丁集煤矿煤与瓦斯突出特征及区域预测研究

【摘要】：煤与瓦斯突出是一种复杂的矿井动力现象,是地应力、煤层中的瓦斯压力及煤的结构力学性质综合作用的结果。然而每个矿井的动力现象发生特征都有着一定的特殊性。 论文以淮南丁集煤矿为研究对象,首先以瓦斯地质理论为指导,在现场测试数据、理论分析的基础上,得出丁集煤矿11-2煤层的瓦斯赋存规律并分析瓦斯赋存的影响因素,同时对丁集煤矿瓦斯动力现象的特征进行分析。然后针对丁集煤矿11-2煤层突出的特殊性,运用热力学第一定律研究出丁集煤矿地应力及瓦斯压力在突出中的耦合作用情况,并解析计算出发生突出时地应力和瓦斯压力之间的关系式,接着通过力学计算得到发生突出时的瓦斯含量和埋深的关系,并结合11-2煤层的瓦斯赋存规律,得到发生突出的瓦斯含量的临界值为4.6m~3/t,通过煤层瓦斯含量与突出解吸指标关系实验室物理模拟得到发生突出的瓦斯含量的临界值为4.74m~3/t,通过井下突出点附近瓦斯含量实测和现场跟踪考察得到发生突出的瓦斯含量的临界值为4.5m~3/t,最终通过以上方法综合确定发生煤与瓦斯突出的瓦斯含量的临界值为4.5m~3/t,并预测11-2煤层的突出危险区域,为有效预防丁集煤矿煤与瓦斯突出提供理论基础。