瓦斯隧道穿越构造煤层施工风险的模糊层次评价

为了科学评价瓦斯隧道穿越构造煤层施工的风险程度,从而为瓦斯隧道的施工安全与成本控制提供决策判据,以某在建公路瓦斯隧道为工程依托开展了风险评价研究。首先,根据隧道的地质特征与施工情况进行了风险因素辨识,构建了瓦斯隧道穿越构造煤层施工的安全评价体系;其次,采用层次分析法构造判断矩阵并通过专家打分的方法对安全评价体系中的各级指标进行权重赋值;最后,采用三级模糊综合评价法进行了风险定量计算。结果表明:瓦斯隧道穿越构造煤层施工过程中潜在9种固有风险因素和11种施工风险因素;施工因素对瓦斯隧道施工风险的影响权重为0.7632,而固有因素的影响权重为0.2368;三级模糊综合评价的计算结果显示该依托工程进行揭煤施工时发生事故的风险概率为61,对应为一般风险。评价结果成功应用于依托工程安全快速穿越构造煤层施工,表明所构建的安全评价体系与风险评价方法具有可靠性,可为同类型的瓦斯隧道施工风险评价提供佐证。

构造煤层水力造穴卸压增透瓦斯抽采技术体系与应用

构造煤层具有渗透率低、煤层强度较低、瓦斯含量较高等特点,易出现堵孔、喷孔等现象,直接导致该类煤层瓦斯抽采难度较大。为解决构造煤层低渗透率导致的瓦斯抽采难题,分析了现有煤层增透技术及优缺点,介绍了一种区域性水力造穴卸压增透技术,提出了水力造穴卸压增透瓦斯抽采技术体系,具体包括水力造穴钻冲装备、煤水分离和煤量计量系统、高低负压独立瓦斯抽采系统。以试验采区为工程背景,介绍并分析了现有煤层增透技术及其优缺点,研究提出了区域性水力造穴卸压增透技术,形成了以水力造穴钻冲装备、煤水分离和煤量计量系统、高低负压独立瓦斯抽采系统为主的区域性水力造穴卸压增透技术体系。现场试验等间距7 m、8 m、10 m、12 m以及变间距水力造穴方案,分析不同钻孔直径的抽采效果,对比分析单孔及组孔的瓦斯抽采效果。研究结果表明,采用变间距水力造穴卸压增透技术,有效保障了煤体卸压增透效果,解决“掘进-抽采”不均衡问题,为解决构造煤层低渗透率导致的瓦斯抽采难题提供一种新技术。

构造煤层突出危险性预测敏感指标临界值研究

基于模糊数学理论,在现场考察和试验模拟的基础上,提出确定预测敏感指标的数值模型,通过数值关系确定目标煤层的敏感指标;针对试验矿井目标煤层,采用"三率"法和模糊聚类法分析了B11-2煤层预测指标的敏感性,得出了目标煤层B11-2突出预测敏感指标为钻屑量S,并测出钻屑量S指标的临界值为6.57 kg/m。

大断面公路隧道穿越构造煤层瓦斯抽放技术研究

为有效降低隧道煤层的瓦斯含量,消除隧道揭煤施工的突出危险,以兰海国家高速公路重庆至遵义段某公路隧道为工程依托,采用超前钻探的方法准确探测煤层的赋存情况与隧道揭煤掌子面前方的局部地质构造特征;在此基础上确定钻孔的有效抽放半径与瓦斯抽放控制范围,并对局部构造煤层抽放钻孔进行加密布置;最后采用顶板穿层钻孔预抽煤层瓦斯技术进行瓦斯抽放,并对抽放效果和区域防突措施进行检验。结果表明:该隧道瓦斯抽放效果良好,区域防突措施效果显著。

层状构造煤层定向钻孔水力压裂瓦斯高效抽采技术

为实现层状构造煤层瓦斯高效抽采,以榆树田煤矿为试验点,开展层状构造煤层定向钻孔水力压裂瓦斯高效抽采技术研究。针对榆树田煤矿下5煤层层状构造特征,经过充分分析将110503运输巷第2循环瓦斯抽采压裂钻孔布置于半暗型煤分层中,累计施工顺层钻孔5个,累计钻孔长度3 000 m,钻孔走向控制范围600 m,倾向控制范围为巷道上、下帮轮廓线外各15 m;钻孔累计压裂长度约2 500 m,累计注液量570 m^(3),各孔段起裂压力介于7.6~8.8 MPa,最大泵注压力介于11.9~13.8 MPa。研究结果表明:对于层状构造煤层而言,压裂钻孔布孔层位的不同直接影响着煤层整体压裂效果及瓦斯抽采效果,相比于110503运输巷第1循环定向压裂钻孔没有考虑层状构造布孔于煤厚1/2处半亮型煤分层中,此次第2循环定向压裂钻孔布孔于半暗型煤分层中钻场月平均瓦斯抽采体积分数提高4.3倍,月平均瓦斯抽采纯量提高3.2倍。

