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能源与节能 2016年第5期 78-78页

瓦斯喷出和煤（岩）与瓦斯突出是瓦斯的特殊涌出形式。瓦斯的涌出形式分为普通涌出和特殊涌出。普通涌出指瓦斯从煤层或岩层表面非常细微的缝隙中缓慢、均匀而持久地涌出。其涌出的面积广、时间长,是瓦斯涌出的主要形式。

关键词：瓦斯涌出瓦斯喷出瓦斯突出采掘空间动力现象

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隐伏逆断层带的瓦斯涌出规律及控制因素研究

采矿与安全工程学报 2018年第3期35卷 657-662页

作者：曹佐勇何学秋王恩元潘超赵训姬鹏锦中国矿业大学煤矿瓦斯与火灾防治教育部重点实验室安全工程学院江苏徐州221116 贵州煤矿安全监察局贵州贵阳550004 北京科技大学土木与资源工程学院北京100083 重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室重庆400044 贵州省矿山安全科学研究院贵州贵阳550025 贵州林华矿业有限公司贵州金沙551800

针对林华煤矿20916工作面隐伏逆断层揭露实例,基于隐伏断层带断裂力学性质、断层两盘岩性和断层规模,分析了该工作面推进期间瓦斯涌出量随掘进和回采长度的变化规律,对隐伏断层带构造应力场进行数值模拟研究,揭示了瓦斯涌出异常的控制... 详细信息

针对林华煤矿20916工作面隐伏逆断层揭露实例,基于隐伏断层带断裂力学性质、断层两盘岩性和断层规模,分析了该工作面推进期间瓦斯涌出量随掘进和回采长度的变化规律,对隐伏断层带构造应力场进行数值模拟研究,揭示了瓦斯涌出异常的控制因素。结果表明:1)林华煤矿20916工作面隐伏断层为不渗透压扭性逆断层,断层内构造煤发育良好,断层两盘岩层致密,不利于瓦斯逸散运移;2)不渗透压扭性逆断层应力场有利于瓦斯赋存,应力集中区存在瓦斯富集现象,且应力集中范围与瓦斯积存范围表现一致,煤层区域性瓦斯赋存明显受断层控制;3)工作面局部瓦斯异常涌出由煤层末端构造控制,在沿巷道、回采推进正前方距离断层20 m左右范围内的控制影响明显,瓦斯涌出量峰值出现的位置正是在断层两盘的拖曳褶曲段。

关键词：煤层隐伏逆断层采掘工作面瓦斯涌出数值模拟

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矿井掘进工作面瓦斯涌出混沌特性判别研究

煤炭学报 2006年第6期31卷 701-705页

作者：施式亮宋译何利文朱川曲湖南科技大学能源与安全工程学院湖南湘潭411201 中南大学资源与安全工程学院湖南长沙410083

在对掘进工作面瓦斯涌出时间序列观测数据分析的基础上,应用混沌理论中的相空间重构、Poincare截面、返回映像、功率谱和自相关函数等对掘进工作面瓦斯涌出进行了混沌特性研究和判别,初步证明了掘进工作面瓦斯涌出具有混沌特性,同时也... 详细信息

在对掘进工作面瓦斯涌出时间序列观测数据分析的基础上,应用混沌理论中的相空间重构、Poincare截面、返回映像、功率谱和自相关函数等对掘进工作面瓦斯涌出进行了混沌特性研究和判别,初步证明了掘进工作面瓦斯涌出具有混沌特性,同时也证明了运用混沌理论对掘进工作面瓦斯涌出特性及预测进行研究的可行性.

关键词：掘进工作面瓦斯涌出混沌特性

特厚煤层综放开采坚硬顶板破断对瓦斯涌出影响

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煤炭学报 2018年第8期43卷 2243-2249页

作者：于斌夏彬伟喻鹏大同煤矿集团有限责任公司山西大同037003 重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室重庆400030

针对具有坚硬顶板的特厚煤层综放工作面周期来压期间瓦斯异常涌出问题,基于坚硬顶板"O-X"破断机理,从能量的角度分析了坚硬顶板破断回转对采空区的冲击过程,得到破断块体轴向作用力与采空区垮落煤岩碎胀系数之间的关系。同时研究了顶煤... 详细信息

针对具有坚硬顶板的特厚煤层综放工作面周期来压期间瓦斯异常涌出问题,基于坚硬顶板"O-X"破断机理,从能量的角度分析了坚硬顶板破断回转对采空区的冲击过程,得到破断块体轴向作用力与采空区垮落煤岩碎胀系数之间的关系。同时研究了顶煤放出率及垮落煤岩碎胀系数对坚硬顶板破断回转前后采空区体积变化的影响规律,建立了周期来压期间采空区瓦斯涌出增加量计算模型,并与现场实测进行对比。结果表明:特厚煤层综放工作面坚硬顶板破断回转压缩了采空区体积,使采空区高浓度瓦斯涌向工作面,导致周期来压期间瓦斯异常涌出现象。塔山煤矿8214工作面周期来压期间采空区瓦斯涌出增加量理论计算值为14.5 m^3/min,与现场实测增加量相比误差在1.79%～8.83%,两者结果较为相符,验证了模型的正确性。

