瓦斯突出

摘要： 预测煤与瓦斯突出并将预测结果指标化已经成为开采煤与瓦斯突出煤层现场一项必不可少的工作。是减少煤与瓦斯突出事故、实现煤矿安全生产的有效举措。本文以应用研究为导向,设计了基于STM32的硬件电路,具有电路简单、测量准确等优点,可有效弥补现有仪器的不足。

摘要： 在钻孔施工过程中经常由于钻杆自重、地质条件及钻进工艺的影响,造成钻孔实际成孔轨迹较设计轨迹偏差较大,钻孔的轨迹偏差导致瓦斯抽采钻孔覆盖区域空白带出现,影响瓦斯抽采效果。为掌握瓦斯预抽钻孔空白带分布情况,利用钻孔轨迹测量系统测量瓦斯预抽钻孔的轨迹,轨迹测量系统数据处理后可实现钻孔三维展示,可以从三维空间不同视角观测钻孔在不同方向上的偏移量,为钻孔空白带补孔提供数据支持;根据三维数据及三维成果展示钻孔空白带的分布,进行针对性补孔,提高瓦斯消突准确性,保证矿井安全生产。

摘要： 石门揭穿突出煤层时易发生最严重的煤与瓦斯突出,威胁安全生产,石门安全揭煤实验教学与实践培训开展困难,教学资源与手段缺乏。为解决这一问题,依据石门安全揭煤的工程背景,吸收最新科研成果与工程技术应用案例,积极融入课程思政元素,设计教学目标,构建知识体系,采用虚拟现实、系统仿真、“互联网+”等新一代信息技术,开发虚拟仿真实验软件,建立多样化综合性的全流程跟踪评价体系,最终建设高瓦斯突出煤层石门安全揭煤虚拟仿真实验项目。教学实践表明,该项目拓展了学习者的学习空间与认知范围,打造了场景化、交互式、体验式与融入式的教学模式,有利于安全专业一流复合型拔尖人才的培养。

摘要： 玉京山隧道是成贵铁路上一座单洞双线客运专线长大隧道,穿越瓦斯突出煤层、巨型溶洞、岩溶发育、破碎富水及浅埋等多种不良地质,周边环境复杂,施工难度大,安全风险高,工期紧张。施工中,通过对施工组织制约因素分析,实施施工组织方案调整,开展管控对策研究,经攻坚克难,安全完成了该隧道施工任务,确保了全线按期开通运营,可为类似工程提供参考。

摘要： 钻屑瓦斯解吸指标K_(1)值是综合反映煤层瓦斯含量及卸压初期瓦斯解吸速度大小的指标,是确定煤层局部突出危险性程度的关键参数,对煤与瓦斯突出灾害防治具有重要作用。本文针对煤矿采用麻花钻杆机械排渣取样法,取样测试K_(1)值过程中存在的无法准确确定取样位置和煤样暴露时间、有效测试深度浅、现场测值与实际情况误差较大等问题,利用基于反循环钻进原理研发的深孔定点快速取样技术及装置对K_(1)值合理有效取样测试深度进行研究。研究结果表明:深孔定点快速取样技术利用双壁钻杆的中心管将钻孔底部煤样快速排出,所取煤样中未掺混钻孔壁上的煤粉,达到了定点取样的要求,保证了测定煤样的有效性,且取得足够数量的煤样时间不超过2 min,有效减少了煤样的暴露时间,可以有效提高K_(1)值的有效测定深度及测定结果的准确性,在仲恒煤矿和湾田煤矿采用深孔定点快速取样技术可增加钻屑解吸指标K_(1)值有效测试深度至30 m。

摘要： 为了解决晋能保德王家岭矿井18107综采工作面瓦斯突出造成的上隅角瓦斯体积分数超标问题,提出了大直径定向钻孔以孔代巷方案。实际监测结果显示,该方案有效降低了瓦斯体积分数,短周期的工程内,实现了长距离、低成本、高安全的瓦斯抽采,达到了以孔代巷的目的。

