寺河礦厚煤層高效掘進煤與瓦斯突出預測技術研究.pdf

1、煤與瓦斯突出是煤礦井下發(fā)生的一種極其復雜的動力現象，具有巨大的破壞性，是煤礦安全生產的重大威脅之一。寺河礦是晉城煤業(yè)集團首個千萬噸級高產、高效礦井，也是我國單一厚煤層煤與瓦斯突出礦井的典型代表。近年來隨著開采深度的增加，突出危險日益增大，傳統(tǒng)接觸式突出預測預報技術在準確性和效率方面已不能滿足礦井安全、高效生產的需要，因此急需研究一種先進、實用的煤與瓦斯突出預測預報技術。本文針對寺河礦厚煤層條件高效掘進需求，采用實驗測試、數值模擬、現場考

2、察、軟件開發(fā)相結合的方法，從瓦斯涌出特征突出動態(tài)預測、靜態(tài)煤與瓦斯突出預測兩方面進行了研究，建立了一套動、靜結合的煤與瓦斯突出預測預報技術。
　　首先，對寺河井田區(qū)域瓦斯地質背景進行了分析，匯總統(tǒng)計了寺河礦及周邊鄰近礦井發(fā)生的瓦斯動力現象，總結了寺河礦煤與瓦斯突出特點和規(guī)律及突出的主控因素，為突出預測預報方法的研究建立提供了依據。其次，通過對瓦斯監(jiān)控數據影響因素的分析，建立了監(jiān)控數據慮噪方法;實驗研究并建立了瓦斯解吸量與瓦斯含量、

3、煤體結構特征之間的關聯關系模型;分析了巷道煤壁瓦斯、掘進速度對瓦斯涌出量特征的影響，建立了反映工作面煤與瓦斯突出危險性的瓦斯涌出特征指標，形成了基于瓦斯涌出特征的突出連續(xù)預測預報方法;確定了寺河礦突出靜態(tài)預測預報的敏感指標及臨界值，并從煤層賦存、煤體結構、鉆孔施工、聲響、礦壓5個方面，建立了突出征兆量化評判指標體系及模型，對靜態(tài)突出預測預報方法進行了改進;基于瓦斯涌出特征的突出動態(tài)預測方法和改進的靜態(tài)預測方法，結合寺河礦防突技術特點和管

4、理現狀，建立了動、靜結合的突出預測預報工藝。然后，根據寺河礦防突組織特點，設計開發(fā)了煤與瓦斯突出預測預報系統(tǒng)數據庫，并開發(fā)了相關的煤與瓦斯突出預測預報系統(tǒng)軟件，實現了防突安全信息的實時采集、規(guī)范管理、自動分析和工作面突出危險的動態(tài)預測預報。最后，進行的煤與瓦斯突出預測預報系統(tǒng)的現場應用試驗表明，突出預測預報準確率明顯高于傳統(tǒng)的靜態(tài)預測預報方法，預測預報工程量和花費時間顯著減低，證實了本文研究的動、靜結合的煤與瓦斯突出預測預報方法的科學性