平沟煤矿16#煤层煤与瓦斯突出敏感指标及其临界值研究

摘要

神华乌海能源有限公司平沟煤矿经鉴定16#煤层具有煤与瓦斯突出危险性，因此平沟煤矿为煤与瓦斯突出矿井。根据《防治煤与瓦斯突出规定》，矿井必须严格采取煤与瓦斯突出防治措施，为保证煤矿安全生产和高产高效，平沟矿开展16#煤层突出预测敏感指标考察及临界值确定研究工作，为煤矿企业的下一步开采设计和瓦斯治理提供技术支持。
　　本文将煤层突出危险性预测，分为区域指标和工作面指标预测，其中区域预测指标包括煤层瓦斯压力（P）和瓦斯含量（W）；工作面预测指标主要包括四项（即K1和?h2、S和q值），且都有对应的临界值。
　　区域敏感指标选择是建立在具体采区瓦斯参数测试与煤的瓦斯吸附－解吸规律的研究基础上进行的。首先通过瓦斯压力和瓦斯含量测试，结合具体的瓦斯动力现象监测进行相关数据统计；其次根据瓦斯地质理论与实验室测试结果，分析在相同瓦斯地质单元中随煤层埋深或标高变化对其中两个指标影响变化率相对明显的指标确定为敏感指标，结果表明煤层瓦斯压力较瓦斯含量的敏感性强；最后根据动力现象记录确定瓦斯压力的临界值Pc?0.74MPa，根据瓦斯压力与瓦斯含量的关系，确定出瓦斯含量的临界值3Wc?5.75m/t。
　　工作面敏感指标的确定选择上述指标进行跟踪测试，连续跟踪若干采掘工作面的多组数据与实验室煤样的研究数据进行统计对比，根据“敏感度函数”评价模型定量计算各预测指标的敏感性差异，最终确定16#煤层工作面局部敏感性指标为钻屑解吸指标K1和钻屑指标S，其临界值为0.51K c?0.31ml/( g?min)和Sc?4.2kg/m。

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1绪论

1.1项目背景及研究意义

1.2国内外研究现状及主要存在的问题

1.3主要研究内容及目标

1.4项目研究技术路线

2矿井概况

2.1矿界及交通

2.2地形地貌

2.3煤系地层特征

2.4井田地质构造

2.5开拓开采

2.6通风瓦斯

3煤层瓦斯基础参数测定

3.1煤层瓦斯压力测定

3.2煤层瓦斯含量测定

3.3吸附常数测定及煤的工业分析

4煤的吸附解吸规律研究

4.1不同吸附平衡压力下的吸附规律研究

4.2不同吸附平衡压力下的解吸规律研究

5煤层区域突出预测指标敏感性及临界值确定

5.1区域预测指标测定

5.2区域突出预测指标敏感性分析

5.3区域突出预测指标临界值确定

6煤层局部突出预测指标敏感性及临界值的确定

6.1煤与瓦斯突出局部预测指标

6.2多指标敏感性比较的数学建模

6.3吸附平衡下钻屑解吸指标的实验室测定

6.4局部突出预测敏感指标临界值确定

结论

参考文献

在学研究成果

致谢