摘要： 对于坚固性系数f小于1.5的软煤层和极软煤层突出矿井,常采用高压水对钻孔内煤质冲击破坏,形成极细颗粒的煤泥水混合物后,需要对其进行固液分离,以分离出的煤泥量来评估钻孔冲孔质量。自然沉淀法效率低,人工劳动强度大,且污染巷道环境,传统直线筛筛分精度小于0.5 mm时易产生堵孔问题。为此研究了一种多维固液分离装置,物料在受力情况下会产生水平、竖直和倾斜的多维度动作,增加一些防堵孔功能,通过现场实验,该装置的筛分精度可以达到0.1 mm,筛分效率可以达到90%以上,分离出的煤泥含水量30%左右,为冲出煤泥的准确计量提供了保证,其工作原理和分离效果为极软煤质形成的极细黏性颗粒的分离提供了参考,具有明确的现实指导意义。

摘要： 在具体矿井建设过程中,瓦斯管路巷施工对周围煤层造成扰动影响,基于该背景,对煤与瓦斯突出发生的原理进行分析,利用LS-DYNA数值模拟软件对瓦斯管路巷施工时诱发的煤与瓦斯突出作用机理进行模拟研究,并根据所得出的模拟数据,采用深孔预裂爆破技术进行了瓦斯管路巷煤与瓦斯突出防治试验及效果分析。结果表明,实施深孔预裂爆破防治措施后,抽采瓦斯纯量比防治前明显增大,且瓦斯压力及瓦斯压力梯度显著降低,煤与瓦斯突出的危险性也得以有效消除。

摘要： 为了建立考虑爆破作用的隧道瓦斯突出判别方法,首先将隧道瓦斯突出分为了空腔型瓦斯突出和裂缝型瓦斯突出两种物理模型。考虑隧道施工爆破荷载的作用,分别基于结构力学和断裂力学构建了两种瓦斯突出物理模型的力学模型,并建立了两种力学模型瓦斯突出的判别方法和裂缝型瓦斯突出模型中裂缝失稳稳定系数和临界瓦斯压力的计算方法。然后揭示了不同裂缝长度、爆破距离、炸药量、入射角和瓦斯压力条件下的瓦斯突出规律,并通过分析发现裂缝的稳定系数随着爆破距离的增加而增大,随着炸药量、裂缝长度、入射角和瓦斯压力的增大而迅速减小。最后基于双变量改变下裂缝稳定系数的变化云图可知炸药量、裂缝长度和瓦斯压力对裂缝稳定系数的影响都较大,其中瓦斯压力对裂缝稳定系数的影响最为显著。研究成果可为确保含煤系地层山岭隧道开挖时的地质安全提供依据。

摘要： 为实现应用炮掘工作面炮后瓦斯实时监测数据进行突出危险性动态预测的目标,提出了一种应用一阶差分、卷积运算和MATLAB中的findpeaks函数,自动识别瓦斯体积分数监测曲线中爆破事件的方法,应用提出的自动识别方法,对某炮掘工作面的爆破事件进行了自动识别与提取,并对识别结果进行了评价;基于爆破识别与提取的结果,分析了炮后瓦斯体积分数变化特征,计算了炮后瓦斯体积分数增长速率、峰值和衰减速率3个指标与K1值的相关性,据此建立了炮掘工作面突出危险性预测模型,并将模型应用于另一炮掘工作面,对工作面前方的突出危险性进行预测。研究结果表明:提出的自动识别方法实现了对爆破时刻、爆破时的瓦斯体积分数、炮后瓦斯体积分数峰值及其时刻的自动识别与提取,识别爆破事件的召回率平均为84.13%、精准率平均为77.21%,提取出的炮后瓦斯体积分数峰值和爆破时刻的平均绝对误差分别为0.0189%和2.3237 min;炮后瓦斯体积分数增长速率、峰值、衰减速率都与K1值强相关,相关系数分别为0.85、0.92、0.79;应用建立的突出危险性预测模型,成功地预测出了25次喷孔事件和1次小型压出事件,预报效能为60.48%。研究结果可作为现有突出预测方法的补充,辅助钻屑瓦斯解吸指标K1值进行突出危险性预测,并可为炮掘工作面瓦斯异常识别及突出危险性预测提供指导。

