煤巷水力压挤防治瓦斯煤尘技术试验研究

为解决掘进煤巷瓦斯突出、积聚和粉尘污染等问题,结合祁东煤矿的煤层开采条件,研究水力压挤技术,探讨水力压挤防治瓦斯煤尘机理,试验确定钻孔布置、封孔深度、注水压力、注水量与注水时间等工艺参数。研究结果表明:水力压挤可使试验工作面卸压带增宽0.7m左右,挤出近20%的煤层原始瓦斯,最高降尘率达78.7%;该技术对防治瓦斯突出、超限和煤尘污染有显著效果。试验研究取得的相关水力压挤工艺技术参数,为类似煤层条件技术实施提供了工作基础。     

高瓦斯低透气性煤层深孔预裂爆破增透技术研究及应用*

为解决高瓦斯矿井开采过程中煤体透气性差、瓦斯预抽周期长、抽采效果不佳的难题,提出利用深孔预裂爆破技术提高煤体裂隙发育度,增加煤体透气性,从而提高瓦斯抽采率的方法。通过现场调研、理论分析、数值模拟及工业性试验等方法,分析深孔预裂爆破卸压增透内在机理,确定爆破影响半径为4.5~5.3 m,并在A110605工作面进行现场应用,同时考察煤层增透效果。研究结果表明:煤层爆破致裂后,平均瓦斯抽采浓度提高了2.17倍,平均瓦斯抽采纯量提高了2.02倍,煤层透气性系数提高了近5.3倍,煤层卸压增透效果显著,很大程度上消除了煤与瓦斯突出危险性,为实现工作面的安全开采及正常接替提供了保障。     

基于热流固耦合工作面前方瓦斯渗流数值模拟

通过分析温度和地应力对深部煤体瓦斯运移规律的影响,建立了瓦斯渗流热流固耦合模型,以贵州省松和煤矿15#煤层12150采煤工作面为例,利用ComsolMultiphysics软件对深部煤层工作面前方瓦斯渗流进行数值模拟。研究结果表明:受采动影响,在工作面前方“三带”中,卸压区存在大量新裂隙和通道,瓦斯压力梯度最大;在应力集中区至卸压区过渡段瓦斯压力下降速度最快,解释了在该区容易导致瓦斯突出的原因;在应力集中区,瓦斯压力和有效应力较高,压缩煤体,导致煤颗粒排列紧密,渗透率降低;在卸压区,煤体体积形变逐渐变大,产生了很多新裂隙,发生扩容,渗流通道贯通,导致渗透率急剧增加,因此在应力最大处形成了煤层渗透率最低点,随着时间的推移,渗透率最低点逐步远离工作面;在采煤工作面前方,虽然温度升高后瓦斯热运动加剧,有促进瓦斯渗透率的趋势,但由于工作面前方有效应力较大,煤体受热膨胀应力小于有效应力,导致煤体内膨胀,渗流空间减小,造成渗透率降低。     

确保电信行业安全生产重在强化现场管理

2009年2月22日,山西焦煤集团屯兰矿发生特别重大瓦斯爆炸事故,造成74人遇难,114人受伤住院。矿难发生后,国务院立即派出事故调查组,前往事故现场开展事故调查。24日,在国务院特别重大瓦斯事故调查组会议上,对这起事故做了初步分析     

国家煤监局印发今年7项专项监察方案

正煤矿瓦斯防治专项监察方案开展时间为3月至4月,监察对象为各类煤矿。重点检查煤与瓦斯突出矿井、高瓦斯矿井,以及近3年发生瓦斯事故的矿井。监察内容将围绕落实瓦斯防治制度情况、落实瓦斯抽采情况、落实防突规定情况、安全监控系统运行情况、瓦斯事故隐患排查治理情况、采空区密闭管理等情况。     

大气压力变化对工作面瓦斯涌出的影响研究

为降低大气压变化造成矿井发生安全事故的可能性,将地面大气压变化数据与某矿工作面瓦斯浓度变化数据进行分析,研究地面大气压的变化规律与传播规律及其对矿井气压的影响,分析大气压变化对工作面瓦斯涌出的作用影响。结果表明：该地区海拔高度每增高1m气压降低大约10 Pa,大气压力发生变化会传递到井下空间,其传递方式与声波相同,且井下压力的变化滞后于大气压力。大气压力的下降速度越快则工作面瓦斯浓度的增加速度也越快,与大气压力下降的具体值关系不大。研究结果可为瓦斯异常涌出预警及相关治理措施的制订提供参考依据。     

