【摘 要】
：
为实现煤与瓦斯突出灾害的准确监测预警,将微震监测技术、震动波CT技术与声电瓦斯监测技术应用于煤与瓦斯突出矿井,分析了微震信号的时空演化特征规律,研究了震动波CT与应力异常、突出预兆、采掘工程的关系,深入挖掘了掘进期间的电磁辐射、声发射、瓦斯等监测数据的时空演化规律,建立了预警准则统一、预警指标统一、预警临界值统一的综合集成高可靠性预警方法,最终形成了逐级聚焦的突出危险区域-局部动态实时监测预警方法技术,并开展了煤岩动力灾害监测预警云平台的应用。结果表明:基于微震监测以及震动波速反演得到的区域应力场结果,可
【基金项目】
：
国家自然科学基金资助项目(51774023,52004016)。
论文部分内容阅读
为实现煤与瓦斯突出灾害的准确监测预警,将微震监测技术、震动波CT技术与声电瓦斯监测技术应用于煤与瓦斯突出矿井,分析了微震信号的时空演化特征规律,研究了震动波CT与应力异常、突出预兆、采掘工程的关系,深入挖掘了掘进期间的电磁辐射、声发射、瓦斯等监测数据的时空演化规律,建立了预警准则统一、预警指标统一、预警临界值统一的综合集成高可靠性预警方法,最终形成了逐级聚焦的突出危险区域-局部动态实时监测预警方法技术,并开展了煤岩动力灾害监测预警云平台的应用。结果表明:基于微震监测以及震动波速反演得到的区域应力场结果,可
其他文献
煤层群开采工作面瓦斯涌出来源及比例的定量分析,是矿井瓦斯抽采设计与治理的重要前提。稳定碳氢同位素法基于瓦斯气体混合前后碳、氢同位素总量各自保持不变的原理,可以对工作面瓦斯各来源比例进行定量计算,成为工作面瓦斯精准定量溯源的有效方法。稳定碳氢同位素分析实现的必要条件是混合气样的瓦斯体积分数不低于10%,对此,首先提出煤层群开采工作面瓦斯精准定量溯源原理,并构建了高效分离低浓度瓦斯方法,研究了吸附柱中甲烷、氧气和氮气的分离规律,对比确定了优化的吸附剂种类和吸附柱尺寸,对上隅角、回风巷等地点的超低浓度瓦斯进行分
瓦斯抽采巷(孔)的合理布置是实现邻近层卸压瓦斯精准抽采的基本前提。在深入分析覆岩关键层运动对邻近层瓦斯卸压运移控制机制的基础上,提出了基于关键层运动的邻近层卸压瓦斯抽采优化设计新方法。研究结果表明:邻近层卸压瓦斯抽采巷(孔)的合理布置层位为垮落带边界至导气裂隙带最大发育高度之间的空间范围,导气裂隙带最大发育高度可按基于关键层位置的导水裂隙带高度预计方法来确定;邻近层卸压瓦斯抽采巷(孔)的合理层面位置为导气裂隙带内的“O”形圈裂隙区中部,“O”形圈裂隙区宽度可按其与煤层采高、覆岩关键层结构及采深的函数关系式
为精确表征中阶煤储层的孔隙特征,以不同煤阶的4组煤样为研究对象,采用压汞、液氮吸附及核磁共振等试验方法,对其特征参数进行定量研究。结果表明,煤储层是以微小孔为主、中孔次之、大孔最少,微小孔为比表面积与孔容积的主要贡献者。中阶煤的孔容积为(3.19~5.21)×10-2 mL/g,比表面积为6.25~9.81 m2/g,孔隙度为5.171%~8.307%,渗透率为(0.008~1.253)×10-3μm2。肥煤与焦煤的孔