摘要： 矿井构造是制约煤炭生产的最重要因素之一,不仅直接影响到煤矿生产效率,同时对矿井瓦斯突出和突水等严重威胁煤矿安全生产的地质灾害具有重要的控制作用.因此矿井构造预测与评价不仅是煤矿生产中亟待解决的实际问题,也是一个重要的科学难题.本文较为系统地评述了我国矿井构造预测以及矿井构造对瓦斯赋存与突出的控制作用的研究现状,并以阳泉矿区新景矿为例阐释了依据区域地质背景-矿井构造-煤体变形特征-构造煤发育及其瓦斯特性进行瓦斯赋存与突出预测的研究思路、内容与技术方法.研究表明,20世纪80年代以前矿井构造研究以定性评价和预测为主;20世纪90年代至21世纪初,矿井构造预测从定性的描述到定量评价取得了实质性的进展,但近年进展较为缓慢,指出基于地质实际的数理方法、地球物理探测和计算机技术的多源信息融合预测理论与方法是矿井构造定量预测和评价重要发展方向;分别从断裂、褶皱和层滑构造等方面阐释了瓦斯赋存与突出的构造控制的研究现状,指出目前多限于某些特定因素或静态的分析,而以矿井构造预测为基础,深入剖析矿井构造控制下的不同类型构造煤的发育、演化及分布规律,揭示不同类型构造煤的瓦斯地质特征是瓦斯突出预测的发展趋势;新景矿的实例剖析表明,EW向与NNE—NE向褶皱叠加复合独具特色的矿井构造对构造煤发育和瓦斯赋存具有关键控制作用,揭示了瓦斯非均质性分布的构造动力学机制.

摘要： 针对煤与瓦斯突出危险性评价中存在诸多不确定性因素的问题,为提高煤矿安全生产管理水平,通过对影响煤与瓦斯突出危险性因素的研究,综合信息熵和未确知测度理论方法建立了煤与瓦斯突出危险性评价模型.根据渣渡矿区5个煤与瓦斯突出矿井实际主要影响因素,选取煤层开采深度等8个影响因子作为未确知测度模型的判别指标,并依据实测数据建立各个评价指标的未确知测度函数,通过信息熵计算各指标权重,最后采用置信度识别准则对5个煤与瓦斯突出矿井进行等级判定,为煤与瓦斯突出危险性研究提供了一种新的方法.

摘要： 社会转型期以来,我国煤矿业得到迅猛发展,但矿工一直属于高危职业,为了减少煤矿安全生产事故,我国在技术、管理、教育等方面采取了一系列的措施,引进和开发了安全性更高的新技术,建立健全了煤矿安全相关法律法规,培养了一批又一批专业人员.但近年来我国煤矿瓦斯突出和瓦斯爆炸事故灾难频发,煤矿安全形势依旧很严峻,习近平主席提出:"人命关天,发展决不能以牺牲人的生命为代价.这必须作为一条不可逾越的红线."对于煤矿瓦斯事故的研究,降低煤矿瓦斯事故发生的可能及事故严重程度是刻不容缓的任务.本文以吉林省白山市松树镇煤矿"3·06"煤与瓦斯突出事故抢险救援过程为例进行分析总结,在针对性提高班组人员的事故应急处理能力,两个一体化、一个自动化等措施提高事故预防能力,降低事故应急处理难度四个方面进行讨论.通过制定最佳现场应急救援处置,简化现场应急过程操作,使事故应急处理更加智慧高效.

