应用GIS建立煤与瓦斯突出危险性区域预测管理系统

本文研究了GIS技术支持下的区域预测信息管理新方法 ,应用信息集成构建了包括多个变量的、多维的、实时更新的可视化信息平台 ,实现了区域预测。

石壕煤矿煤与瓦斯突出因素分析及区域危险性预测

对石壕煤矿煤与瓦斯突出统计分析,认为煤层埋藏深度、地质构造、地应力和突出煤体结构是影响突出的主要因素。根据瓦斯地质统计法和综合指标法对煤与瓦斯区域突出危险性进行预测,结果表明矿井主采煤层M6-3、M7-2和M8区域为突出危险区,因此在开采中应加强防突措施,为煤矿安全生产提供参数。

煤与瓦斯突出危险性区域预测

根据煤的坚固系数,瓦斯放散初速度,煤层瓦斯压力和含量等瓦斯基础参数,综合分析鹤煤九矿瓦斯地质特征和煤层破坏情况,采用瓦斯地质理论预测法和单一指标预测法,完成了鹤煤九矿二1煤的突出危险性区域预测,为矿井分区分级防治煤与瓦斯突出提供理论依据。

鹤煤三矿二_1煤层煤与瓦斯突出危险性区域预测

根据鹤煤三矿资料:煤的坚固系数,瓦斯放散初速度,煤层瓦斯压力和含量等瓦斯基础参数,分析了三矿二1煤层瓦斯地质特征和煤层破坏情况,采用单项指标预测法与瓦斯参数结合瓦斯地质分析法对鹤煤三矿二1煤与瓦斯突出危险性进行区域预测。

焦作矿区煤与瓦斯突出危险性区域预测

根据矿区地质指标和综合指标Ｄ、Ｋ值对煤层瓦斯突出危险性进行预测，划分出突出危险区与突出威胁区的分布范围。

白坪矿煤层突出危险性评价及区域突出预测

瓦斯突出区域预测是开展矿井瓦斯治理的基础,通过瓦斯地质特征和瓦斯赋存规律的研究,将矿井划分为东西两大瓦斯地质单元,采用单项指标法和瓦斯地质的方法,对矿井煤与瓦斯突出危险性进行了区域预测,最终以瓦斯含量≥7 m3/t为临界值,将井田划分为突出危险区和无突出危险区。

东曲矿9~#煤层煤与瓦斯突出危险性区域预测

为了掌握东曲矿9~#煤层在井田范围内不同区域的煤与瓦斯突出危险性,以便对矿井的开拓、开采、瓦斯综合治理等进行有效指导,根据东曲矿9~#煤层开拓开采情况合理划分预测范围,在确定预测方法、指标及其临界值的基础上,对该煤层瓦斯压力分布情况进行基础资料收集和研究,得出了东曲矿瓦斯赋存规律,并对东曲矿突出危险区域和非突区域进行了划分,同时对东曲矿采掘活动和瓦斯治理提出了要求。

用地质构造特征及煤体结构特性区域预测煤层突出危险性的研究

本文通过研究影响煤与瓦斯突出的因素，确定了衡量地质构造特征及煤体结构特性指标。根据平顶山煤业集团十矿的突出特点，区划了十矿戊组煤层的突出危险性。

平煤五矿己_(15)煤层己四采区突出危险性预测

通过对平煤五矿己四采区己_(15)煤的坚固系数,瓦斯放散初速度,煤层瓦斯压力和含量等瓦斯基础参数的实际测定,并结合五矿己四采区瓦斯地质特征和己_(15)煤层破坏情况,采用瓦斯参数结合瓦斯地质分析法与工程类比法对平煤五矿己四采区己_(15)煤层煤与瓦斯突出危险性进行区域预测,确定己四采区己_(15)煤层在原煤瓦斯含量达到5.4m^3/t,绝对瓦斯压力0.79MPa为突出危险区的下限指标,对应煤层底板标高-600m,在标高-600m以浅为无突出危险区,-600m以深为突出危险区。