构造突出煤层地应力与瓦斯压力梯度关系模拟研究

构造突出煤层中瓦斯压力梯度变化规律与水平地应力分布规律是影响煤与瓦斯突出的主要因素,建立了煤层瓦斯压力梯度与水平地应力定量计算模型;以坦家冲矿236-80北石门附近区域构造突出煤层为研究对象,由FLAC模拟可知,水平地应力趋近于0的区域煤体破坏最为严重;由计算可知,当水平地应力约为3 MPa时,构造突出煤层中瓦斯压力梯度会出现突变;当水平地应力大于3MPa时,沿煤层物理模型走向0~5与42~62 m两个区域瓦斯压力梯度急剧增加。

构造煤煤层的概念及分类探析

鉴于构造煤在煤矿安全生产和煤层气资源开发领域扮演的重要角色,在系统回顾国内外构造煤相关研究的基础上,重点从构造煤的地质成因与分布、构造煤与瓦斯突出的关系、煤体结构对煤层气开发效果的影响3个方面,探讨了开展构造煤煤层界定工作的必要性;在上述分析工作的基础上,明确了构造煤煤层界定的原则与依据;以单一煤层构造煤绝对厚度和相对厚度为主要界定指标,提出了基于煤体破坏规模的煤层结构分类方案,依据构造煤绝对厚度0.5、1.3 m和占比25%、50%将煤层划分为原生结构煤层、过渡结构煤层、构造煤煤层3个类别,并指出了3类煤层在突出危险等级和煤层气开发评价方面所表征的意义。

深部煤层构造探测地震地质条件与探查效果分析

深部煤层开拓生产过程中勘探地质资料相对较少,为准确获得煤层赋存资料,可利用井下巷道顶、底板岩层条件有效对近巷道煤层进行反射地震勘探。以淮南潘二煤矿某工作面煤层构造探测地震为例,通过地质条件分析,在煤层顶、底板的高抽巷道和底抽巷道分别设计二条测线,其中底抽巷道测线沿巷道顶板和两帮布置,高抽巷道地震测线沿巷道底板和两帮布置。由试验确定数据采集中的偏移距10m,道间距2m,炮间距2m。解释高、底抽巷的浅层地震剖面,发现异常断点7个。井下掘进揭露资料表明,对于断层及异常解释的准确率为80%。该勘探实例表明,当高、底抽巷与上下顺槽巷道相距20~60m时,获得的构造解释对生产指导意义重大。

河北南部煤层构造变薄带特征及成因

通过对河北南部已采掘揭露的煤层构造变薄带特征的研究,论述了由于煤系地层的层状岩石组合及其力学性质的差异,构造变动时引起层间挤压,在断层附近出现煤层变薄与增厚带。煤田构造主要受北北东向构造所控制,其煤层构造变薄带也主要呈北北东向伸展。

基于探地雷达的煤层小构造超前探测

针对煤矿掘进工作面前方小型地质构造隐蔽性强、探测难度大的问题,首先依据煤层巷道掘进面前方小构造(小断层、冲刷破碎带)的空间分布形态,构建其与雷达超前探测剖面相对应的二维地电模型;其次基于FDTD理论方法对构建的地电模型进行正演模拟与偏移处理,分析了一定频率下小构造的雷达波时域响应特征;最后使用防爆探地雷达系统配合50 MHz天线对新景矿3215辅助进风巷和3218回风巷掘进面进行了超前试验探测,并以数值模拟结果为参考,指导实测数据的解译工作。研究表明:煤层内部小构造的实测雷达信号响应特征与正演模拟结果的相似性高,50 MHz防爆天线能够对掘进面前方50 m范围内的小构造进行有效识别。

大型特厚推覆体下煤层构造特征的研究

通过对新集二矿在大型特厚逆冲推覆体特殊地质条件下 ,进行各主采煤层褶皱、断层特征针对性研究 ,分析了煤层构造对矿井开拓与生产的影响 ,以及应采取的防治措施 ,为特殊地质条件下进行煤层褶皱。