摘要： 针对煤与瓦斯突出后因应急处置不及时,引发灾害扩大这一情况,依据煤与瓦斯突出灾变的演化规律,提出了基于煤矿物联网的煤与瓦斯突出灾变预警技术.根据煤矿现有监测监控系统现状提出了包含信息共享层的煤矿物联网四层架构结构.基于煤矿物联网架构,研究了煤与瓦斯突出灾变感知、应急处置等技术,建立了煤与瓦斯突出灾变辨识、波及范围计算、灾害发展趋势预测、灾变时的避灾、区域断电、风路优化等模型和实现技术,为煤与瓦斯突出灾变感知、快速应急处置提供了技术途径.

摘要： 在煤与瓦斯突出事故仍时有发生的情况下,国家出台了新建煤与瓦斯突出矿井必须实施“先抽后建”并达标,才能实施矿井开工建设的强制规定.我公司官寨煤矿作为新建煤与瓦斯突出矿井,引进了中煤科工集团西安研究院有限公司“地面瓦斯抽采技术”,并第一口参数试验井(Gz-01)已取得成功,其成功的试验参数、抽采工艺值得在相似地质条件下的西南其它矿区推广运用.

摘要： 针对我国低透气性突出煤层瓦斯抽放难题,提出了静态膨胀生裂技术增加我国突出煤层透气性系数方法.根据静态膨胀剂膨胀生裂增透作用原理:被膨胀岩体将经历裂隙萌生、裂隙传播和裂隙扩展贯通3个过程,岩体内新生的大量裂隙能极大提高其瓦斯透气性系数.实验证明了静态膨胀剂能膨胀裂开突出煤层及其顶底板岩体,实验论证了静态膨胀剂增透突出煤层作用原理及可行性.作业温度、钻孔直径、膨胀剂浓度等因素影响静态膨胀剂的膨胀性能.煤矿井下作业环境下,4种类型静态膨胀剂产生的膨胀力均能达到30～50MPa.通过合理布置自由面,静态膨胀剂均能膨胀裂开煤矿岩体,从而产生大量裂隙提高其瓦斯透气性系数.

摘要： 为了得到新集一矿13-1煤层构造煤的分布特征及影响构造煤层分布的因素,根据正常结构煤与构造煤的物性差异,结合钻孔测井曲线与钻井资料,对13-1煤层各钻孔的构造煤厚度进行识别、统计,并绘制构造煤层厚度等值线,在此基础上对13-1煤构造煤的分布特征进行分析.分析结果表明:研究区内13-1煤层的构造煤普遍发育,井田内构造煤整体呈南厚北薄的规律分布.井田构造煤分布主要受断层构造,小构造与地应力综合因素的影响.对构造煤分布规律的研究为煤与瓦斯突出的预测提供有效的数据和理论支持.

摘要： 运用上保护煤层开采测定被保护煤层膨胀变形的方法,考察了开采下峪口矿4216保护工作面,对被保护的3#煤层21326工作面的保护效果,确定了沿倾斜方向卸压角和沿走向方向卸压角,并确定了3#煤层21326工作面保护范围.

摘要： 运用上保护煤层开采测定被保护煤层膨胀变形的方法,考察了开采下峪口矿4216保护工作面,对被保护的3#煤层21326工作面的保护效果,确定了沿倾斜方向卸压角和沿走向方向卸压角,并确定了3#煤层21326工作面保护范围.

摘要： 运用上保护煤层开采测定被保护煤层膨胀变形的方法,考察了开采下峪口矿4216保护工作面,对被保护的3#煤层21326工作面的保护效果,确定了沿倾斜方向卸压角和沿走向方向卸压角,并确定了3#煤层21326工作面保护范围.

