瓦斯地质研究是瓦斯治理之本

1．瓦斯地质理论与瓦斯治理 瓦斯的地质成因是复杂的，它在数千万年至数亿年前由煤的演化作用形成，它是生于煤层、存储于煤层或围岩中的气体地质体。它的生成条件、保存条件、赋存和分布规律都受着极其复杂的地质演化作用的控制，从宏观上涉及到板块构造和区域地质构造演化理论，从微观上涉及到煤的化学结构。

基于划分瓦斯地质单元的瓦斯赋存规律研究——以薛湖煤矿二_2煤层为例

通过对薛湖煤矿地质勘探期间的瓦斯资料分析研究,发现岩浆侵入作用是薛湖煤矿瓦斯分区、分带的主要地质因素.岩浆侵入使贫煤变质成无烟煤和天然焦,无烟煤和天然焦的孔隙率较大,有利于瓦斯的运移;受岩浆岩的推挤作用形成一定宽度的构造煤带,阻隔了煤层瓦斯侧向流动,形成了3个相互独立的瓦斯地质单元.各瓦斯地质单元中的瓦斯主要沿煤层倾向向地表运移,利用多元线性回归对各个地质单元中瓦斯分布规律进行了预测.

煤与瓦斯突出地质控制机理探讨

在综合考察国内外煤与瓦斯突出研究基础上,从瓦斯地质角度深入分析构造煤体、高压瓦斯和构造作用等影响突出发生的关键因素,初步提出以瓦斯突出煤体为核心的煤与瓦斯突出地质控制机理。认为地质构造控制着煤层瓦斯的赋存和构造煤分层破坏程度以及厚度分布,控制着煤与瓦斯突出;煤与瓦斯突出动力现象是一定规模的瓦斯突出煤体在临近采掘工作面煤壁时,卸载引起煤体拉张向深部扩展破坏,煤层透气性高倍增加,同时煤体内大量瓦斯因降压而快速解吸,靠近煤壁的煤体内瞬间形成高动能的气、煤颗粒混合体,类似点爆炸药包,造成煤层严重崩塌破坏,发生煤与瓦斯突出。以郑煤集团大平煤矿"10.20"特大型煤与瓦斯突出为基础,进行地质控制煤与瓦斯突出实例分析,结合新疆自治区煤矿瓦斯地质特征揭示了瓦斯突出煤体发育和分布规律。

三级瓦斯地质图与瓦斯治理

在多年瓦斯地质研究的实践基础上,研究矿区、矿井、采掘工作面瓦斯地质图的作用和编制方法,运用板块构造和区域地质演化理论,做到区域控制矿区,矿区控制矿井,矿井控制采区和采煤工作面.结合大量的瓦斯地质资料和瓦斯测试参数,搞清瓦斯地质规律、赋存规律和涌出规律、瓦斯突出危险性的分区分带特征,编制三级彩色瓦斯地质图.认为瓦斯地质图是指导煤矿瓦斯治理的最重要的基础和技术,使瓦斯地质规律一目了然,指导瓦斯灾害预测、防治和瓦斯资源开发利用,有的放矢综合治理瓦斯.

史山煤矿回采工作面瓦斯涌出量预测研究

随着史山煤矿生产规模的扩大,瓦斯涌出量也日益增大,准备开采的06盘区左翼瓦斯地质资料比较缺乏,而且计划布置两个高档炮采放顶煤工作面以增大开采规模。针对以上情况,通过采用分源预测法、矿山统计法和瓦斯地质类比法分别对06盘区左翼回采工作面回采时的瓦斯涌出量进行了预测,以指导矿井的瓦斯管理和安全生产。

艾维尔沟矿区瓦斯地质规律研究

运用瓦斯地质理论,结合地质勘探和矿井生产揭露的瓦斯地质资料,研究了艾维尔沟矿区的瓦斯地质规律.综合分析了地质构造、煤层埋深、构造演化、煤变质程度等对煤层瓦斯赋存的影响.提出了煤层埋深是艾维尔沟矿区煤层瓦斯赋存区域的主控因素,同时受构造演化、煤变质程度等因素影响,在局部区域受地质构造因素控制明显.因各种因素的共同作用,在沿煤层走向上,同一水平标高,矿区西部瓦斯含量最高,东部次之,中部最小;沿煤层倾向方向上,瓦斯含量具有随煤层埋深的增加而增大的整体趋势.在向斜构造轴部及断层带附近瓦斯富集.

