《構(gòu)造煤瓦斯放散特性及其影響因素分析.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、患第141期doi：10．3969／j．issn．1005—2798．2011．06．011構(gòu)造煤瓦斯放散特性及其影響因素分析尚顯光，溫志輝，陳永超(1．河南理工大學(xué)安全科學(xué)與工程學(xué)院，河南焦作454003；2．河北理工大學(xué)輕X-學(xué)院，河北唐山063020)摘要：構(gòu)造煤的發(fā)育是發(fā)生煤與瓦斯突出的必要條件，利用WT—l型瓦斯擴(kuò)散速度測定儀測定了不同破壞程度構(gòu)造煤的瓦斯放散初速度，結(jié)合試驗煤樣的堅固性系數(shù)，總結(jié)出構(gòu)造煤的瓦斯放散初速度隨著煤體破壞程度的升高(．廠值減小)而增加的結(jié)論；得出了構(gòu)造煤具有快速放散瓦斯的特性；并分析了影響構(gòu)造煤瓦斯放散特性

2、的主要因素。關(guān)鍵詞：構(gòu)造煤；放散初速度；破壞程度；堅固性系數(shù)；影響因素中圖分類號：TD713文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B文章編號：1005—2798(2011)06—0031-02研究表明，“一定厚度構(gòu)造軟煤的存在是發(fā)生和流動的規(guī)律，煤體處于原始高壓瓦斯吸附飽和狀煤與瓦斯突出的必要條件”?。構(gòu)造煤是煤層受態(tài)時，儲存了高壓瓦斯?jié)撃?。?dāng)外力的作用或采動到構(gòu)造強烈擠壓和剪切破壞作用的產(chǎn)物，由于受力影響煤層時，煤體內(nèi)大量的瓦斯在瓦斯壓力梯度的大小、作用范圍和受力狀態(tài)的非均衡性，煤層中范圍作用下，短時間內(nèi)從煤體內(nèi)部高壓區(qū)向采掘空間低和厚度大小不同的自然分層發(fā)生變形，喪

3、失了原來壓區(qū)內(nèi)放散出來，瓦斯?jié)撃艿玫结尫?，煤放散瓦斯的的均質(zhì)、層理清晰的條帶狀結(jié)構(gòu)，而形成破碎的顆粒能力大小和速度與突出的發(fā)生有直接關(guān)系p?；蚍蹱畹臉?gòu)造破壞煤。2實驗煤樣瓦斯放散初速度(△P)和堅固構(gòu)造煤的高空隙率、低透氣性保持了較高的瓦性系數(shù)(．的測定斯壓力和瓦斯含量，為發(fā)生突出儲存了潛能；構(gòu)造煤較低的強度，很難抵抗較強的外力作用，降低了突出瓦斯突出參數(shù)(△P、廠值)是通過煤礦井下采取發(fā)生的“門檻”，使得構(gòu)造煤最容易被破壞和拋出，煤樣在實驗室測定獲得的相對指標(biāo)，是目前國內(nèi)外因此研究并掌握構(gòu)造煤瓦斯放散規(guī)律，對于煤與瓦廣泛采用的預(yù)測瓦斯突出的物

4、理量，其值大小不僅斯突出預(yù)測、煤層瓦斯壓力和含量的預(yù)測以及估算能夠客觀地反映煤體強度和破壞程度，還能很好地采動落煤的瓦斯涌出等都有著重大的理論指導(dǎo)意義定量表征煤樣的瓦斯放散特性和發(fā)生瓦斯突出的氣與現(xiàn)實意義。體介質(zhì)條件。為了定量考查構(gòu)造煤瓦斯放散特性與煤體破壞1瓦斯放散初速度△JP程度的關(guān)系，筆者在鶴壁五礦和義馬新安礦分別采我國一直采用瓦斯放散初速度指標(biāo)△P來對煤集了1O組不同破壞程度的煤樣，采用“落錘法”對的瓦斯放散能力進(jìn)行評價，并結(jié)合煤的堅固性系數(shù)煤樣的堅固性系數(shù)(進(jìn)行了測定，利用煤炭科學(xué)研／，形成了綜合指標(biāo)K=A，在區(qū)域預(yù)測中被廣泛究總院撫

5、順分院研制的wr一1型瓦斯擴(kuò)散速度測采用，取得了很好的應(yīng)用效果J。瓦斯放散初速度定儀，對煤樣的瓦斯放散初速度(AP)進(jìn)行了測定，指標(biāo)△P按下式計算：測定結(jié)果見表1和表2。AP=p2-p1(1)鶴壁五礦lO個實驗煤樣中，取硬煤5組，其，式中：p為10s末汞柱兩端液面差，Pa；p2為值均大于0．5，平均值為0．65；AP<1330Pa60s末汞柱兩端液面差，Pa。(10mm汞柱)，平均值為1016．12Pa。取軟煤5作為煤質(zhì)指標(biāo)之一，煤的瓦斯放散初速度△P組，其．廠值均小于0．5，平均值為0．32；AP>是由煤的物理化學(xué)性質(zhì)決定的，該值表征了煤的微

6、1330Pa(10mm汞柱)，平均值為1556．1Pa。觀結(jié)構(gòu)，并反映了煤放散瓦斯的能力以及瓦斯?jié)B透義馬新安礦lO個實驗煤樣中，取硬煤2組，其，收稿日期：2011-03．16基金項目：新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計劃資助項目(NCET一07—0257)；河南理工大學(xué)2010年度青年基金項目資助(Q2010—47a作者簡介：尚顯光(1976一)，男，河南社旗人，講師，在讀碩士研究生，主要從事煤礦瓦斯災(zāi)害預(yù)測與防治等方面的研究。312011年6月尚顯光等：構(gòu)造煤瓦斯放散特性及其影響因素分析2oI-值均大于0．4，平均值為0．44；AP<1330PaAP值隨廠

7、值減小而降低；表1中的9、10號煤樣，表(10mm汞柱)，平均值為1075．73Pa。取軟煤82中的6、7號煤樣以及8、9號煤樣，廠值雖然相同，組，其值均小于0．4，平均值為0．21；AP>但△P值卻不相等，這說明構(gòu)造煤的瓦斯放散特性1330Pa(10mm汞柱)，平均值為2039．49Pa。還受其他因素的影響和控制，因此有必要對影響構(gòu)表1鶴壁五礦煤樣△P、廠值測定結(jié)果造煤瓦斯放散的主要因素做進(jìn)一步的分析和研究。序號采樣地點煤樣類型aP／Paf值l5．O3．012．525lO．O20苦7．5I_55．OI．02．500l5．Ol2．510．07．

8、55．0表2義馬新安礦煤樣AP、廠值測定結(jié)果2．5Ot(b)硬煤Q一放散量曲線；v—放散速度曲線圖1典型煤樣實驗結(jié)果示意4影響構(gòu)造煤瓦斯放散特性的因素