煤中瓦斯包分布特征研究

利用红外热成像手段,对不同压力下煤吸附解吸甲烷过程中瓦斯包演化过程进行了观察,并评估其吸附特征与在煤中的分布规律。研究表明:煤中存在不同尺度与甲烷吸附能力的瓦斯包,吸附/解吸甲烷时,煤中瓦斯包比邻近区域具有更明显的升温/降温现象;吸附压力越大,煤样吸附平衡时间越短。通过图像处理的方法对不同吸附压力条件下的红外热像图中的瓦斯包区域进行提取,可有效计算其甲烷吸附特征。计算表明,随着吸附压力升高,煤体瓦斯包中甲烷集中程度降低。在微米尺度下,煤中瓦斯包分布具有分形特征,且分形维数均在1.95~2.00之间。随着吸附压力升高,瓦斯包中甲烷集中程度降低,不同尺度的瓦斯包均发生了连通演化。

新景矿3~#煤层瓦斯赋存的不均衡性研究

针对新景矿3#煤层瓦斯赋存不均衡的特殊情况,依据采掘资料和实验证明了3#煤层中存在瓦斯包。认为构造应力状态及其空间展布特征是影响瓦斯包形成与分布的决定性因素之一。在研究已采区瓦斯突(喷)出点分布的基础上,给出了瓦斯包的地质背景识别标志和巷道及工作面识别标志。

平禹四矿特大型煤与瓦斯突出事故地质条件分析

以瓦斯地质学理论为依据,分析平禹四矿12190工作面运输巷掘进过程和工作面切眼发生的2次特大型煤与瓦斯突出事故,结合平禹四矿所处区域地质构造,分析工作面突出区域的煤层埋深、瓦斯含量、压力、煤的物理力学性质,对煤与瓦斯突出发生的原因进行分析认为:煤层埋深是影响煤层的主控因素,突出区域存在瓦斯包为连锁反应提供膨胀能。综合分析得出,平禹四矿12190工作面发生的2次特大型煤与瓦斯突出事故是地应力、瓦斯压力与构造煤综合作用的结果。

煤与瓦斯突出过程的压力释放效应机理研究

"瓦斯包"压力的突然释放是煤与瓦斯突出的重要原因。文章通过建立一个实体球模型来分析"瓦斯包"作用下的煤体破碎煤块散射过程,从而得到一个能使模型破裂碎散的临界瓦斯压力值,希为控制煤与瓦斯的突出和消除碎煤块的冲击提供量化指标。

黄河北煤田高瓦斯掘进工作面瓦斯治理技术研究与应用

为了解决长距离高瓦斯掘进工作面掘进期间瓦斯涌出不均衡、瓦斯涌出量大的问题,通过研究发现瓦斯主要来源为本煤层截割落煤、长距离煤壁裸露释放和隐伏构造瓦斯包释放等,逐步探索出了掘进工作面瓦斯实验、瓦斯探查、瓦斯预抽、效果验证、大功率风机使用等成套瓦斯治理体系,建立了标准的半煤岩掘进工作面瓦斯治理操作流程,逐步解决了掘进工作面受制于瓦斯的难题,保证了高效掘进,并通过瓦斯实验数据,为下一步工作面回采瓦斯治理设计具有重要的指导意义,可以实现钻孔针对性精准设计,提高钻孔抽放效果,解决好回采期间瓦斯治理难题,有效保证矿井安全生产。

CO_2气相压裂卸压增透技术在掘进工作面的应用

随着煤矿开采规模和深度的加大,高瓦斯矿井和高突矿井明显增多,瓦斯仍是煤矿安全生产的最大威胁。为了减少瓦斯事故的发生,采用CO_2气相压裂卸压增透技术抽采瓦斯,结果表明:迎头释放孔由以前的40个缩减至20个,巷道回风流瓦斯浓度明显降低,单排割煤时间由原来的45~50 min缩减至30~35 min,平均进尺由4.5 m/d提升至5.4 m/d,极大地提高了工作面的掘进速度,保证了矿井安全高效生产。