安泰煤矿瓦斯地质规律研究

通过收集、整理多年来安泰煤矿大量的瓦斯地质资料,分析了影响井田煤层瓦斯含量的主要地质因素、煤层瓦斯的赋存特征和分布规律,阐述了影响煤层瓦斯形成、赋存和运移的主要因素。认识和掌握煤层瓦斯含量及其变化规律,对煤矿的安全生产具有积极的指导意义。

瓦斯地质方向研究生培养模式探讨

在研究生招生规模逐年扩大的背景下,对于多学科交叉的瓦斯地质研究生,形成和推进适合的培养模式,是解决导师指导不够、研究生科研训练不足以及研究生创新能力等问题,为地矿业培养创新人才的有效途径之一。本文在河南理工大学瓦斯地质研究所多年研究生培养的基础上,提出的＂导师团队式＂、＂科研主导式＂和＂学术交流式＂的研究生综合培养模式,保证了扩招形势下瓦斯地质研究生培养质量,对于指导其他学科专业的研究生培养具有借鉴作用。

掘进工作面瓦斯涌出量混沌动力学方法研究

掘进工作面瓦斯涌出量是了解和掌握工作面附近瓦斯运动的整体直观资料之一,如何从瓦斯涌出量时间序列中得到更多的信息,对预防煤与瓦斯突出等灾害事故具有重要的意义,混沌动力学为此提供了理论和方法。从混沌动力学的角度出发,以某矿井一掘进工作面瓦斯涌出量时间序列为基础,计算了描述混沌特性的参数,初步结果证明了掘进工作面瓦斯涌出具有混沌特性,用混沌动力学方法能较好地预测掘进工作面瓦斯涌出量,最大预报时间尺度可达2d。

铁厂沟煤矿瓦斯地质规律研究

根据矿区大地构造位置、构造演化和区域构造应力场的特点,总结和分析了铁厂沟煤矿构造特征及其对煤层瓦斯的控制作用,确定了瓦斯含量与煤层埋深的正相关关系,提出了煤层埋深是铁厂沟煤矿煤层瓦斯赋存的区域主控因素,压性或压扭性断裂附近是瓦斯灾害局部防治的重点,对铁厂沟煤矿以及具有相似地质条件的煤矿瓦斯治理工作具有指导意义.

钱营孜3_2煤层瓦斯地质规律研究及突出预测

本文运用瓦斯地质理论,分析了钱营孜井田的瓦斯地质条件,研究发现地质构造的复杂程度直接控制了煤层瓦斯的赋存、运移条件。认为煤层埋藏深度是影响煤层瓦斯赋存的主要因素,找出了煤与瓦斯突出的关键因素是以断裂为主,并根据敏感性指标划出突出危险性区域。

碱沟煤矿瓦斯地质规律研究

本文介绍新疆碱沟煤矿的概况和矿区构造,并且分析了矿区构造演化对其煤层瓦斯的控制作用。碱沟煤矿煤系地层形成后,形成了以七道湾背斜、八道湾向斜和走向逆冲断层及其配套的斜向平移断层为特征的构造形迹。七道湾背斜使煤系地层抬升,以致煤层瓦斯大量逸散;而八道湾向斜则使煤层埋深增加,瓦斯得以封存。碱沟煤矿煤层瓦斯含量与煤层埋深具有比较明显的线性正相关关系。

平顶山八矿突出煤层瓦斯地质控制特征

运用瓦斯地质理论,以平顶山矿区八矿为研究对象,基于地质构造对区域、矿区和井田瓦斯赋存的控制特征,研究了三级构造对平顶山八矿突出煤层瓦斯赋存的地质构造逐级控制特征。研究表明:区域构造奠定了平顶山矿区高瓦斯的基调;矿区构造将平顶山矿区划分为东西2个瓦斯赋存单元,瓦斯赋存以李口向斜呈轴对称分布;井田构造控制着矿井突出煤层的瓦斯赋存和构造煤分布,造成煤层瓦斯突出危险呈条带分布,合理划分出煤与瓦斯突出发生有利地带。

