瓦斯地质讲座 第四讲 煤和瓦斯突出的研究

煤与瓦斯突出是矿井的主要危害之一。据有关资料,世界上突出较严重的是法国、苏联和中国。我国突出较严重的是贵州、四川、湖南、江西、河南和东北的一些矿区。     

瓦斯地质讲座 第三讲 控制瓦斯含量的主要地质因素

控制瓦斯含量的地质因素（或相关因素）很多,实际上,我们在上一讲已经涉及到这方面的问题。     

应用瓦斯地质单元法预测煤与瓦斯突出

本文阐述了瓦斯地质单元法的理论依据，介绍了瓦斯地质单元法的基本思想和具体操作程序，考察了主要瓦斯地质指标的应用价值，评价了其预测效果和应用前景。最后给出了应用实例。     

瓦斯地质讲座 第六讲 瓦斯地质工作内容概述

关于瓦斯地质理论和方法,在前几讲都讲过了。这一讲就矿井瓦斯地质日常工作、资料的统计和分析、矿井瓦斯地质编图、天然气的勘探开发和利用等方面作一概述。     

瓦斯地质讲座 第二讲 瓦斯的成因

瓦斯只是原始煤成气在煤层中保存下来的一部分,而大部分都以煤出气的形式逸散了。 瓦斯是伴随着煤的形成而生成的,在成煤作用的全过程中自始至终都产生瓦斯。因此,瓦斯的原始含量与成煤物质、成煤环境、煤的变质程度、煤层和围岩的性质等均有关。又因后期地质构造是决定瓦斯运移和保存的重要因素,所以瓦斯的最终赋存又必然与地质构造密切相关。     

煤和瓦斯突出的动态预测

以阳泉矿区某矿71404工作面的突出事件为例,利用疏系数自回归预报的动态数据处理方法对该工作面突出的具体时间的时间序列进行了分析处理。实例证明,该方法行之有效,预测精度高,它为研究煤和瓦斯突出并进行有效预测预报探索出了一条新的途径。     

瓦斯地质讲座 第一讲 基础知识

在亚洲、欧洲、大洋洲、南北美洲的一些含煤盆地中,先后发现了煤气田。人们开始注意“煤成气”这个新领域,其中以苏联、荷兰、英国、西德等国研究较详。瓦斯地质的研究正是随着煤气田的不断发现和研究而开展起来的、 在我国,虽然很早就有人注意到这方面的问题,但较为广泛的开展瓦斯地质工作,还是近十余年的事。进入80年代,煤炭工业部开始抓这项工作,开展了“编制全国煤矿瓦斯地质图”的科研项目,下达了《关于加强瓦斯地质工作的通知》,主持召开了一系列有关会议。在此期间,各有关矿区和院校（特别是西南、东北、河南等省区和焦作矿院）做了大量的调查研究,並创办了《瓦斯地质科研通讯》。目前,瓦斯地质工作已经在全国普遍展开,这个《瓦斯地质讲座》就是适应这一新形势而诞生的。     

阳泉矿区煤与瓦斯突出的地质因素与预测方法

本文介绍了阳泉矿区煤与瓦斯突出的基本特征，重点分析了煤与瓦斯突出与地质构造发衣、冲蚀作用和构造软煤煤层与围岩的组合、上覆盖层厚度和煤层自身结构的关系，阐述了煤与瓦斯突出的预测方法及其效果。     

煤与瓦斯突出敏感地质指标研究

以数量化理论Ⅲ为运算工具,介绍了煤与瓦斯突出敏感地质指标研究的方法原理,实现了瓦斯突出地质指标研究由定性向定量的转化,为煤与瓦斯突出的预测、预报及其防治提供了便利。以焦作中马村矿为例,对瓦斯突出敏感地质指标进行了筛选。结果表明,封闭性李庄断层、煤层分岔、砂岩顶板是该矿瓦斯突出的敏感地质指标。     

电磁辐射法用于煤与瓦斯突出预测

文章探讨了电磁辐射的基本原理，并结合现场考察，论述了电磁辐射强度与预测指标（钻屑量、钻孔瓦斯涌出初速度）之间的关系，指出电磁辐射法是预测煤与瓦斯突出的一咱有效的先进手段。     

基于SAGA-FCM的煤与瓦斯突出预测方法

为提高模糊C-均值聚类（Fuzzy C-Means Clustering Algorithm,FCM）算法在煤与瓦斯突出预测中的准确度,提出一种将模拟退火算法（Simulated Annealing Algorithm,SA）与遗传算法（Genetic Algorithm,GA）相结合用于模糊C-均值聚类分析的煤与瓦斯突出预测方法。该方法综合了模拟退火算法全局搜索、高精度的优点和遗传算法强大的空间搜索能力,将经遗传模拟退火算法优化后的初始值赋给FCM,避免了由于聚类中心初始值选择不当造成FCM算法收敛到局部极小点上。结合典型突出矿井数据进行分析,结果表明：遗传模拟退火算法优化后的FCM算法较单一,预测准确度高。     

煤与瓦斯突出预测的距离判别分析方法

以煤与瓦斯突出预测为研究对象,选取地质构造、采深、瓦斯放散初速度等10个因素作为预测指标,应用距离判别分析方法建立了煤与瓦斯突出预测模型;结合实际数据,对预测模型进行训练和检验;将该模型用于实际,预测结果符合实际情况。     

