构造软煤的物理力学特性及其对煤与瓦斯突出的影响

为了更好地认识和防治煤与瓦斯突出,选取原生结构煤和构造软煤代表性样品。利用显微镜、压汞、IS-100型等温吸附解吸仪、MYS-Ⅰ型煤岩样渗透率测试设备和瓦斯煤岩体气固耦合参数测试仪,对2种煤样的物理力学特征进行研究。对比分析其微观结构特征、吸附特性、渗透特性和力学特性。试验结果表明,构造软煤的结构破坏严重,微观裂隙孔隙发育,总孔容是原生结构煤的2～3倍,比表面积是原生结构煤的1.75倍,吸附能力约为原生结构煤的4倍,渗透率约为原生结构煤的10倍,煤体强度明显低于原生结构煤。在试验研究的基础上,分析构造软煤的物理力学特性对煤与瓦斯突出的影响。

测井曲线判识构造软煤技术预测煤与瓦斯突出

基于构造软煤与硬煤的物性差异,分析构造软煤分层在测井曲线上的响应特征;根据煤层段测井曲线的形态特征,将揭露区钻孔测井曲线初步判识的结果同钻孔邻近巷道煤壁观测的结果进行对比、验证,形成了一套测井曲线判识构造软煤技术。利用该技术获取了研究区的构造软煤资料,对研究区的煤与瓦斯突出危险性区域进行了预测。

构造软煤电性参数影响因素的分析

利用Eview软件的数理统计功能,采用均方差回归分析方法对构造软煤电性参数的影响因素进行了定量研究。结果表明:灰分、水分和视密度是影响煤电阻率发生变化的主要因素,电阻率随着灰分的增加而增加,随着水分和视密度的增加而减小,孔隙率和挥发分对电阻率影响较小;介电常数随着灰分和孔隙率的增加而增加,随着挥发分、水分和视密度的增加而减小。煤中的水分和灰分加强了煤的导电性,煤的相对介电常数的主要影响因素是煤的变质程度。

石门揭构造软煤消突与快速成巷技术研究

分析了石门揭开构造软煤带诱发煤体突出机理,针对石门揭煤发生突出的危险性大和强度高的问题,提出了构造软煤带深孔控制预裂爆破消突和快速成巷技术,并在芦岭矿进行了现场试验。结果表明:采取深孔爆破后24 h内,抽采瓦斯的体积分数和纯流量长时间保持为原来的2～3倍;采用大断面U型钢棚快速成巷技术,巷道断面增加41%,保证了安全生产。在石门揭煤期间,有效杜绝了瓦斯超限和突出事故,也未出现片帮、漏顶和冒顶事故,揭煤时间缩短5～8 d。

测井曲线计算机识别构造软煤的研究

在对构造软煤分层计算机识别的特殊性进行探讨的基础上,应用斜率方差分层、概率统计计算的方法,实现了煤层段的测井曲线对构造软煤分层的计算机“自动”识别.识别结果能满足初步查明突出矿井(尤其是未采掘区)构造软煤分布规律的需要.

瓦斯在石门揭构造软煤诱发煤与瓦斯突出中的作用

为了更好地认识和防治煤与瓦斯突出,利用扫描电子显微镜和静态液氮吸附仪研究一种构造软煤的微孔结构特征,同时利用自主搭建的大型石门揭煤相似模拟试验系统,研究石门揭露构造软煤过程中瓦斯压力的变化规律。在试验研究的基础上,分析构造软煤的微孔特性对瓦斯赋存的影响,以及瓦斯在石门揭露构造软煤诱发煤与瓦斯突出中的作用。通过试验得出:构造软煤的结构破坏严重,微孔发育并且为特殊瓶颈的不透气孔,为瓦斯的赋存提供了极为有利的条件;瓦斯在突出的启动和发展过程中起重要作用,即在瓦斯压力突然降低、释放膨胀潜能时,瓦斯压力作为动力来源,加速了煤体向采掘空间抛出的过程。

地球物理测井技术在判识构造软煤中的应用

运用地球物理测井技术理论,结合有关地质资料,研究分析我国科学工作者对鹤壁矿区煤与瓦斯突出预测的前期研究,用电测井和放射性测井技术理论判别并解释鹤壁六矿北四采区构造软煤的煤体结构。

淮南矿区C_(13-1)煤层构造软煤分布特征及其主控因素分析

利用钻孔测井曲线,结合井巷工程揭露情况和工作面坑透,对潘三矿构造软煤发育和分布进行了综合分析,查明了潘三矿C13-1煤层构造软煤的分布特征。研究表明,南北向推覆作用形成的褶皱顺层滑动对该煤层构造软煤的发育和分布起着主要控制作用,断层及其与褶皱的叠加是煤层局部构造软煤加厚的主要原因。这些认识为潘三矿突出危险性区域划分奠定了基础。

潘三矿C_(13-1)煤层构造软煤分布特征及其主控因素分析

利用钻孔测井曲线,结合井巷工程揭露情况,对潘三矿构造软煤发育和分布进行了综合分析,查明了潘三矿C13-1煤层构造软煤的分布特征。研究表明,南北向推覆作用形成的褶皱顺层滑动对该煤层构造软煤的发育和分布起着主要控制作用,断层及其与和褶皱的叠加是煤层局部构造软煤加厚的主要原因,这些认识为潘三矿突出危险性区域划分奠定了基础。

鹤壁矿区构造软煤分布规律及其控制因素

分析了鹤壁矿区的地质构造特征,介绍了钻孔测井曲线判识构造软煤的基本原理,研究了鹤壁矿区构造软煤的分布规律,找出了控制鹤壁矿区构造软煤发育的主要因素,为鹤壁矿区防治煤与瓦斯突出提供了技术依据。

