寺河礦厚煤層高效掘進(jìn)煤與瓦斯突出預(yù)測(cè)技術(shù)研究.pdf

1、煤與瓦斯突出是煤礦井下發(fā)生的一種極其復(fù)雜的動(dòng)力現(xiàn)象，具有巨大的破壞性，是煤礦安全生產(chǎn)的重大威脅之一。寺河礦是晉城煤業(yè)集團(tuán)首個(gè)千萬(wàn)噸級(jí)高產(chǎn)、高效礦井，也是我國(guó)單一厚煤層煤與瓦斯突出礦井的典型代表。近年來(lái)隨著開(kāi)采深度的增加，突出危險(xiǎn)日益增大，傳統(tǒng)接觸式突出預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)技術(shù)在準(zhǔn)確性和效率方面已不能滿足礦井安全、高效生產(chǎn)的需要，因此急需研究一種先進(jìn)、實(shí)用的煤與瓦斯突出預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)技術(shù)。本文針對(duì)寺河礦厚煤層條件高效掘進(jìn)需求，采用實(shí)驗(yàn)測(cè)試、數(shù)值模擬、現(xiàn)場(chǎng)考

2、察、軟件開(kāi)發(fā)相結(jié)合的方法，從瓦斯涌出特征突出動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)、靜態(tài)煤與瓦斯突出預(yù)測(cè)兩方面進(jìn)行了研究，建立了一套動(dòng)、靜結(jié)合的煤與瓦斯突出預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)技術(shù)。
　　首先，對(duì)寺河井田區(qū)域瓦斯地質(zhì)背景進(jìn)行了分析，匯總統(tǒng)計(jì)了寺河礦及周邊鄰近礦井發(fā)生的瓦斯動(dòng)力現(xiàn)象，總結(jié)了寺河礦煤與瓦斯突出特點(diǎn)和規(guī)律及突出的主控因素，為突出預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)方法的研究建立提供了依據(jù)。其次，通過(guò)對(duì)瓦斯監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)影響因素的分析，建立了監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)慮噪方法;實(shí)驗(yàn)研究并建立了瓦斯解吸量與瓦斯含量、

3、煤體結(jié)構(gòu)特征之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系模型;分析了巷道煤壁瓦斯、掘進(jìn)速度對(duì)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(xiǎn)性的瓦斯涌出特征指標(biāo)，形成了基于瓦斯涌出特征的突出連續(xù)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)方法;確定了寺河礦突出靜態(tài)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)的敏感指標(biāo)及臨界值，并從煤層賦存、煤體結(jié)構(gòu)、鉆孔施工、聲響、礦壓5個(gè)方面，建立了突出征兆量化評(píng)判指標(biāo)體系及模型，對(duì)靜態(tài)突出預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)方法進(jìn)行了改進(jìn);基于瓦斯涌出特征的突出動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)方法和改進(jìn)的靜態(tài)預(yù)測(cè)方法，結(jié)合寺河礦防突技術(shù)特點(diǎn)和管

4、理現(xiàn)狀，建立了動(dòng)、靜結(jié)合的突出預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工藝。然后，根據(jù)寺河礦防突組織特點(diǎn)，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了煤與瓦斯突出預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)，并開(kāi)發(fā)了相關(guān)的煤與瓦斯突出預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)系統(tǒng)軟件，實(shí)現(xiàn)了防突安全信息的實(shí)時(shí)采集、規(guī)范管理、自動(dòng)分析和工作面突出危險(xiǎn)的動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)。最后，進(jìn)行的煤與瓦斯突出預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用試驗(yàn)表明，突出預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率明顯高于傳統(tǒng)的靜態(tài)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)方法，預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工程量和花費(fèi)時(shí)間顯著減低，證實(shí)了本文研究的動(dòng)、靜結(jié)合的煤與瓦斯突出預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)方法的科學(xué)性