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突出预测敏感指标及临界值确定研究

突出预测敏感指标及临界值确定研究

作者：仇海生煤炭科学研究总院

学位级别：硕士

论文系统综述了国内外煤与瓦斯工作面突出预测方法、突出预测指标及临界值确定的研究现状。通过对工作面突出预测指标的原理、测定方法以及影响因素的理论分析,针对淮南矿区潘一矿、鹤岗矿区南山煤矿掘进工作面突出预测敏感指标及临界... 详细信息

论文系统综述了国内外煤与瓦斯工作面突出预测方法、突出预测指标及临界值确定的研究现状。通过对工作面突出预测指标的原理、测定方法以及影响因素的理论分析,针对淮南矿区潘一矿、鹤岗矿区南山煤矿掘进工作面突出预测敏感指标及临界值进行了现场测定考察。对统计数据运用三率法进行预测指标的敏感性分析,同时还运用灰色关联分析法建立突出预测灰色系统,根据现场实测数据,建立了突出预测指标对于煤与瓦斯突出系统的关联系数及关联度的数学模型,得出了试验突出煤层的敏感指标。最后利用煤钻屑瓦斯解吸指标与吸附瓦斯压力之间的关系,现场采集煤样实验室突出临界状态实验并通过现场测定考察确定了煤钻屑瓦斯解吸指标的临界值。

关键词：突出预测敏感指标 ‘三率’法临界值确定灰色关联分析法

高瓦斯矿井立井揭煤应力分布模拟及防突措施研究

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煤矿安全 2017年第5期48卷 169-172页

作者：仇海生辽宁工程技术大学辽宁阜新123000 煤科集团沈阳研究院有限公司辽宁抚顺113122

针对立井延伸揭穿高瓦斯15#煤层的安全隐患,分析了立井筒壁与掘进头附近应力分布特征,结合立井开挖的数值模拟分析了筒壁的应力集中区的高度范围H1及x-z平面的横向影响范围L1和掘进头前方的应力集中区的高度范围H2、x-z平面的横向影响范... 详细信息

针对立井延伸揭穿高瓦斯15#煤层的安全隐患,分析了立井筒壁与掘进头附近应力分布特征,结合立井开挖的数值模拟分析了筒壁的应力集中区的高度范围H1及x-z平面的横向影响范围L1和掘进头前方的应力集中区的高度范围H2、x-z平面的横向影响范围L2的相应取值范围,针对上述的结论在现场实施了钻孔预排瓦斯与卸压,最终保证了立井成功揭穿了15#煤层。

关键词：高瓦斯矿井立井揭煤应力分布应力集中区防控措施数值模拟

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水分对阳泉3^#煤力学性质影响研究

煤矿安全 2013年第2期44卷 12-15页

作者：郭怀广仇海生煤炭科学研究总院沈阳研究院辽宁沈阳110016

为了获得水分对煤体力学性质的影响规律,为煤层注水防治冲击地压和煤与瓦斯突出的机理研究和注水参数的确定提供依据,模拟了水分对煤体弹性模量和抗压强度的影响。首先采用数值模拟的方法,模拟了注水后不同水分条件下煤体弹性模量的变... 详细信息

为了获得水分对煤体力学性质的影响规律,为煤层注水防治冲击地压和煤与瓦斯突出的机理研究和注水参数的确定提供依据,模拟了水分对煤体弹性模量和抗压强度的影响。首先采用数值模拟的方法,模拟了注水后不同水分条件下煤体弹性模量的变化情况;实验模拟了不同水分、不同围压条件下煤体抗压强度的变化情况。结果表明,煤层注水后,在注水孔周围弹性模量有一定的降低,从740 MPa降到540 MPa,使弹性模量降低到原始煤体的60%左右,随着水分的增加,煤体抗压强度不断减小,煤体抗压强度和水分对应关系式为R=5.053 8e-0.169 7W,确定了煤层注水的合理水分为6%～8%。

关键词：冲击地压煤与瓦斯突出抗压强度弹性模量合理水分

宝积山煤业公司702工作面合理预抽参数确定

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辽宁工程技术大学学报（自然科学版） 2007年第S2期26卷 34-36页

