煤与瓦斯突出微震-瓦斯互动响应预警研究

为解决煤与瓦斯突出实时预警技术在现场应用误报率较高的问题,分析贵州省某矿掘进工作面煤与瓦斯突出主控因素和前兆特性,研究微震-瓦斯互动响应的实时预警机制,构建基于数据挖掘的煤与瓦斯突出智能预测模型,界定煤与瓦斯突出危险等级划分原则,建立煤与瓦斯突出危险性实时预警系统;并利用该矿掘进工作面实测数据预测煤与瓦斯突出危险性等级。研究结果表明:智能预测模型预测精度较高,预测结果与钻屑瓦斯解吸指标K1值及瓦斯压力值P的一致性较好,所建预警系统的预警等级与工作面实际煤与瓦斯突出危险情况基本相符。

基于数据挖掘的煤与瓦斯突出实时预警研究

为提高工作面煤与瓦斯突出预警的准确率与时效性,利用工作面瓦斯涌出特征与突出“三要素”之间的变化关系建立了以地应力系数、瓦斯压力系数、乘幂系数、变动率及离散率为基础的实时预警指标体系;将K-means聚类、FOA及RF三种算法结合构建基于数据挖掘的煤与瓦斯突出实时预警模型,探究实时预警指标与煤和瓦斯突出的潜在发生规律,并通过模型的智能寻优及训练输出最优预警等级。现场应用结果表明:所建预警指标敏感性较好,预警模型的运算时间为0.118 s,在本次实例应用中提前4 h发出煤与瓦斯突出危险级别预警,预警等级与现场突出实际情况较吻合,且与K 1值、钻屑量S值具有较好的一致性,实现工作面煤与瓦斯突出实时、准确预警。

立体抽采瓦斯技术的研究与应用

随着煤炭开采深度的增加,煤层瓦斯含量越大,瓦斯含量大严重制约了采掘工作面的生产,瓦斯成为当今制约工作面掘进的一大难题,传统的瓦斯治理手段单一,瓦斯抽采浓度及抽采量小,很难满足瓦斯治理的需要,笔者通过多种瓦斯治理手段,提高瓦斯抽采浓度及瓦斯抽采量,缩短抽采时间,使工作面消突时间缩短,同时将掘进进尺由20 m/月提高到60 m/月,最高掘进进尺达到85 m/月,缓解了采掘接续.

突出厚煤层综放工作面瓦斯综合治理技术研究

针对厚煤层综放工作面瓦斯治理难度大、抽采效果差、工作面难以消突的问题,开展了综放工作面立体瓦斯抽采技术研究。立体瓦斯抽采技术包括保护层开采、工作面回采区域顺层钻孔预抽、回风巷留管抽采瓦斯、利用尾巷抽采瓦斯、顶板高位钻孔及底板拦截钻孔抽采瓦斯。通过对P41104综放工作面研究表明:7^#煤层距11^#煤层42 m,作为11^#煤层的上保护层开采是有效的,消除了11^#煤层的突出危险性。立体瓦斯抽采技术的实施,使工作面瓦斯抽采纯量达到25.86 m^3/min,抽采率达73%,回风流瓦斯浓度稳定在0.7%以下,减少了瓦斯涌出量,有效解决了工作面上隅角与回风流瓦斯超限问题。

被保护层综放工作面瓦斯治理技术的研究与应用

随着煤炭开采深度的增加,煤层瓦斯含量越高、瓦斯压力越大,瓦斯含量高、压力大严重制约了采掘工作面的生产,瓦斯成为当今制约回采工作面生产的一大难题,笔者通过对汪家寨煤矿P41104工作面瓦斯涌出来源进行分析,并采取针对瓦斯来源的多种瓦斯治理手段,提高瓦斯抽采浓度及瓦斯抽采量,有效解决了P41104综放工作面上隅角及刮板输送机机尾瓦斯超限制约生产,其中瓦斯体积分数下降幅度高达50%,上隅角及刮板输送机机尾瓦斯体积分数始终保持0.7%~0.9%之间,回风瓦斯体积分数在0.4%~0.6%之间,减低了瓦斯涌出,确保了工作面的安全生产.