渭北煤田基底起伏对煤层构造的控制规律

陕西渭北煤田主采石炭、二叠系煤层，煤系基底为中、上奥陶统厚层石灰岩，本文利用大量实际资料证明：煤层中的小构造主要是由基底起伏所引起。而且根据基底起伏程度和起伏方式得出其对煤层构造具有不同的影响规律，为合理有效地选择采煤方式提供了可靠依据。

桥头河矿区邓子山井田的煤层构造分异作用及重力构造

本文通过对邓子山矿井构造的观察与研究,并结合地表构造测量进行分析,发现该井田是以岩层的流动变形为特征的重力构造,其中的3号主采煤层是起着润滑层作用的构造分异界面,其上的龙潭组煤系及大隆组、大冶组岩层均发生了强烈的塑性流变,下伏系统的茅口灰岩表现为简单的单斜构造。邓子山井田的重力滑动构造发育于桥头河向斜的翼部,向核部方向重力构造现象逐渐消失,变为简单的水平构造,这可能有利于该矿向深部的开发。

煤层采空区内煤层气储气构造半航空瞬变电磁探测——以沁水煤田为例

煤层气又称瓦斯,它是一种赋存于煤层孔隙中的可燃气体.当浓度达到工业标准时,可成为一种可以被开采、利用的气体能源.煤层气不仅存在于完整煤层中,在采空区中也蕴藏有大量的煤层气资源.通常采用反射地震法勘探完整煤层中的煤层气.采空区中煤层气与周围空气的物性差异的特殊性和多变性,使用地震勘探对采空区煤层气进行直接勘探受到限制.为此,本文采用了一种间接的地球物理勘查方法.对于瓦斯含量较高的山西省沁水煤田,利用半航空瞬变电磁法,对研究区内的未知采空区进行快速、精确探测.根据“虚拟地震数据”的偏移成像结果,发现测区采空区不完整,研究结果间接达到了采空区煤层气储气构造的勘查目的.

密度电测深法在探测煤层构造形态中的应用

介绍了利用密度电测深法探测煤层构造形态的工作方法和资料处理解释方法,就密度电测深法理论进行了探讨,并对探测结果的开采验证情况进行了论述.

龙岩金山矿区构造特征及其对煤层的影响分析

文章通过金山矿区构造特征分析,探讨了该区构造演化过程,即二叠世形成含煤建造;印支晚期主要形成三条逆断层和二条正断层;通过对本区构造的分析研究及邻区含煤性、构造与本区之间的关系,认为F4断层上、下盘地层属于两个不同系统,F4断层下盘深部赋存有较丰富的煤炭资源。

大型特厚推覆体下煤层构造特征的研究

在大型特厚逆冲推覆体特殊地质条件下,进行各主采煤层褶皱、断层特征针对性研究,总结煤层构造对矿井开拓与生产的影响和防治措施,对于指导煤层开采具有重要意义。

构造松软煤层钻孔失稳机理研究现状及问题剖析

构造松软煤层在钻孔施工及瓦斯抽采过程中极易发生塌孔、缩颈等钻孔失稳现象,降低了钻孔钻进及瓦斯抽采效率。通过分析不同构造松软煤层钻孔失稳机理研究成果及其存在的问题,提出构造煤层钻孔失稳的研究应以不同构造煤类型为基础,研究不同煤层结构、应力分布、瓦斯特征及两次采动作用下,不同构造程度煤层蠕变特征及钻孔失稳时效特征,并根据钻孔径向煤岩特征准确分析其失稳段距离,进而提出合理的护封孔技术,实现井下煤层钻孔煤层气的科学高效开发。

构造复杂厚煤层断层煤柱综放开采配套技术研究

系统分析矿井与断层区域构内造水文地质条件,结合物探所得断层情况,开发了以厚煤层断层煤柱综放工作面的巷道布置方案、综放采煤工艺为主的断层煤柱综放开采技术,并设计了采面防治水设备设施配置;分别对YF8断层下盘保护煤柱和YF20-3断层上盘保护煤柱进行了成功试采,可为类似条件下断层煤柱综放开采提供借鉴经验。

7404综采工作面过煤层异常构造带的顶板管理技术

本文详细介绍了张双楼煤矿7404综采工作面过煤层异常构造带,克服过煤层异常构造带以及局部大倾角、支架歪倒、煤层自燃发火等因素影响的实践经验,可供相似条件下综采面的安全开采借鉴。