瓦斯安全管理新指标—采空区瓦斯涌出强度

为研究采空区内部瓦斯涌出规律,解决采煤工作面的瓦斯超限问题,从分析采空区内部的瓦斯源出发,提出了采空区瓦斯涌出强度的概念;用负指数衰减函数描述各层瓦斯涌出强度的衰减过程,给出了采空区瓦斯涌出强度的计算公式。通过定量化分析采空区瓦斯涌出量与各影响因素的关系,得出采空区瓦斯涌出强度决定着采空区瓦斯涌出量,且具有显著的线性比例关系。论汪了用瓦斯涌出强度衡量采空区瓦斯涌出的科学意义,因该项指标具有一定的客观性,可以作为衡量采空区向工作面瓦斯涌出的安全技术指标,并指出该指标的获得途径必须通过现场观测结合场流数值计算模型由参数反演得到。

采煤工作面煤壁瓦斯涌出强度实测方法及应用

依据煤层瓦斯单向非稳态流动理论,建立了煤壁瓦斯涌出的数学模型,得出煤壁瓦斯涌出强度及瓦斯涌出量的计算公式。根据风量平衡和瓦斯平衡原理,采用单元网格法实测煤壁瓦斯涌出强度,并对孔庄矿7354工作面进行现场参数测定,得出该工作面瓦斯涌出强度的计算公式,并通过可靠性验证,实测数据拟合的相关系数为0.961 45,大于相关系数理论临界值0.917。基于工作面煤壁瓦斯涌出强度计算公式,可得出每个循环内工作面煤壁累计瓦斯涌出量为395.2 m^3,煤壁相对瓦斯涌出量为0.7 m^3/t,煤壁绝对瓦斯涌出量为1.372 m^3/min。

表面活性剂降低瓦斯涌出强度的性能指标研究

瓦斯危害严重威胁着煤矿的安全生产,目前瓦斯综合治理技术相对比较单一。通过对表面活性剂表面张力、临界胶束浓度及溶液对煤体接触角的理论及实验分析,得到表面活性剂的性能指标。

瓦斯突出隧道掘进工作面瓦斯涌出强度影响因素分析及控制措施研究

为掌握和控制瓦斯涌出的危险性,结合煤层瓦斯流动理论,分析隧道掘进时瓦斯涌出的规律,提出瓦斯突出隧道瓦斯涌出强度的计算方法及控制措施,并指出瓦斯抽放是控制瓦斯突出隧道瓦斯涌出强度的重要措施。研究结果表明:采取合理有效的瓦斯涌出强度控制措施后,掘进工作面瓦斯涌出强度可以控制在0.5 m^3/min以内,可以极大地提高瓦斯突出隧道的施工安全性。

回采工作面采空区瓦斯涌出规律的数值模拟研究

从分析采空区内部的瓦斯源出发,用负指数函数描述各煤层瓦斯涌出强度的衰减过程。用迎风格式的有限元方法求解了非均质回采采空区流场的瓦斯-大气两相混溶渗流-扩散方程,以可视化技术描绘了采空区瓦斯涌出与风流交换和瓦斯分布变化规律的流体力学原理。模拟表明,采空区绝对瓦斯涌出量随工作面风量呈衰减变化。而与采空区瓦斯涌出强度呈显著地线性增加,与工作面推进度呈线性递减(但递减幅度不大);工作面风量的突然增大会对瓦斯涌出量在短时间内(8min)产生剧烈的高峰影响,用逐渐增风方法可以避免瓦斯高峰涌出的影响。提出了采空区瓦斯涌出强度的概念,论证了用瓦斯涌出强度衡量采空区瓦斯涌出的科学意义。

百功煤矿炮掘巷道煤壁瓦斯涌出规律研究

为了进一步研究炮掘巷道煤壁瓦斯涌出规律,确定合理通风设计和制定瓦斯防治措施。通过测定煤壁瓦斯涌出强度并建立经验公式,研究煤壁瓦斯涌出与巷道长度、暴露时间的关系。结果表明,炮掘巷道煤壁瓦斯涌出强度随时间的变化符合双曲线关系,并得出了煤壁瓦斯涌出的极限巷道长度;还根据瓦斯的不同来源和含量,将掘进工作面风流流动分为3个区段,分别为折返区、风流不稳定区和风流稳定区。

采煤工作面落煤瓦斯涌出量测定方法及应用研究

基于球向非稳态扩散理论,构建了煤粒瓦斯扩散数学模型,得出落煤瓦斯涌出强度和涌出量计算公式。结合孔庄煤矿7354采煤工作面生产现状,对落煤瓦斯涌出强度进行现场实测和可靠性验证,分析落煤瓦斯涌出规律。结果表明,实测数据与理论分析的相关性非常吻合,该工作面落煤瓦斯涌出强度在初始1 min、2 min和3 min内分别衰减至初始强度的32.2%、10.4%和3%,因此在落煤工序初期的1 min内是防治落煤瓦斯超限的关键时段。

综掘巷道瓦斯涌出规律研究

通过测定煤壁的瓦斯涌出强度和落煤的瓦斯解吸强度,建立煤壁和落煤的瓦斯涌出强度经验公式和瓦斯涌出量预测公式,从而建立综掘巷道的瓦斯涌出量预测模型。通过测定综掘巷道瓦斯涌出,对建立的计算模型进行验证。结果表明,煤壁和落煤的瓦斯涌出强度随时间的变化符合指数或双曲线关系,由该关系建立起的2种预测模型相互结合应用,能够很好地表达综掘巷道的瓦斯涌出规律。