油型气是煤油气共存矿井新的隐蔽致灾地质因素。煤田地质勘探阶段对含煤地层中油型气很少关注,矿井生产中又面临着油型气涌出的实际威胁,油型气已是煤油气共存矿井安全高效开采不可回避且亟待解决的难题。针对油型气储集层赋存、油型气涌出规律和油型气抽采治理等关键问题,采用理论分析、测试化验、数值模拟和工程试验等手段在典型煤油气共存矿区开展了油型气精准治理技术及工程实践应用研究。研究结果表明:研究区2号煤层顶底板50 m回采扰动范围内发育有4个连续稳定分布的油型气储集层(直罗组一段砂岩、延二段七里镇砂岩、富县组下部砂岩和
为了推动智能瓦斯抽采技术发展,提高煤矿安全保障能力,从瓦斯抽采全过程少人化或无人化角度,阐述了智能瓦斯抽采的精准感知、自决策、自执行、自适应、自学习等5个方面特征,提出了包含功能和技术2个维度的智能瓦斯抽采体系结构,功能维度上涵盖瓦斯抽采所有环节,技术维度上包含单机智能、机组智能和集成智能3个层次,体现了智能瓦斯抽采技术的发展迭代过程;设计了智能瓦斯抽采总体架构,由感知控制层、传输层、数据层、应用层等4个层面和信息标准、信息安全等2个体系构成;最后,从动态透明瓦斯地质、抽采钻孔智能设计、打钻-增透-封孔机
深部开采时地应力的升高和剧烈开采的扰动,容易在采掘工作面形成应力集中区,从而导致应力主导型的突出事故和冲击-瓦斯复合动力灾害发生.为了探索深部开采时应力对含瓦斯煤解
煤层瓦斯含量是矿井瓦斯灾害防治及煤层气勘探开发的基础参数,为提高其预测精度及科学性,对典型矿井煤层瓦斯含量的35组实测数据进行了零-均值规范化处理,通过全子集回归和随机森林2种特征选择方法对11类影响煤层瓦斯含量的参数进行不同规律组合,得到17种瓦斯含量特征参数组合。运用高斯过程回归、最小二乘支持向量机、梯度提升回归树和极限回归机等4种经典有监督机器学习算法,分别对17种特征参数组合进行预测,得到68种瓦斯含量预测模型。根据各机器学习算法平均判定系数≥0.800,对68种瓦斯含量预测模型进行初步筛选。综合
为推进瓦斯治理水平高质量发展,以国内外研究进展为基础,建立了煤层瓦斯含量测定、瓦斯涌出量预测、瓦斯储运区辨识圈定、抽采方法确定、抽采参数设计、抽采工程施工、计量监测评价及调控的采动卸压瓦斯抽采全环节,从“精确度”“准确度”“精细度”对卸压瓦斯“精准抽采”内涵进行了阐释。以深部开采卸压瓦斯抽采关键问题为核心,主要内容为基石,重点技术为依托,手段与方法为途径,工程实践为验证,构建了多层级精准抽采体系框架。通过总结现有瓦斯涌出量预测的常用方法,得出瓦斯涌出量预测的一般箱体模型;以理论推导、试验模拟和现场反演3个
随着我国煤矿开采逐渐向深部开拓,煤层瓦斯压力增大、含量增加,煤层渗透率普遍较低,增加了瓦斯抽采的难度.钻孔钻扩造穴卸压增透技术能提高煤层渗透率,是增加瓦斯抽采效率的
利用自主研发的多场耦合煤层气开采物理模拟试验系统,开展了不同钻孔数量条件下顺层钻孔抽采瓦斯试验,发现抽采瓦斯过程中煤体应变、瓦斯流量、瓦斯压力及煤体温度呈现出显著的耦合特性,均表现出抽采前期快速变化而后平稳发展的整体趋势,钻孔数量的增加能有效降低抽采时间并提高抽采效率;通过MATLAB编程实现了抽采瓦斯过程中瓦斯压力云图、等压面以及切片图的多维可视化,抽采瓦斯过程中瓦斯压力下降区域近似呈现以钻孔走向为长轴方向的椭球形态,并逐渐向外扩展;基于煤层瓦斯压力分布研究了消突区域的动态演化,消突区域以各钻孔为中心近