钻孔测井曲线判识构造软煤的研究

根据结构煤的相关物性差异,探索钻孔测井曲线,在利用测井曲线的基础上,判识构造软煤,进而预测了煤与瓦斯突出危险区域,识别结果初步查明研究区煤层构造软煤分层分布和瓦斯突出区预测的宏观规律。

地震微相识别构造软煤技术研究——以晋城寺家庄矿15号煤层为例

构造软煤的存在是发生煤与瓦斯突出事故的主要因素。为了研究构造软煤的地震识别方法,以寺家庄矿15号煤层为例,将地震资料90相移处理技术和地震微相识别技术相结合,精细预测区内构造软煤分布。经90相移处理技术后的地震剖面,其构造软煤的反射波具有平均瞬时振幅明显变弱、中心频率明显变小、平均瞬时频率明显变弱、频带宽度明显变小等特征。对经90相移技术处理的数据体进行神经网络技术处理得到地震微相分析成果图。成果图表明:研究区构造软煤主要发育于研究区西部、东南部与中部断层附近。解释成果符合构造软煤发育的地质规律,并已被矿井采掘揭露资料验证。

新安煤矿二_1煤层构造软煤厚度及分布特征

通过地质勘探和井下实地观测方法,分析总结了新安煤矿二1煤层构造软煤的特征,厚度变化特点,成因、分布特征以及研究方法,掌握了矿井构造软煤的变化规律,对指导矿井全面开展防突工作起到关键作用。对深入研究新安煤田二1煤层构造软煤的形成和分布规律及其控制因素具有较高参考价值。

构造软煤中速控压钻进成孔工艺研究

针对构造软煤钻进成孔困难、缺少有效钻进防塌孔工艺的问题,构建了软煤顺层钻孔钻进-排渣过程三维力学模型,系统分析了钻进压力、排渣动力、钻进速度对孔壁稳定性和排渣效果的影响机制,得出钻孔失稳的主控因素,并给出孔内煤屑积存量与钻进压力、排渣动力之间的数学关系式,进而获取了钻压与钻速、转速及钻具磨损量的变化特征曲线,最终提出了软煤中速控压钻进工艺,并在朱家店煤矿4号煤层进行实践,结果表明:钻孔终孔深度随钻压呈先增后减趋势,且随转速增加,其下降速率增大,塌孔夹钻次数与钻压呈"V"型变化;终孔深度受转速影响程度较小,在中速阶段呈现渐增趋稳的走势,在低速和高速阶段,夹钻次数明显偏高;给进压力合理范围为60~80kN,转速为130~160r/min,给压方式选择正压推进与零压空转相结合,遇糜棱状构造煤,则需采用正-负压交替的给压方式。

构造煤厚度自动判识软件的设计与开发

构造煤厚度自动识别有助于预测煤与瓦斯突出分布规律或判断煤与瓦斯突出发生的煤层范围,提高采掘生产中防突措施的科学性和针对性。提出了基于小波变换的测井曲线自动识别构造煤厚度的方法,以MATLAB6.5为平台,研制了“构造软煤厚度自动识别软件”,介绍了该软件的结构、功能和使用方法,实际验证结果表明其精度较高。

不同煤体结构类型煤分层视电阻率值的测试

利用DZ-ⅡA型防爆数字直流电法仪在淮南矿区井下对不同煤体结构类型的煤分层进行了 30组视电阻率值的煤壁测试。根据测试结果认为, 利用视电阻率仅能将不同煤体结构区分为硬煤和构造软煤两大类, 而测试结果有助于提高对不同煤体结构类型煤的电性差异的认识和相关物探资料解释的精度, 推动构造软煤非接触性探测工作的开展。

煤层突出区域预测指标及临界值探讨

新安煤田所属的二1煤层突出危险性较大,在生产过程中曾多次发生煤与瓦斯突出,严重影响了安全生产和经济效益的提高,论文通过对新安煤田二1煤层大量数据的测定及分析,提出了以煤层瓦斯含量代替瓦斯压力作为突出区域预测的指标,并为突出区域预测提供了合理的临界值。

鹤壁矿区煤与瓦斯突出规律及其控制因素分析

鹤壁矿区是煤与瓦斯突出相当严重的矿区,其中六矿、八矿和十矿为突出矿井,通过对这3个矿井先后发生的44次煤与瓦斯突出事故统计分析,进而指出了该矿区煤与瓦斯突出规律及其控制因素。研究表明,煤层埋藏深度、地质构造、构造软煤、瓦斯等是控制鹤壁矿区煤与瓦斯突出的主要因素。这为该矿区今后防治煤与瓦斯突出提供了理论指导,更好地保证煤矿安全生产的顺利进行。

鹤壁矿区煤与瓦斯突出特征及影响因素分析

文章通过对鹤壁矿区先后发生的61次煤与瓦斯突出事故进行统计分析,进而指出了该矿区煤与瓦斯突出的特征及影响因素,为该矿区今后防治煤与瓦斯突出提供了理论指导,更好地保证了煤矿安全生产的顺利进行。

煤与瓦斯突出区域预测方法及应用

准确选取瓦斯突出区域预测指标是保证矿井高精度突出区域预测的关键。文章分析了影响煤与瓦斯突出的各种因素,把指标预测法和瓦斯地质方法结合起来,提出了以构造软煤和瓦斯含量作为瓦斯突出区域预测的两项指标,为矿井安全管理、提高安全经济效益提供技术依据。并以张集矿为例,利用选取的预测指标,实现了该矿的瓦斯突出区域预测。