组合赋权-灰色聚类的煤与瓦斯突出危险评价

为有效预防煤矿井下煤与瓦斯突出事故,构建基于组合赋权-灰色聚类的煤与瓦斯突出危险评价模型。首先,基于轨迹交叉理论,从煤层物理学性质、瓦斯指标、煤层赋存条件3个方面选取预测指标,构建危险评价指标体系;然后,运用改进的层次分析法(IAHP)和熵权法(EWM),确定各指标权重,结合灰色聚类原理构建各指标的灰色模糊评价规范化等级判断矩阵,并根据最大隶属度原则预测煤与瓦斯突出等级;最后,以乌兰木伦煤矿12407综放工作面为应用实例,验证组合赋权-灰色聚类评价模型的科学性和有效性。结果表明：该工作面煤与瓦斯突出危险等级为Ⅴ,模型计算结果与现场实际基本吻合,其中,煤层物理学性质为主要诱导因素,评判结果与实际相吻合,证明文中所建模型具有一定的科学性和有效性。     

瓦斯隧道穿越构造煤层施工风险的模糊层次评价

为了科学评价瓦斯隧道穿越构造煤层施工的风险程度,从而为瓦斯隧道的施工安全与成本控制提供决策判据,以某在建公路瓦斯隧道为工程依托开展了风险评价研究。首先,根据隧道的地质特征与施工情况进行了风险因素辨识,构建了瓦斯隧道穿越构造煤层施工的安全评价体系;其次,采用层次分析法构造判断矩阵并通过专家打分的方法对安全评价体系中的各级指标进行权重赋值;最后,采用三级模糊综合评价法进行了风险定量计算。结果表明：瓦斯隧道穿越构造煤层施工过程中潜在9种固有风险因素和11种施工风险因素;施工因素对瓦斯隧道施工风险的影响权重为0.763 2,而固有因素的影响权重为0.236 8;三级模糊综合评价的计算结果显示该依托工程进行揭煤施工时发生事故的风险概率为61,对应为一般风险。评价结果成功应用于依托工程安全快速穿越构造煤层施工,表明所构建的安全评价体系与风险评价方法具有可靠性,可为同类型的瓦斯隧道施工风险评价提供佐证。     

煤矿瓦斯爆炸事故统计分析及应急管理研究

为研究近几年我国煤矿瓦斯爆炸事故特征,统计分析了2015—2021年发生的63起瓦斯爆炸事故,运用数理统计法、改进人因分析与分类系统(Human Factor Analysis and Classification System, HFACS)模型、卡方检验和让步比分析法对瓦斯爆炸事故的发生规律和致因因素进行了研究。结果表明：山西、陕西、黑龙江3个省瓦斯爆炸事故起数和死亡人数分别占全国的28.57%和37.9%,是重点防控省份;每年的12月发生的瓦斯爆炸事故最多,造成的伤害最大,且在交接班时段及每班接班后的第1～2 h事故频发率最高;管理因素、组织氛围缺失、监督不到位、操作者不良状态、操作失误是影响瓦斯爆炸的5大高频致因因素和导致瓦斯爆炸发生的高频因果链,是瓦斯爆炸事故应急管理的防控重点。     

基于SPA-VFS耦合模型的瓦斯爆炸风险评价

为了全面客观地对煤矿瓦斯爆炸风险进行评价,本文采用三类危险源理论、事故致因理论、层次分析法、集对分析-可变模糊集耦合(Set Pair Analysis theory-Variable Fuzzy Set theory, SPA-VFS)方法,选取“人-机-环-管”4个方面共20个指标,建立了煤矿瓦斯爆炸风险评价模型,并通过实例验证该模型的可行性。实例煤矿评价结果显示,SPA-VFS耦合评价方法和置信度识别准则计算的风险评价等级均为较低风险,且与煤矿实际情况相符,具有评价结果精确、实用性强的优点。