作者：杨东仇海生王世栋煤炭科学研究总院抚顺分院辽宁沈阳110016 乌兰木伦煤矿内蒙古鄂尔多斯017205

为了提高工作面瓦斯抽放效果、排除上隅角瓦斯超限的隐患,通过工作面预抽瓦斯试验以及建立预抽期评价模型,确定合理的预抽参数以达到最佳的抽放效果。试验表明预抽率随时间延长有整体增加的趋势,但增加的速度逐渐减小并趋于零。当钻孔... 详细信息

为了提高工作面瓦斯抽放效果、排除上隅角瓦斯超限的隐患,通过工作面预抽瓦斯试验以及建立预抽期评价模型,确定合理的预抽参数以达到最佳的抽放效果。试验表明预抽率随时间延长有整体增加的趋势,但增加的速度逐渐减小并趋于零。当钻孔间不存在抽放效应重叠时,不同间距的钻孔组有各不相同极限抽放率,孔间距越小,极限抽放率越大。合理预抽参数的确定对于提高瓦斯抽放效果,保障矿井的安全生产具有重大意义。

关键词：瓦斯抽放抽放量衰减系数预抽期评价模型

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后高抽立眼治理初采期瓦斯的CFD模拟研究

煤矿安全 2018年第9期49卷 223-228页

作者：李强仇海生阳泉煤业(集团)有限责任公司山西阳泉045000 煤科集团沈阳研究院有限公司辽宁沈阳110016 煤矿安全技术国家重点实验室辽宁抚顺113122

针对后伪高抽巷施工难度大、成本高的问题,提出了以后高抽立眼代替后伪高抽巷的初采期瓦斯治理方案。为优化后高抽立眼布置参数,以新大地煤矿15201工作面为原型建立了数值计算模型并进行了数值模拟。获得了新大地煤矿15201工作面后高抽... 详细信息

针对后伪高抽巷施工难度大、成本高的问题,提出了以后高抽立眼代替后伪高抽巷的初采期瓦斯治理方案。为优化后高抽立眼布置参数,以新大地煤矿15201工作面为原型建立了数值计算模型并进行了数值模拟。获得了新大地煤矿15201工作面后高抽立眼的合理布置参数,即:后高抽立眼距离切眼煤壁的距离为10 m,与回风巷之间的距离为10 m。为考察初采期后高抽立眼的瓦斯抽采效果,对走向高抽巷抽采管路的瓦斯混合流量及瓦斯浓度进行了现场实测,实测结果表明,在工作面初次来压期间,后高抽立眼瓦斯抽采量急剧增大,在初采期就取得了较好的瓦斯抽采效果,解决了15201工作面初采期瓦斯超限问题。

关键词：后高抽立眼瓦斯抽采数值模拟绿色开采煤与瓦斯共采

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炮采工作面瓦斯涌出定量构成研究

中国矿业 2010年第5期19卷 89-90,93页

作者：仇海生煤炭科学研究总院沈阳研究院辽宁沈阳110015

为了确定炮采工作面瓦斯涌出量的来源及定量构成,确定合理通风设计和制定瓦斯防治措施,通过现场单元法实测,考察工作面漏风量的分布规律及瓦斯涌出量的定量构成,研究工作面风量与风排瓦斯量、采空区漏风量与采空区瓦斯涌出量的关系。研... 详细信息

为了确定炮采工作面瓦斯涌出量的来源及定量构成,确定合理通风设计和制定瓦斯防治措施,通过现场单元法实测,考察工作面漏风量的分布规律及瓦斯涌出量的定量构成,研究工作面风量与风排瓦斯量、采空区漏风量与采空区瓦斯涌出量的关系。研究认为,炮采工作面风流携带瓦斯量沿倾向呈现逐渐增大的趋势,到回风巷端部位置达到最大,瓦斯涌出量增加幅度较大的区域位于工作面上部。

关键词：定量构成漏风瓦斯涌出单元法

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纵向切槽水力压裂裂缝偏转规律研究

煤炭科学技术 2021年第10期49卷 78-84页

作者：徐成仇海生吕晓波张开加郭怀广中煤科工集团沈阳研究院有限公司辽宁沈阳110016 煤矿安全技术国家重点实验室辽宁抚顺113122

纵向切槽水力压裂作为一项强烈动压巷道切顶卸压技术,核心是控制裂缝开裂以及扩展方向,然而裂缝在定向起裂后通常受最大主应力的影响而发生偏转,裂缝的扩展方向与地应力条件、切槽角度、泵流量以及岩石力学性质等多种因素有关。对纵向... 详细信息