构造煤地球物理测井定量判识研究

为定量判识构造煤并获取构造煤的高精度厚度信息,以岩石物理与测井地质应用技术为指导,研究了构造煤的地球物理特征。结果表明:与原生结构煤相比,构造煤在地球物理测井曲线上通常表现为低电阻率、高声波时差、低密度、井径扩径、补偿中子值可能增大等特征。基于岩石物理研究结果,提出利用孔隙结构指数m作为构造煤定量判识指标,阐明了用测井资料通过Archie公式求取构造煤孔隙结构指数m的方法与定量判识可行性,将该方法在两个煤田进行实际应用,效果表明:用孔隙结构指数m定量判识构造煤并确定厚度是可行的,能够大大减小定性判识误差。

大平煤矿特大型煤与瓦斯突出瓦斯地质分析

以瓦斯地质理论为基础, 运用区域构造演化理论, 分析了矿区、矿井瓦斯地质规律, 调研了大平煤矿“10·20”矿难发生特大型煤与瓦斯突出的地质原因, 即新密矿区中三叠世受构造强烈挤压作用, 晚侏罗世至早白垩世、晚白垩世至第三纪受构造拉张和重力滑动作用. 大平煤矿垂深450m以浅, 以低瓦斯为主; 深部瓦斯地质条件复杂, 存在着煤与瓦斯突出危险的分区、分带特征, 并受地质构造的控制. “10·20”煤与瓦斯突出发生在构造复合部位, 应力集中、构造煤发育, 是岩石掘进工作面遇一逆断层而引起的.

绿水洞矿井地质构造特征与瓦斯赋存规律分析

通过对绿水洞矿井的区域地质演化情况和地质构造特征进行分析,结合井下采掘过程中揭露的地质构造及其采掘工作面的瓦斯涌出数据,研究了井田瓦斯赋存的规律,揭示了地质构造特征与瓦斯赋存状况两者之间的关系,分析了影响绿水洞矿井K1煤层瓦斯分布的主要控制因素,指出褶皱、断裂构造控制着井田瓦斯赋存,是造成瓦斯赋存复杂性的主要原因。并对井田深部煤层瓦斯的赋存状况进行了预测,对矿井后期的安全生产具有一定的指导作用。

基于事故树分析的瓦斯突出控制因素研究

在综合分析影响瓦斯突出多项瓦斯地质因素的基础上, 探讨了瓦斯突出事故树通用模型的创建方法; 并结合淮北芦岭矿的井田地质条件和瓦斯突出状况确立了相应的该矿井瓦斯突出事故树事件函数; 通过求取其最小割集的基本事件临界重要度系数最终确定了控制瓦斯突出的主导因素。该方法的成功应用可为瓦斯地质单元的划分和瓦斯突出的区域预测提供定量化依据。

矿井瓦斯地质图编制

根据多年瓦斯地质研究的实践,讨论了矿井瓦斯地质图的作用和编制方法。系统收集、整理大量的瓦斯地质资料和瓦斯测试参数,搞清瓦斯地质规律、瓦斯赋存规律、瓦斯涌出规律、瓦斯突出危险性的分区分带特征,编制矿井瓦斯地质图。是指导煤矿瓦斯治理最重要的基础和技术,使瓦斯地质规律一目了然,指导瓦斯灾害预测、防治和瓦斯资源开发利用。

基于灰色动态建模的瓦斯涌出量预测方法研究

本文以灰色建模理论为基础,通过引入缓冲算子来尝试排除原始数据中的冲击扰动;通过建立等维新信息灰色预测动态模型,来有效地利用和跟踪采掘进程中新揭露的瓦斯涌出信息,以实现对采场瓦斯涌出量数据系列的真实表达。该模型在实际应用中达到了比较理想的预测精度。

瓦斯突出煤体形成的物理条件和过程

煤与瓦斯突出灾害严重威胁着煤矿安全生产,但目前对煤与瓦斯突出的物质载体形成机理研究鲜有报道。瓦斯突出煤体系指含有高能瓦斯且以强烈韧性破坏为主的构造煤体,具备发生煤与瓦斯突出的固体和气体介质条件。以煤体变形变质为主线,综述相关文献并结合研究积累,分析揭示了瓦斯突出煤体形成的物理条件和过程:煤体结构严重破坏的构造煤、积聚于此的大量瓦斯,是瓦斯突出煤体形成的物质基础;构造应力与重力、吸附/解吸作用、气体增滑与气楔作用,是瓦斯突出煤体形成的动力基础;煤体破坏、瓦斯积聚、封闭压实,是瓦斯突出煤体形成过程的主要特征。本研究对复杂地质条件下区域瓦斯预测防治具有重要指导作用。