关键词：瓦斯涌出坚硬顶板综放开采破断回转采空区

基于耦合映像格子模型的瓦斯涌出系统建模与仿真

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中南大学学报（自然科学版） 2012年第12期43卷 4801-4806页

作者：何利文李夕兵林杭方前程中南大学资源与安全工程学院湖南长沙410083 湘潭大学能源工程学院湖南湘潭411000

借助耦合映像格子模型,选取瓦斯压力的平方作为状态场变量,对瓦斯涌出时空混沌动力系统建立瓦斯涌出耦合映像格子模型,并分别选取空间扩散系数0.1,0.5和0.9对该模型进行了数值模拟,分别得到了从有序到无序3种不同的瓦斯涌出时空行为发... 详细信息

借助耦合映像格子模型,选取瓦斯压力的平方作为状态场变量,对瓦斯涌出时空混沌动力系统建立瓦斯涌出耦合映像格子模型,并分别选取空间扩散系数0.1,0.5和0.9对该模型进行了数值模拟,分别得到了从有序到无序3种不同的瓦斯涌出时空行为发展图。从瓦斯涌出的时空行为发展图可以看出:随着空间扩散系数的不断增大,瓦斯涌出变得越来越复杂。因此,可以采取降低空间扩散系数中相关影响因数的方法,使瓦斯涌出规律向有序的方向发展,这样有助于有针对性地采取措施防治瓦斯灾害。

关键词：耦合映像格子瓦斯涌出建模仿真时空混沌

近距离保护层开采采场下行通风瓦斯涌出及分布规律

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中国矿业大学学报 2008年第1期37卷 24-29页

作者：林柏泉张建国翟成欧阳广斌中国矿业大学安全工程学院煤炭资源与安全开采国家重点实验室江苏徐州221008 平顶山煤业(集团)公司四矿河南平顶山467000

平煤集团四矿在开采过程中工作面φ(CH4)频繁超限,影响了工作面正常安全生产.通过理论分析,阐述了采空区内风流流动状况和采用不同通风方式时采空区的瓦斯涌出规律.结合现场实验,探讨了工作面采用下行风时采空区的瓦斯涌出和分布规律.... 详细信息

平煤集团四矿在开采过程中工作面φ(CH4)频繁超限,影响了工作面正常安全生产.通过理论分析,阐述了采空区内风流流动状况和采用不同通风方式时采空区的瓦斯涌出规律.结合现场实验,探讨了工作面采用下行风时采空区的瓦斯涌出和分布规律.在此基础上,提出了用下行风解决工作面瓦斯超限问题.结果表明,在采用下行通风后,采空区绝对瓦斯涌出量为上行风时的80%,工作面φ(CH4)下降了75%,瓦斯不再超限.

关键词：采场下行通风采空区瓦斯涌出分布规律

综放工作面煤岩破坏及矿压显现与瓦斯涌出关系的实测研究

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煤炭学报 2011年第10期36卷 1709-1714页

作者：翁明月徐金海李冲中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院北京100083 中煤平朔煤业有限责任公司山西朔州036006 中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室矿业工程学院江苏徐州221008

为获取综放开采工作面瓦斯涌出随开采过程的变化规律,在屯留煤矿S2205综放工作面进行了煤岩破坏的微震监测、工作面矿压显现监测和瓦斯涌出的实测研究,分析了煤岩破坏的三维时空分布、工作面支架工作阻力和超前支承压力的变化情况,结合... 详细信息

为获取综放开采工作面瓦斯涌出随开采过程的变化规律,在屯留煤矿S2205综放工作面进行了煤岩破坏的微震监测、工作面矿压显现监测和瓦斯涌出的实测研究,分析了煤岩破坏的三维时空分布、工作面支架工作阻力和超前支承压力的变化情况,结合工作面瓦斯涌出监测数据,得到了综放工作面煤岩破坏、矿压显现和瓦斯涌出三者之间的关系。结果表明:工作面煤壁前方随工作面的推进而产生大量微震事件,微震事件峰值出现的时间一般略早于工作面周期来压,而瓦斯涌出量峰值的出现又略晚于工作面周期来压,可以根据微震事件变化来间接反映工作面矿压显现和瓦斯涌出情况。屯留煤矿S2205综放工作面微震事件及能量的突然增大超前于来压剧烈显现1 d,煤岩的充分破坏超前于瓦斯的大量涌出1个班。

关键词：综放工作面煤岩破坏矿压显现瓦斯涌出

矿山压力对煤矿瓦斯涌出影响实验分析及其控制

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煤炭学报 2016年第1期41卷 7-13页

作者：何满潮任晓龙宫伟力张晓虎王春光中国矿业大学(北京)深部岩土力学与地下工程国家重点实验室北京100083 中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院北京100083 山东科技大学矿山灾害预防控制国家重点实验室培育基地山东青岛266590