纵向切槽水力压裂作为一项强烈动压巷道切顶卸压技术,核心是控制裂缝开裂以及扩展方向,然而裂缝在定向起裂后通常受最大主应力的影响而发生偏转,裂缝的扩展方向与地应力条件、切槽角度、泵流量以及岩石力学性质等多种因素有关。对纵向切槽水力压裂多因素影响下的裂缝偏转规律展开研究,为纵向切槽水力压裂钻孔施工设计提供1种借鉴方法。采用ABAQUS软件中的XFEM模块,建立纵向切槽水力压裂二维模型,通过与前期纵向切槽水力压裂物理试验结果对比,实现了数值模型可行性验证,进而建立大尺寸纵向切槽水力压裂模型对煤矿顶板砂岩条件下的纵向切槽水力压裂裂缝偏转规律展开了详细研究。结果表明:水平应力比为重要的裂缝偏转距影响因素,在垂直主应力为10 MPa,最小水平主应力为6 MPa,水平应力比由1.5增加到3.5过程中,裂缝偏转距先后减小55.3%、56.9%和41%;切槽角度对裂缝扩展路径影响较大,对裂缝偏转距影响相对较小;水平应力比为1.5与2.0两种条件下,泵流量由30 L/min增加到180 L/min过程中,裂缝偏转距不断增大,且具有较大增长幅度,在水平应力比为2.5条件下,裂缝偏转距的增长幅度明显减弱;水平应力比分别为1.5、2.0、2.5的3种条件下,泵流量90 L/min对应的裂缝偏转距分别为4.05、1.81、0.75 m,可通过大幅提升泵流量,实现偏转距的较大增长;该研究对纵向切槽水力压裂泵流量的选取以及不同条件下钻孔间距的确定具有参考意义。

关键词：水力压裂纵向切槽裂缝偏转距切顶卸压

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钻孔瓦斯涌出初速度指标的影响因素分析

煤矿安全 2010年第4期41卷 99-101页

作者：仇海生曹垚林都锋王丰煤炭科学研究总院沈阳研究院辽宁沈阳110015

为了完善工作面突出预测的钻孔瓦斯涌出初速度指标,减少误报、漏报现象,进一步提高工作面突出预测的准确性。通过瓦斯压力与钻孔瓦斯初速度的关系以及钻孔瓦斯涌出速度与时间的关系,研究瓦斯对钻孔瓦斯涌出初速度指标的影响;通过煤层透... 详细信息

为了完善工作面突出预测的钻孔瓦斯涌出初速度指标,减少误报、漏报现象,进一步提高工作面突出预测的准确性。通过瓦斯压力与钻孔瓦斯初速度的关系以及钻孔瓦斯涌出速度与时间的关系,研究瓦斯对钻孔瓦斯涌出初速度指标的影响;通过煤层透气性系数、地应力、煤体强度与钻孔瓦斯涌出初速度之间的数学关系分析,研究物理力学性质对钻孔瓦斯涌出初速度指标的影响。结果表明,钻孔瓦斯涌出初速度在透气性较好时会发生超限不突出、透气性差时的低指标突出现象;钻孔瓦斯涌出初速度指标不能区分卸压区或透气性好的非危险区。

关键词：瓦斯压力地应力煤体强度钻孔瓦斯涌出初速度

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碎屑状煤芯瓦斯解吸规律研究

中国矿业 2007年第12期16卷 119-123页

作者：曹垚林仇海生煤炭科学研究总院抚顺分院

对不同粒度煤样瓦斯解吸衰减系数以及解吸强度进行了实验室考察,探讨了粒度对解吸强度的影响。通过对街洞矿区碎屑状煤芯瓦斯解吸规律的非线性拟合,对各解吸模式的损失量与用计算方法所求得的损失量进行了比较。最后,对各解吸模式测得... 详细信息

对不同粒度煤样瓦斯解吸衰减系数以及解吸强度进行了实验室考察,探讨了粒度对解吸强度的影响。通过对街洞矿区碎屑状煤芯瓦斯解吸规律的非线性拟合,对各解吸模式的损失量与用计算方法所求得的损失量进行了比较。最后,对各解吸模式测得的瓦斯含量与间接法所测瓦斯含量进行误差比较,提出了适合街洞矿区碎屑状煤芯的瓦斯解吸模式。

关键词：碎屑状煤芯解吸强度衰减粒度解吸模式非线性拟合