、窒息,矿井火灾、透水、顶板冒落等多种灾害事故时有发生,在这些事故中尤以瓦斯爆炸造成的损失最大,从每年全国发生的事故统计中来看,煤矿发生一次死亡10人以上的特大事故中,瓦斯爆炸事故,约占特大事故总数的70%左右,因此,瓦斯称为煤矿的灾害之王.     

国家自然科学基金重点项目 “深部煤岩瓦斯复合动力灾害孕灾机制--演化规律及防控基础研究”(52130409)项目介绍

1研究背景和意义随着我国许多煤矿相继进入深部开采,深部高瓦斯压力、高地应力、低渗透性煤层及其围岩之间的耦合作用不断增强,煤岩瓦斯复合动力灾害日益加剧。迄今国内外学者对煤与瓦斯突出以及冲击地压机理的认识仍然处于半定量阶段,对于发生机理较为复杂的煤岩瓦斯复合动力灾害的认识更处于初步探讨阶段。     

煤矿瓦斯灾害事故频发的原因及其对策分析

1 煤矿安全生产形势与现状 我国是世界上灾害最严重的国家之一,近十年,每年平均灾害损失近1600亿元,相当于国民生产总值的3.8%,这一比例是发达国家的10倍以上.在众多的灾害中,伴随矿业生产的动力现象(冲击地压、煤与瓦斯突出)、瓦斯、粉尘、水灾和火灾等灾害事故,不仅造成人民生命财产的巨大损失和环境问题,而且还制约着矿业生产的发展,乃至整个国民经济和社会的可持续发展.中国的矿业事故是所有工伤事故中最为严重,造成的死亡人数仅次于公路交通,在各种人为显性事故灾害中居第二位,矿业灾害中尤以瓦斯灾害最为突出,是我国矿业发展中亟待解决的重大问题.     

陕西省煤矿瓦斯综合治理探讨

节约发展、清洁发展、安全发展是构建社会主义和谐社会的必然要求。我国目前煤矿安全生产形势趋稳向好,但依然严峻。分析陕西省煤矿瓦斯灾害情况和近年来煤矿安全生产状况。总结分析近年来我省瓦斯综合治理取得的成效,煤矿监察执法方面所做的主要工作,煤矿瓦斯综合治理存在的一些问题,提出一些针对性的建议和工作措施。     

煤矿井下窒息死亡的预防

我国煤矿主要灾害有瓦斯、顶板、冲击地压、火灾、水害、尘害、热害等。其中,瓦斯事故危害性最高,被冠以煤矿“第一杀手”。     

利用微生物技术治理煤矿瓦斯的研究展望

目前,我国的煤矿瓦斯防治技术主要为通风、抽放等物理方法,该类方法仍不能完全满足防治煤矿瓦斯灾害的安全要求。笔者提出一种治理煤矿瓦斯的新思路,采用一种新的控制方法,试图通过生物技术使瓦斯涌出量减少,防治煤矿瓦斯灾害。为此,对应用微生物技术治理煤矿瓦斯的可行性进行了分析,简单介绍了甲烷氧化菌的氧化机理及其在其他领域的应用,并通过初步试验对甲烷氧化菌降解煤样瓦斯的效果进行了测定,从而对其有了感性的认识,在已有的对甲烷氧化菌的研究和初步试验的基础上,对应用甲烷氧化菌解决煤矿瓦斯危害进行了展望。     

矿井瓦斯检测

矿井瓦测斯测刘福佺瓦斯是煤矿生产五大灾害之一，居一次死亡多人的特大事故之首。做好瓦斯检测工作是为了及时掌握矿井瓦斯的变化情况，以采取相应的措施，防止瓦斯事故的发生，实现矿井的安全生产。一、检测人类研究煤矿瓦斯检测技术已有一二百年的历史了。从１９１５年...     

瓦斯灾害治理新技术

在分析煤矿安全科技工作现状和趋势基础上 ,介绍了近年来我国瓦斯灾害防治技术研究取得的进展和新成果。通过“十五”科技攻关项目的研究 ,提出了瓦斯煤尘爆炸危险性评价方法 ,研究出了基于瓦斯地质、地质动力区划、电磁波探测方法的煤与瓦斯突出区域预测技术和基于AE声发射、电磁辐射和瓦斯涌出等原理的煤与瓦斯突出非接触连续预测技术 ,实验成功了高瓦斯煤层群开采保护层瓦斯灾害综合防治及顺煤层强化抽放等技术 ,开发了矿井通风系统监测、可靠性评价分析及决策控制技术。另外还分析了我国煤矿安全所面临的挑战和急需开展的科技研究工作。