利用煤层瓦斯地质基本参数确定工作面突出危险性预测指标△h_2临界值

针对△h2临界值预测工作中存在的主要问题，提出了利用灰色关联度分析影响△h2临界值的主要因素，再据此建丘多元回归预测模型确定△h2临界值的方法。用该方法确定△h2临界值较目前常用的其他方法更接近实际，并克服了以往在煤层不同区城工作面被迫使用相印信界值的弊端。

基于SVM的煤与瓦斯突出区域预测研究

支持向量机是 20 世纪 90 年代中期兴起的基于结构风险最小化原理的机器学习技术,各项技术性能尤其是泛化能力具有明显优势。基于支持向量机构建了煤与瓦斯突出预测模型。首先,按 SVM 的二类划分最优分类面和样本混杂区的边界将特征空间细划为 3 个区域,由此建立了可将突出危险性划分为突出危险、突出威胁、安全 3个级别的煤与瓦斯突出的 SVM 模型。再将 SVM 的二类划分最优符号函数改为距离函数,用这个距离函数和混杂区尺寸 u1和 u2建立了突出危险性等级指标函数,在突出区侧的混杂区边界取值为 1,在非突出区侧的混杂区边界取值为-1。用此指标预测函数对潘一矿 13–1 煤层的 26 次实例突出样本和 34 个非突出样本作了分析研究,对大量参数和学习算法进行了学习和检验,获得了用于潘一矿 13–1 煤层的突出预测指标函数,结果表明用此方法可大大提高预测准确率,是一个科学可行的解决途径,具有广泛的应用前景。

杨柳煤矿9煤层煤与瓦斯突出危险性评估

目前矿井突出危险性评估暂未制定相关行业标准,根据突出危险性单项指标法、煤层瓦斯含量、瓦斯压力对杨柳煤矿9煤层煤与瓦斯突出危险性进行评估,并对9煤层进行突出危险性区域预测,评估及预测结果具有对杨柳煤矿瓦斯治理指导作用。

寺河矿西井区区域突出危险性预测(效检)指标及临界值的确定

寺河矿西井区为高瓦斯突出井区,为实现矿井安全、高效生产,必需坚持区域防突措施先行、局部防突措施为补充;然而区域防突措施有效实施的关键在于区域突出危险性预测(效检)的准确性和可靠性,通过西井区区域突出危险性预测(效检)指标及临界值考察,得出了适合西井区3#煤层的区域预测(效检)敏感指标及临界值,实现了区域防突措施的有效实施和抽采效果可靠评价,确保了矿井安全生产。

李子垭煤矿南二井K_(1)煤层区域突出预测指标临界值考察

随着矿井开采深度的增加,煤层突出危险性越来越严重,已成为严重威胁矿区安全生产的主要问题之一。区域突出危险性预测是保障煤矿安全生产的前提,而区域突出预测指标临界值的确定决定了突出预测的精准程度。为准确考察确定李子垭煤矿南二井K_(1)煤层区域突出危险性预测指标临界值,结合矿井实际情况,通过大量历史数据统计分析、实验室研究及现场实验等方法,综合分析确定了区域预测指标瓦斯压力P和瓦斯含量W临界值分别为0.74 MPa和7 m^(3)/t。区域预测指标临界值的确定,为李子垭煤矿南二井K_(1)煤层瓦斯治理和安全、高效生产提供了保障,同时可为类似矿井和煤层开展区域突出危险性预测指标临界值考察提供参考。

兴隆煤矿突出区域预测指标临界值确定研究

为探究陕西西韩兴隆煤矿有限公司突出煤层区域预测瓦斯含量临界值,按照矿井始突瓦斯压力及《防治煤与瓦斯突出细则》提供的区域预测瓦斯压力参考临界值0.74 MPa计算了煤层瓦斯含量理论临界值,现场考察了原始瓦斯含量,分析了突出危险的关联性,初步确定了瓦斯含量临界值,最后对确定的区域预测瓦斯含量临界值进行了扩大验证,从而最终确定兴隆煤矿二水平3#煤层区域预测瓦斯含量临界值为6.0 m^(3)/t合理有效。