高瓦斯掘进工作面瓦斯涌出规律研究

高瓦斯掘进工作面掘进过程中经常出现瓦斯异常涌出、频繁预警现象,为加强掘进工作面的瓦斯治理提高掘进速度,对余吾煤业高瓦斯掘进工作面生产与停产期间的巷道瓦斯涌出量进行了实测,得出了高瓦斯掘进工作面的瓦斯涌出规律。在此基础上,提出了相应的瓦斯治理措施,对高瓦斯掘进工作面的通风与抽采设计具有重要指导意义。

煤层巷道瓦斯动态涌出与瓦斯压力耦合关系的研究

以煤层瓦斯的单向运移数学模型为理论基础,对煤层巷道暴露之后其两帮瓦斯压力分布以及瓦斯涌出规律进行了数值分析,得出煤层巷道瓦斯涌出是一个受多因素影响的复变函数的结论。通过现场实测得出了煤壁瓦斯涌出以及暴露点瓦斯涌出随时间衰减的近似负指数函数关系式。在此基础上结合煤层瓦斯单向运移数学模型,研究了煤壁瓦斯涌出趋于稳定时,煤层巷道掘进对煤壁瓦斯卸压产生的影响,得出了卸压煤层瓦斯压力与煤壁面距离的近似函数关系,对煤层瓦斯压力的准确测定具有一定的指导意义。

低透气性煤层巷道瓦斯涌出规律研究及应用

为了研究低透气性煤层巷道掘进期间的瓦斯涌出规律,在恒兴煤矿5706运输顺槽分段实测了掘进巷道瓦斯涌出量,模拟和掌握了恒兴煤矿5706运输顺槽煤壁瓦斯涌出强度的衰减规律,对煤巷掘进瓦斯涌出进行了详细的定量分析,给出了掘进落煤瓦斯涌出量、移动煤壁瓦斯涌出量以及煤壁平均瓦斯涌出强度等参数,建立了煤巷掘进瓦斯涌出规律模型,为恒兴煤矿A5煤层巷道掘进期间的瓦斯治理工作提供了科学依据,使低透气性煤层煤巷瓦斯治理工作更有预见性。

基于有限流场的瓦斯卸压排放带宽度确定方法

为确定煤巷掘进工作面瓦斯卸压排放带宽度,分析了煤巷瓦斯在有限流场单向不稳定流动的规律,建立了瓦斯在有限流场单向不稳定流动的数学模型并求出其解析解,推导出煤巷瓦斯卸压排放带宽度的计算公式并对计算公式在现场进行应用和验证。结果表明:煤巷瓦斯卸压排放带宽度与煤层原始瓦斯压力、煤层透气性系数成正比,与煤壁初始瓦斯涌出强度、煤壁瓦斯涌出衰减性系数成反比,采用公式计算值与现场测定结果相符。

阳煤一矿S8310工作面瓦斯抽采技术研究与应用

针对阳泉矿区存在高瓦斯和高瓦斯突出工作面的问题,以阳煤一矿S8310工作面为工程背景,分析了瓦斯涌出量与其影响因素之间的函数关系,确定最佳的采煤机运行速度,确保瓦斯涌出强度保持在合理的范围之内。同时,设计了基于瓦斯浓度控制的瓦斯抽采方案。通过分析瓦斯抽采效果可知,该瓦斯抽采方案切实可行,效果明显。

掘进工作面瓦斯涌出规律研究

通过对潘一矿掘进工作面涌出量进行实测,对工作面瓦斯涌出来源及构成进行了分析。利用回归分析法,找出了工作面落煤、煤壁瓦斯涌出规律,为工作面的通风管理与安全生产提供了必要的技术指导。

潘一矿综掘巷道煤壁瓦斯涌出规律分析

为了进一步研究综掘巷道煤壁瓦斯涌出规律,确定合理通风设计和制定相应的瓦斯防治措施。通过测定煤壁瓦斯涌出强度并建立经验公式,研究煤壁瓦斯涌出与巷道长度、暴露时间的关系,得出综掘巷道煤壁瓦斯涌出强度随时间的变化符合双曲线关系。得出了综掘巷道煤壁瓦斯涌出与巷道长度以及暴露时间的关系。

潘一矿2371(1)下顺槽综掘工作面瓦斯涌出规律及影响因素

通过对潘一矿2371(1)下顺槽综掘工作面瓦斯涌出量进行实测,对工作面瓦斯涌出来源及构成进行了分析。利用回归分析法,得出了综掘工作面煤壁及落煤瓦斯涌出规律,同时,找到了综掘工作面瓦斯涌出主要影响因素。

开采煤层瓦斯排放参数的确定方法

在煤层里的瓦斯动力过程可以用巷道及抽放瓦斯钻孔的甲烷涌出强度进行定量评定。涌出强度实质上又涉及到煤层的天然性质、回采工作面附近煤岩体内矿山压力的重新分布及采煤工作面的生产能力。决定煤层预抽瓦斯钻孔的瓦斯涌出强度的基本因素则是煤层自然甲烷含量和煤层的瓦斯给出量、布孔方式、孔距及持续抽放时间等。