肥城矿区瓦斯涌出来源分析与防治对策研究

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肥城矿区已开采40多年,随着矿井的衰老和采空区的增加,以及矿井生产水平的不断延深,矿井瓦斯涌出量逐年增加,出现了低瓦斯矿井高瓦斯区和瓦斯异常涌出现象,瓦斯涌出不均衡、变化大,是矿井潜在的最大危险源。为此。加强矿井瓦斯管理是一项长期而又复杂的技术工作。因而,对矿井瓦斯涌出来源进行定性、定量分析,摸清矿井瓦斯涌出规律,探索瓦斯管理的途径和手段。对于加强衰老矿井的瓦斯管理,保证安全生产显得尤为重要。
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根据实验室所进行的煤样吸附解吸实验、孔裂隙分布状态及其孔隙率测定和煤样的水分、灰分、挥发分等参数指标测定,以及现场测定的煤层瓦斯压力、煤层透气性系数测算等各种实验参数,对夹河煤矿深部煤层瓦斯赋存规律和瓦斯涌出特征进一步作动力危险性分析和归纳总结。
利用设计制作的钻屑解吸指标Δh实验室测试系统,测定了平顶山八矿戊-21010机巷戊煤层钻屑解吸指标Δh与瓦斯压力的关系,分析了钻屑解吸指标Δh与瓦斯压力、煤层破坏程度的关系,为煤巷掘进工作面突出危险性预测指标的选择和临界值的确定提供了科学依据。
煤与瓦斯突出是煤矿事故发生频率高、人员伤亡大的灾害。突出区域预测技术不能很好的适应现代开采技术的进步,是突出重大事故多发的主要原因,需要研究可操作性好、适用范围广、预测准确率高的突出区域预测技术是突出灾害治理的技术关键。本文采用Visual C++6.0作为软件开发平台,利用美国环境系统研究所(ESRI)的GIS组件Mapobjects2.3,结合瓦斯地质理论、GIS原理与方法和可视化理论等开发出
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本文以瓦斯地质区划论的思想和原则为指导,通过创建具有一定代表意义的煤与瓦斯突出事故树通用模型,并应用其相关的定量计算方法寻求控制区域范围内控制煤与瓦斯突出的主导因素,作为划分瓦斯地质单元的依据。并在此基础上,有机引入人工神经网络智能分析手段,建立了主导控制因素与突出强度之间的非线性预测模型。论文在瓦斯地质研究方法和突出预测定量化方面进行了有益的探讨和尝试。
从煤矿所有制类型、事故类型、发生地点及事故伤亡程度等方面,对1997-2003年(缺少2002年资料)煤矿特大事故进行分析,总结事故发生的规律及原因,可知乡镇煤矿事故频发,占总事故起数的60%-70%;瓦斯爆炸和水害是煤矿安全的主要威胁;采煤工作面是事故多发地点。进而探讨了煤矿多发型事故的防治措施,特别提出了瓦斯异常带超前判识是今后瓦斯爆炸防治的研究方向,并指出了防治的重点及对策。
随着矿井开采深度的增加,瓦斯对矿井安全生产的制约越来越突出。本文用瓦斯地质的方法来探讨夹河煤矿深部影响瓦斯生成、运移、赋存和释放的地质因素,结合大量的钻孔资料分析,矿井瓦斯赋存同沉积有关,又与断层、褶曲密切相关。为矿井开采和通防管理提供了依据。
通过鹤壁九矿二煤层地勘瓦斯含量可靠性评价及测值校正,采用井下钻屑解吸法对煤层瓦斯含量进行了补充测定,绘制了二煤层瓦斯含量等值线,分析了影响瓦斯赋存的地质因素,得到了瓦斯赋存和瓦斯分布规律,对指导矿井通风设计和采掘部署,采取有针对性的瓦斯防治措施,有着重要的现实意义。
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为了对大兴矿未采掘区域的瓦斯地质条件做出预测评价,在统计分析大兴矿9次煤与瓦斯突出现象的基础上,从地质角度研究突出煤层的瓦斯地质规律,发现岩浆侵入作用和地质构造是控制影响瓦斯突出的主要地质因素。岩浆岩的发育造成了煤变质程度增高,促进了瓦斯的形成;岩浆的烘烤、挤压破坏了煤的原始裂隙系统,形成了"构造煤"带,使岩浆岩体旁侧天然焦带中大量游离瓦斯受到封闭而形成潜在的煤与瓦斯突出危险区。岩浆岩体旁侧的"构