煤与瓦斯突出协同预测技术研究及应用

针对现有煤与瓦斯突出预测技术难以实现时间和空间领域的全方位连续预测、防突预测结果利用率低、预测信息发布滞后等问题,提出了一套适用于现代化高产高效矿井的多因素、全方位、时空连续型的煤与瓦斯突出协同预测技术体系.按照煤与瓦斯突出形成的时空维度,将煤与瓦斯突出危险性预测划分为以空间维度为主的区域突出危险性预测和以时间维度为主的局部突出危险性预测.通过对地质构造、煤层埋深、煤体煤质、软煤分布、钻屑指标、瓦斯涌出初速度等区域、局部防突预测数据的深度挖掘分析,得到区域、局部突出危险性预测结果,并按照一定规则进行有效融合,实现时间和空间范围内的连续监测预警.研发了配套的防突信息综合管控平台和WTC-1型瓦斯突出数据采集仪,为煤与瓦斯突出协同预测技术的实现提供了软硬件支撑.现场应用结果表明,该技术预测准确率超过90%,防突预测结果单次审批时间缩短为原来的22.5%,防突信息综合管控平台多次超前捕捉到了煤与瓦斯突出危险,提高了矿井防突信息利用效率.

突出矿井延深水平突出危险性区域综合预测技术

在对国内外突出危险性区域预测理论和预测技术进行系统研究的基础上,基于白山坪矿井延深水平(-400^-600 m)的煤层赋存、顶底板条件、地质构造条件等情况,以延深水平开拓前与开拓后为时间区段,分别应用多种现有区域预测技术与方法进行水平、新采区和工作面的突出危险性区域预测,以提供科学、准确的预测结果,为科学合理采用防突技术提供关键依据.在对矿井延深水平3162工作面煤巷掘进的效果考察中发现,在采用区域综合预测结果分析后,仅对预测有突出危险性区域进行局部防突卸压后,经钻屑指标法对全工作面进行效果检验,其钻屑瓦斯解吸指标△h2和每个钻孔的最大钻屑量Smax均小于《防突规定》中的参考临界值,取得理想卸压效果.

深部应力主导型突出精准防控技术实践

以千米深井朱集西矿11-2煤层11501工作面为工程背景,进行了应力主导型突出精准防控技术应用研究,测试了煤层及其顶板厚硬岩层瓦斯力学参数,评价了煤层突出危险性及煤岩层冲击倾向性,分析了11501工作面回采动力灾害属性,研究了动力危险区划分方法并进行了区域预测,制定了针对高应力危险的大直径钻孔、顶板深孔预裂爆破、煤层注水区域卸压措施及顺层钻孔预抽区域防突措施,配套了工作面回采邻近层瓦斯涌出治理技术,考察了动力危险防控及瓦斯治理效果。结果表明:回采期间局部预测最大钻屑量为3.9 kg/m、最大残余瓦斯含量为5.14 m^3/t、回风流瓦斯浓度维持在0.45%以下,未出现预测指标超标及瓦斯超限事故,实现了应力主导型突出动力灾害分区、分级的精准防控。

九龙矿瓦斯综合治理工作实践

基于九龙矿为煤与瓦斯突出矿井、开采的2号煤层为突出煤层的现实,该矿积极与科研院校合作,根据井田瓦斯地质情况,在开采范围内按采区布置、地质构造因素等划分为5个地质单元,并对2号煤层各地质单元做出了区域突出危险性预测,按照"一面一策"的原则对各工作面采取针对性措施,有效解决了瓦斯治理技术难题,实现了抽采达标。同时结合矿井生产计划,提出了下一步的瓦斯治理思路,将采用底板抽采巷预抽2号煤层消突技术与开采保护层消突技术相结合的方法对矿井进行综合消突。