为了在室内再现工作面煤岩瓦斯涌出量随开采过程矿山压力变化的响应过程,利用自主研发的温度-压力耦合气体运移实验系统,进行了应力状态改变下的气体解吸-运移室内模拟实验。实验中在恒温条件下对煤样进行单轴压缩破坏和施加围压两个应... 详细信息

为了在室内再现工作面煤岩瓦斯涌出量随开采过程矿山压力变化的响应过程,利用自主研发的温度-压力耦合气体运移实验系统,进行了应力状态改变下的气体解吸-运移室内模拟实验。实验中在恒温条件下对煤样进行单轴压缩破坏和施加围压两个应力变化过程,实验全过程实时监测逸出气体压力、流量,并抽样检测气体浓度和成分。实验结果表明逸出气体压力和流量随应力状态变化相应明显:气体在样品破坏和围压降低瞬间出现了负压现象;逸出气体流量与应力状态变化呈近似正相关规律且流量变化略滞后于应力状态改变。结合现场经验提出了以"短壁梁理论"为基础的110工法的矿山压力控制对策,以唐山沟8820工作面液压支架压力监测情况为例展示了其对周期来压的控制效果。

关键词：矿山压力瓦斯涌出煤岩气体逸出 110工法

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移动坐标下掘进工作面瓦斯涌出的无因次分析

煤炭学报 2015年第4期40卷 882-887页

作者：刘伟宋怀涛李晓飞中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院北京100083 山西安泽玉华煤业有限公司山西临汾042500

为研究厚煤层中巷道掘进时的瓦斯涌出规律,建立了移动坐标下的掘进工作面瓦斯涌出数学模型,通过引入巷道半径与长度准数、压力准数、掘进速度准数等无因次参数,将模型无因化,利用有限体积法对无因次方程进行离散,然后采用迭代法求解,并... 详细信息

为研究厚煤层中巷道掘进时的瓦斯涌出规律,建立了移动坐标下的掘进工作面瓦斯涌出数学模型,通过引入巷道半径与长度准数、压力准数、掘进速度准数等无因次参数,将模型无因化,利用有限体积法对无因次方程进行离散,然后采用迭代法求解,并编制解算程序。解算结果表明,巷道周围煤体中的无因次瓦斯等压线呈子"弹头"状分布;随着速度准数的增大,无因次瓦斯压力及含量的分布等值线都向煤壁收拢,煤壁附近的无因次瓦斯比流量显著增大,从而导致无因次瓦斯涌出量急剧上升,且掘进工作面处的无因次涌出量增速更大。

关键词：掘进工作面移动坐标瓦斯涌出无因次分析瓦斯压力

基于LASSO-LARS的回采工作面瓦斯涌出量预测研究

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煤炭科学技术 2022年第7期50卷 171-176页

作者：陈茜黄连兵煤炭工业规划设计研究院有限公司北京100120 山东科技大学电子信息工程学院山东青岛266590

正确预测瓦斯涌出量对于煤矿安全生产有重要的现实意义,但是,工作面瓦斯涌出规律复杂,瓦斯涌出量各影响因素之间存在多重共线性,严重影响了预测的准确性。为研究回采工作面瓦斯涌出量与其多个影响因素之间的关系和特点,消除各因素之间... 详细信息

正确预测瓦斯涌出量对于煤矿安全生产有重要的现实意义,但是,工作面瓦斯涌出规律复杂,瓦斯涌出量各影响因素之间存在多重共线性,严重影响了预测的准确性。为研究回采工作面瓦斯涌出量与其多个影响因素之间的关系和特点,消除各因素之间的多重共线性,避免瓦斯涌出量预测出现“维数灾难”以及发生函数过拟合等问题,采用LASSO惩罚回归预测模型进行仿真预测,在原始特征空间的基础上,通过LARS算法实现降维,剔除无关和冗余的特征,最终筛选出一个包含煤层埋藏深度、煤层厚度、煤层瓦斯含量、煤层挥发分产率、风量和煤层间距等6个高影响因素在内的最优特征子集,并使用交叉验证法将数据集分成10份,轮流将其中9份作为训练数据,1份作为测试数据,进行试验。最终,选取最高识别率的测试集参数建立预测模型,对煤矿现场数据进行预测,并与传统的主成分分析法预测结果进行了比较。研究结果表明:应用该模型预测回采工作面瓦斯涌出量,能够较好的保存原始数据集的特征意义,预测平均相对误差为6.52%,平均相对变动值为0.006,均方根误差为3.20,在预测精度和泛化能力方面,均明显优于传统的主成分分析回归模型,能够为井下瓦斯防治提供理论参考,对其他工程领域高维小样本数据预测问题的解决具有借鉴意义。

关键词：瓦斯涌出特征选择回归算法预测模型涌出量预测