透视法预测煤与瓦斯突出的尝试

在瓦斯矿井采面内,当存在地质构造形成的煤层松动破碎带和软分层带,容易发生煤与瓦斯突出。透视法是利用电磁波在这些破碎带和软分层带的传播过程中,被折射、反射、吸收和屏蔽,使信号减弱或消失,形成的透视阴影区来分析工作面内地质构造,达到预测煤与瓦斯突出的目的。经实际试验,取得了一定效果。     

基于模糊聚类分析和模糊模式识别的煤与瓦斯突出预测

煤与瓦斯突出发生的内在机理复杂,突出影响因素与突出事件之间的相关规律具不精确性和模糊性,使得基于经验的传统预测方法和基于数学建模的统计预测方法的应用受到很大限制。提出了采用模糊聚类分析与模糊模式识别方法相结合的煤与瓦斯突出区域预测方法。首先采用模糊聚类分析对煤与瓦斯突出的样本集合进行分类,建立不同程度的模糊模式,然后对待预测样本进行模糊模式识别,以此来预测待测样本的煤与瓦斯突出危险程度。实例验证表明,本法预测可靠。      

构造煤和煤与瓦斯突出关系的研究

深部煤炭开采地质条件恶化,原生煤在多期构造运动作用下形成松软低渗高瓦斯构造煤层,煤层钻孔施工困难,爆破增透产生的裂隙不发育且易于重新压实。针对目前构造煤层顶板爆破致裂增透关键技术没有得到根本突破问题,构建试验模型进行煤层顶板爆破相似模拟试验和数值分析,监测跨界面应力波传播和宏观三维裂隙演化形态,再现了爆破应力波传播和煤岩体内部损伤破坏过程。研究表明：(1) 构造煤层爆破损伤范围主要集中在爆破孔和煤层上下煤岩交界面附近煤体;构造煤顶板爆破产生跨界面致裂卸压裂纹,爆破损伤沿爆破孔向四周岩体扩展,最后蔓延到煤层底板,爆破孔位置和上部煤岩交界面以及煤层内部的损伤较为严重。(2) 爆破应力波从构造煤层顶板传播到煤岩交界面时发生波的透射和反射,透射的压缩应力波破坏煤体;反射的拉伸应力波反作用于煤岩交界面区域岩体。(3) 爆破累积损伤产生的跨界面交叉裂纹卸压,使顶板岩层裂隙和构造煤层裂隙贯通,有利于构造煤层的瓦斯垂向运移流动和卸压瓦斯抽采。现场应用表明,煤层顶板爆破瓦斯抽采纯量及其浓度快速上升,瓦斯抽采纯量从爆破前的0.07 m³/min提高到1.73 m³/min,体积分数从10.46%上升到68.50%,并且长时间维持在较高水平。研究成果可为深部构造煤层瓦斯高效抽采提供理论基础和技术支持。

     

普通地质讲座 第七讲 成矿作用

第七讲成矿作用一、矿产是怎样生成的?很早很早以前,人们就已经开始利用和开采一些自己所需要的铜矿、铁矿等矿产了,并且还积累了不少经验,懂得了寻找这类矿产的一些方法。可是,这些矿——用地质学的名词来说,就是“矿床”,究竟是怎样生成的呢?人们早就对这个问题发生了兴趣,但     

基于专家系统的煤与瓦斯突出预测知识库研究

煤与瓦斯突出预测理论的不完善性以及影响因素之间的复杂关系,用经典的数学理论难以建立精确的预测模型。本文借助专家系统,详细研究了煤与瓦斯突出区域预测知识库的建立方法,并对知识库结构作了概括描述。这为建立煤与瓦斯突出预测专家系统奠定了基础,进一步拓宽了煤与瓦斯突出预测领域的研究。      

广州嘉禾煤矿煤与瓦斯突出的预测预报

嘉禾二叠纪煤矿工作面的煤与瓦斯突出预测预报方法采用钻屑指标法。在工作面测定钻屑量值、瓦斯解吸特征值并作统计与分析,判断煤层的突出危险性,以工作面实测最大值来确定突出危险性等级。根据工作面发生的煤与瓦斯突出和钻屑指标法的各实测值,嘉禾煤矿的煤与瓦斯突出临界值为：钻屑量８０ｋｇ／ｍ、瓦斯解吸特征值０．７０ｍＬ／（ｇ·０．５ｍｉｎ）。产生煤与瓦斯突出的原因与煤层的地质构造作用、煤的物理性质、围岩性质及开     

瓦斯突出煤和非突出煤AVO响应的比较

基于Zoeppritz方程,对煤层进行AVO正演模拟,得到煤层的AVO响应曲线。瓦斯突出煤与非突出煤的AVO响应对比表明,无论是瓦斯突出煤还是非突出煤,其顶界面AVO响应在总体上表现为地震振幅绝对值随偏移距增加而减小的特点,但是瓦斯突出煤的截距绝对值要大于非突出煤的截距绝对值,瓦斯突出煤的斜率要大于非突出煤的斜率。煤层厚度变化会对AVO响应产生影响,当瓦斯突出煤和非突出煤的厚度相同时,瓦斯突出煤的截距绝对值大于非突出煤;当厚度不同时,瓦斯突出煤的斜率大于非突出煤的斜率。瓦斯突出煤与非突出煤的AVO响应差异,可为地球物理参数进行煤与瓦斯突出危险性预测以提供技术参考。