基于煤体瓦斯吸附解吸动力过程热效应的应用探讨

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1、6基于煤体瓦斯吸附解吸动力过程热效应的应用探讨6.1引言我国煤炭资源开采量每年都在增加，但储量一定，随着煤炭资源的持续开采，中浅部煤层正在逐渐消失，开采煤层逐渐向深部煤层转移。据统计［169171］，近10年我W煤矿采深平均每年增加lOOim随着开采深度的增加，给煤矿安全开采带来的挑战越来越人。开采深度的增加常伴随这矿井冲击地压频繁、恭道、围岩稳定性降低、矿井煤层温度升高等现象，因此发生煤与瓦斯突出的几率增大。煤与瓦斯突出是指采掘过程中发生的煤体和瓦斯气体瞬间自煤壁抛向采掘巷道的动力现象。突出发生阶段时间较短，一般在几秒到几分钟内完成，可以抛出几百吨甚至上千吨的煤体，同时

2、喷出大量的瓦斯。据国家煤矿安全监察局统计［172］,截至2008年，全国突出矿井有754座，占矿井总数的5.9%，国有重点煤矿中含突出矿井176座，占国有重点煤矿总数的19.9%。仅2003-2013年期间，我国共发生煤矿安全事故6429起，其中煤与瓦斯突出事故345起，事故所造成2127人死亡。其中发生一般煤与瓦斯突出事故72起，造成105人死亡，发生次数和死亡人数分布占1.12%和4.94%;较大煤与瓦斯突出事故221起，造成1066人死亡，发生次数和死亡人数分布占3.44%和50.1%；重大煤与瓦斯突出事故44起，造成630人死亡，发生次数和死亡人数分布占0.68%

3、和29.6%;特别重大煤与瓦斯突出事故7起，造成36人死亡，发生次数和死亡人数分布占0.11%和1.7%。2004年1/11日截至2014年3月26日，全国乂发生煤与瓦斯突出事故4起造成11人死亡，13人失踪。一般认为"73_175］,高瓦斯矿井和具有软分层的构造煤层是发生煤与瓦斯突出的儿率最高，而在巷道掘进作业过程中发生煤与瓦斯突出事故最多。因此，深入研究构造软煤煤矿掘进工作面瓦斯突出机理及其预测预报方法具冇重要的实践意义。基于以上研宄竹景，本章着重研究煤与瓦斯突出预警及预防治理两个方面。煤与瓦斯突出预警主要是根据以上章节的研究结果及所选矿井的实际条件确定煤与瓦斯突出预

4、警敏感指标及测试方法；而煤体瓦斯突出预防治理主耍基于温度对煤体瓦斯解吸扩散的影响机理及规律，提岀一种新的促进煤层瓦斯解吸的设想。6.2掘进工作面的突出预警指标的确定6.2.1常见突出预测指标目前，我国煤与瓦斯突出防治工作主要遵循“四位一体”防突体系，而突出预测是首要一环，以防治煤与瓦斯突出工作的重要环节。突出预测的合理性和准确性直接影响到矿井安全开采效率。准确可靠的突出预测方法可以为提高煤矿的经济效益和社会效益做出巨大贡献。6基于煤体瓦斯吸附解吸动力过程热效应的应用探讨6.1引言我国煤炭资源开采量每年都在增加，但储量一定，随着煤炭资源的持续开采，中浅部煤层正在逐渐消失，开

5、采煤层逐渐向深部煤层转移。据统计［169171］，近10年我W煤矿采深平均每年增加lOOim随着开采深度的增加，给煤矿安全开采带来的挑战越来越人。开采深度的增加常伴随这矿井冲击地压频繁、恭道、围岩稳定性降低、矿井煤层温度升高等现象，因此发生煤与瓦斯突出的几率增大。煤与瓦斯突出是指采掘过程中发生的煤体和瓦斯气体瞬间自煤壁抛向采掘巷道的动力现象。突出发生阶段时间较短，一般在几秒到几分钟内完成，可以抛出几百吨甚至上千吨的煤体，同时喷出大量的瓦斯。据国家煤矿安全监察局统计［172］,截至2008年，全国突出矿井有754座，占矿井总数的5.9%，国有重点煤矿中含突出矿井176座，占

6、国有重点煤矿总数的19.9%。仅2003-2013年期间，我国共发生煤矿安全事故6429起，其中煤与瓦斯突出事故345起，事故所造成2127人死亡。其中发生一般煤与瓦斯突出事故72起，造成105人死亡，发生次数和死亡人数分布占1.12%和4.94%;较大煤与瓦斯突出事故221起，造成1066人死亡，发生次数和死亡人数分布占3.44%和50.1%；重大煤与瓦斯突出事故44起，造成630人死亡，发生次数和死亡人数分布占0.68%和29.6%;特别重大煤与瓦斯突出事故7起，造成36人死亡，发生次数和死亡人数分布占0.11%和1.7%。2004年1/11日截至2014年3月26日

7、，全国乂发生煤与瓦斯突出事故4起造成11人死亡，13人失踪。一般认为"73_175］,高瓦斯矿井和具有软分层的构造煤层是发生煤与瓦斯突出的儿率最高，而在巷道掘进作业过程中发生煤与瓦斯突出事故最多。因此，深入研究构造软煤煤矿掘进工作面瓦斯突出机理及其预测预报方法具冇重要的实践意义。基于以上研宄竹景，本章着重研究煤与瓦斯突出预警及预防治理两个方面。煤与瓦斯突出预警主要是根据以上章节的研究结果及所选矿井的实际条件确定煤与瓦斯突出预警敏感指标及测试方法；而煤体瓦斯突出预防治理主耍基于温度对煤体瓦斯解吸扩散的影响机理及规律，提岀一种新的