摘要： 本发明涉及一种防止煤与瓦斯突出高浓度瓦斯逆流的应急响应系统，属于瓦斯灾害防治领域，包括传感器监测组、预警服务器、防逆流阻隔器和局部风机控制器；传感器监测组用于监测巷道内的瓦斯数据；预警服务器用于接收传感器监测组数据，并控制防逆流阻隔器和局部风机控制器工作；防逆流阻隔器布置在回采工作面回风巷中靠近回风上、下山的位置；局部风机控制器用于控制掘进工作面的局部风机，防止突出瓦斯通过回风路线向其他掘进工作面逆流。还涉及一种防止煤与瓦斯突出高浓度瓦斯逆流的应急响应方法，本发明能够及时准确地预测突出发生后高浓度瓦斯波及范围对突出灾变时期通风网络智能调控及防止次生灾害发生。

摘要： 本发明涉及一种瓦斯监控数据累积瞬变特征预测煤与瓦斯突出的方法，属于煤矿安全技术领域。该方法为：将工作面瓦斯监控数据按照井下作业时间分为N个班次，获取瓦斯监控分钟均值；计算第i班次瓦斯监控数据众数X

摘要： 本发明公开了一种预防煤与瓦斯突出的瓦斯抽采装置及其方法，包括装置主体和收集罐，所述装置主体的内部设置有抽采外管，且抽采外管的内部设置有中空管，所述中空管的内部开设有通气网孔，且中空管的内部安装有打孔钻机，所述打孔钻机的下端安装有打孔钻头，且打孔钻头的外部安装有防尘网，所述抽采外管的上端连接有防漏硅胶垫，且防漏硅胶垫的内部设置有软管支撑环。该预防煤与瓦斯突出的瓦斯抽采装置及其方法通过设置的防漏硅胶垫，能够通过支撑弹簧向外的作用力与孔洞进行贴合，保证瓦斯在抽取时始终在抽采外管的内部进行抽取，同时防漏硅胶垫能够通过气流作用力上端与出料管紧密贴合，从而避免瓦斯泄漏。

摘要： 本发明涉及煤炭开采生产设备技术领域，具体为煤与瓦斯突出煤层瓦斯抽采与充填协同开采方法，该方法包括：根据煤层地质条件和行业标准规定，可以选择在开采煤层以上施工抽采工程，也可以选择在开采煤层以下施工抽采工程；能够利用煤层瓦斯抽采与充填开采协同工作的方法，降低了煤与瓦斯突出煤层开采的成本，采用本发明所述的方法能够利用钻孔实现瓦斯抽采工程和充填开采工程的实施，不再需要各自专门施工，提高了煤矿开采的效率，特别是对于一些中小企业来说，解决了资源开采前期投入成本过大的问题，降低瓦斯灾害风险、保护地表生态环境作用的同时，还可以节约井巷工程投入成本，提高企业生产效率，具有广阔的应用前景。

摘要： 本发明提供一种基于对比钻孔瓦斯流量曲线的煤与瓦斯突出预测方法，该预测方法针对同一煤矿同一煤层条件下，通过以下步骤实现：首先通过在煤层施工穿层钻孔，测定或者计算得出临界瓦斯压力P对应的瓦斯流量，为基准瓦斯流量Q(t)基；将得到的基准瓦斯流量Q(t)基进行线性回归，形成基准流量曲线；在预测区域施工预测穿层钻孔，直接延时测量各时刻t瓦斯流量，为预测瓦斯流量Q(t)预，将预测瓦斯流量Q(t)预进行线性回归，形成预测流量曲线；判断预测流量曲线是否在基准流量曲线上方或预测流量曲线与基准流量曲线有交叉，判断预测区域煤层是否具有煤与瓦斯突出危险性。本发明的预测方法时间短、成本低、准确性高，可用于解决煤与瓦斯突出预测效率低的问题。

摘要： 本发明涉及瓦斯抽取技术领域，公开了一种预防煤与瓦斯突出的瓦斯抽取装置，包括：至少一个瓦斯抽采单元，所述瓦斯抽采单元包括：支撑架、安装板、瓦斯抽采装置和密封罩，密封罩套设在支撑架的外侧，第一导气管穿过第一通孔与缓冲罐的进气口密封连接，缓冲罐上设有第一压力测量仪表和瓦斯浓度监测仪，缓冲罐的排气管通过第二导气管A可拆卸连接储气罐的进气管，第二导气管A上设有气体流量计，储气罐上设有第二压力测量仪表，还包括控制系统，瓦斯抽采装置、第一压力测量仪表、瓦斯浓度监测仪、气体流量计和第二压力测量仪表分别与控制系统连接，这种预防煤与瓦斯突出的瓦斯抽取装置，避免煤与瓦斯突出给煤矿带来安全隐患，保障了煤矿的安全。

