煤與瓦斯突出防治技術(shù)-哈爾濱(編輯修改稿)
2025-05-25 20:56 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 碎功 A1和拋出功 A2，忽略移動(dòng)功。 1 2 1 2W W A A? ? ?? ?2 2 2 2a r c c o s2 c o s s i n2 2 1 . 4 3 7 1 . 6 7 9543 2 0 0 1360 a r c c o s21 ( ) l n ( / ) 4 6 . 9 1 422ppppLL R LRL a S P S SRRkk vd d k r d r a p p p h V f Y V VE r r? ? ?? ? ? ????? ? ? ? ? ? ?? ? ?二、煤與瓦斯突出演化過(guò)程 這里破碎功是通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)室沖擊實(shí)驗(yàn)和突出事故現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)資料得到的關(guān)系式。 19 運(yùn)用能量計(jì)算模型分析突出各因素的關(guān)系 0123456789100 5 10 15 20 25 30突出時(shí)地應(yīng)力 (MPa)臨界瓦斯壓力 (MPa)堅(jiān)固性系數(shù) f 的值 P0 /MPa σ 0 / M P a 突出時(shí)地應(yīng)力、瓦斯壓力和堅(jiān)固性系數(shù)關(guān)系 二、煤與瓦斯突出演化過(guò)程 單位體積煤體的彈性能 單位體積煤體的瓦斯內(nèi)能 由此得到有突出危險(xiǎn)的條件： f≤ 、 p≥ ； ＜ f≤ 、 p≥ ； ＜ f≤ 、 p≥ ； p≥ 20 二、煤與瓦斯突出演化過(guò)程 并形成以下結(jié)論： ①軟煤使發(fā)生突出條件迅速降低，最易發(fā)生突出； ②常規(guī)條件下（ P≥ 、 H≤800m) ，瓦斯內(nèi)能比應(yīng)變彈性能大兩個(gè)數(shù)量級(jí)，瓦斯內(nèi)能是引發(fā)突出的主要能量； ③ 深部開(kāi)采時(shí)（ H≥800m) 應(yīng)變彈性能迅速增加，成為不可忽視的主要能量之一，深部低瓦斯軟煤和淺部低瓦斯構(gòu)造應(yīng)力作用區(qū)可能發(fā)生突出，深部低瓦斯硬煤可能發(fā)生沖擊地壓。 ④突出關(guān)注的重點(diǎn)是瓦斯內(nèi)能、軟煤、構(gòu)造；沖擊地壓關(guān)注的是彈性應(yīng)變能（含頂?shù)装澹?、硬煤、?gòu)造 鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)法預(yù)測(cè)采掘工作面突出危險(xiǎn)性技術(shù)和設(shè)備：包括預(yù)測(cè)指標(biāo) K1max和 Smax、測(cè)量?jī)x器和工藝、臨界值確定方法、判定準(zhǔn)則等，推廣到 800多對(duì)礦井。 三、井下快速測(cè)定瓦斯內(nèi)能和軟煤技術(shù)和裝備 ?原理：通過(guò)向煤層干式施工鉆孔（孔深在 10m以?xún)?nèi)），在孔口接取每鉆孔 1m排出的鉆屑量 S,并取部分鉆屑煤樣測(cè)量其解吸瓦斯量 ，計(jì)算得到瓦斯解吸指標(biāo) K1。一個(gè)作業(yè)班布置多個(gè)鉆孔，每個(gè)鉆孔每鉆進(jìn) 1m測(cè)量一組數(shù)據(jù)，選取最大值K1max和 Smax作為預(yù)測(cè)指標(biāo)。 實(shí)驗(yàn)表明煤樣暴露 20min內(nèi)瓦斯解吸規(guī)律服從： 鉆屑 鉆桿 tKQ t 1?K1是瓦斯解吸初速度，與瓦斯含量密切相關(guān)，直接反映瓦斯內(nèi)能； 指標(biāo)測(cè)量定儀器 三、井下快速測(cè)定瓦斯內(nèi)能和軟煤技術(shù)和裝備 S與應(yīng)力和煤的硬度密切相關(guān)，尤其對(duì) f值特別敏感。 這兩個(gè)指標(biāo)反映了瓦斯內(nèi)能和軟煤特性，可用于預(yù)測(cè)突出，但不同條件煤層， K1臨界值不同。 ?不同條件煤層臨界值確定方法：對(duì)具體煤層取煤樣在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行解吸實(shí)驗(yàn)，依據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的 K1與臨界瓦斯壓力Ｐ的關(guān)系確定 K1預(yù)測(cè)突出危險(xiǎn)性的臨界值，并結(jié)合誤差分析，確定適用條件為 Δ Ｐ ≥ １０的煤層 。 K1０ ＝ φ (P， f，Ｈ ) ? 對(duì)不同類(lèi)型工作面，煤樣應(yīng)盡可能取自危險(xiǎn)性 最大的點(diǎn)，研究得到不同類(lèi)型工作面預(yù)測(cè)鉆孔布孔 和測(cè)量工藝，并形成了標(biāo)準(zhǔn)。 ? 研制了一、二代測(cè)量?jī)x表。 透視 鉆孔 G A S無(wú)線(xiàn)電透視探測(cè)富含瓦斯軟煤區(qū)技術(shù)應(yīng)用到 150多對(duì)礦井。 ? 原理：利用無(wú)線(xiàn)電磁波在富含瓦斯軟煤區(qū)傳播時(shí)加速衰減的特征探測(cè)軟煤， 探測(cè)范圍達(dá) 250m以上 ； 無(wú)線(xiàn)電磁波在富含瓦斯軟煤區(qū)傳播衰減 124石門(mén)切 眼12022 運(yùn)輸順槽12022 回風(fēng)順槽2022年7月18日進(jìn)場(chǎng)時(shí)采止線(xiàn)高低設(shè)計(jì)停采線(xiàn)富含瓦斯軟煤地質(zhì)異常區(qū)探測(cè)成果 三、井下快速測(cè)定瓦斯內(nèi)能和軟煤技術(shù)和裝備 深孔測(cè)瓦斯含量技術(shù)和裝備 ?原理：煤樣瓦斯解吸符合如下曲線(xiàn)和表達(dá)式： 瓦斯含量 Q=取芯損失量 Q0+測(cè)定量 Q1+粉碎測(cè)定量 Q2+不可解吸量 煤芯 ?難點(diǎn)： 深孔快速取樣、損失量補(bǔ)償； ?創(chuàng)新點(diǎn)： 3種深孔取樣技術(shù)和設(shè)備，五種煤樣損失量補(bǔ)償模型。 煤樣的瓦斯解吸全程曲線(xiàn) itQ at?Q0 Qt Q t 煤芯 氣水霧排渣 氣水霧 硬煤雙層
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