摘要： 本发明涉及一种高瓦斯或煤与瓦斯突出煤层回采工作面顺槽的快速建设方法，属于煤矿安全技术领域，本发明通过在煤巷断面上沿回采工作面顺槽的外轮廓线两侧均匀施工若干注浆钻孔，随即快速封堵后，实施注浆，待浆液固化后，将回采工作面顺槽拟延伸的煤体与两帮完全隔绝，而后沿顺槽的延伸方向施工改造抽采钻孔，并通过造穴装置对其进行造穴，提高抽采瓦斯的影响范围，并辅助常规瓦斯抽采钻孔对煤体实施瓦斯抽采，缩短高瓦斯或煤与瓦斯突出煤层回采工作面顺槽煤体的瓦斯抽采达标时间。本发明为矿井的瓦斯抽采提供良好的时空条件，有助加快高瓦斯或煤与瓦斯突出煤层回采工作面的建设进度，进一步保障矿井释放先进产能，是建设清洁低碳、安全高效的现代能源体系的重要技术支撑。

摘要： 本发明属于矿用安全型测量仪器技术领域，特别提供了一种瓦斯治理用便于稳定摆放的瓦斯突出参数仪。本便于稳定摆放的瓦斯突出参数仪包括瓦斯突出参数仪本体和支撑机构；其中，支撑机构包括放置框、固定机构、稳定支撑装置、支撑底座、放置平台；稳定支撑装置包括一号支撑杆、二号支撑杆、稳定弹簧、限位连接板、密封圈、活动轴、延伸杆、减震弹簧；固定机构包括夹板、伸缩拉杆、滑轨；调节组件包括螺纹杆、螺纹管、连接杆。当参数仪受到外界作用力时，通过稳定弹簧缓冲外界的水平方向或者垂直方向上震动带来的作用力，通过限位连接板通过活动轴压缩减震弹簧，缓冲作用力。

摘要： 本发明提供一种基于对比钻孔瓦斯流量曲线的煤与瓦斯突出预测方法，该预测方法针对同一煤矿同一煤层条件下，通过以下步骤实现：首先通过在煤层施工穿层钻孔，测定或者计算得出临界瓦斯压力P对应的瓦斯流量，为基准瓦斯流量Q(t)基；将得到的基准瓦斯流量Q(t)基进行线性回归，形成基准流量曲线；在预测区域施工预测穿层钻孔，直接延时测量各时刻t瓦斯流量，为预测瓦斯流量Q(t)预，将预测瓦斯流量Q(t)预进行线性回归，形成预测流量曲线；判断预测流量曲线是否在基准流量曲线上方或预测流量曲线与基准流量曲线有交叉，判断预测区域煤层是否具有煤与瓦斯突出危险性。本发明的预测方法时间短、成本低、准确性高，可用于解决煤与瓦斯突出预测效率低的问题。

摘要： 本发明公开了一种预防煤与瓦斯突出的瓦斯抽采装置及其方法，包括装置主体和收集罐，所述装置主体的内部设置有抽采外管，且抽采外管的内部设置有中空管，所述中空管的内部开设有通气网孔，且中空管的内部安装有打孔钻机，所述打孔钻机的下端安装有打孔钻头，且打孔钻头的外部安装有防尘网，所述抽采外管的上端连接有防漏硅胶垫，且防漏硅胶垫的内部设置有软管支撑环。该预防煤与瓦斯突出的瓦斯抽采装置及其方法通过设置的防漏硅胶垫，能够通过支撑弹簧向外的作用力与孔洞进行贴合，保证瓦斯在抽取时始终在抽采外管的内部进行抽取，同时防漏硅胶垫能够通过气流作用力上端与出料管紧密贴合，从而避免瓦斯泄漏。