“构造煤发育区煤与瓦斯突出防控技术”专题

我国是世界上煤与瓦斯突出最为严重的国家，长期的生产实践表明，地质构造区特别是构造煤发育区是瓦斯突出频发区，瓦斯（煤层气）预抽是防治煤与瓦斯突出的治本之策。我国煤田地质构造异常复杂，构造煤发育，构造应力、挤压剪切、拉张裂陷、断裂、褶曲及复杂水文地质条件等造成构造煤区“三低一高”特征，控制着煤层瓦斯（煤层气）的生成、赋存、运移和煤与瓦斯突出危险区的分布，严重制约着瓦斯预抽和煤层气勘探开发技术的实施与推广效果。随着我国煤炭开发重心向深部矿区、西部复杂地质条件矿区和集约化大型矿井的转移，如何突破构造煤发育区的瓦斯（煤层气）高效抽采的技术瓶颈，已成为我国煤矿特别是深部、复杂地质条件矿区瓦斯灾害防控亟待解决的关键共性技术难题。为此，《煤炭科学技术》于2019年第7期策划组织了“构造煤发育区煤与瓦斯突出防控技术”专题，刊登了构造煤发育区瓦斯高效抽采、煤与瓦斯突出防控技术等领域的最新研究成果论文，促进这方面的学术交流，以飨读者。非常感谢各位作者为专题撰稿，特别感谢王兆丰教授、孟召平教授、陈向军副教授、孙海涛研究员等给予的大力支持和帮助！

行业视野: 煤层气
类别; 43个
关键词; 55位
专家; 10篇
论文; 6509IP
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采动影响下突出煤层地质异常区域的微震特征规律研究

作者(Author)：朱权洁, 李青松, 张尔辉, 张建, 衡献伟

摘要：煤与瓦斯突出灾害是当前威胁矿井安全生产最为严重的动力灾害之一，断层等地质异常区域极易诱发该类事故的发生。通过分析采动影响下突出煤层的断层活化力学机制，以贵州某突出矿井掘进巷道为例，利用高精度微震监测系统对掘进过程中的微震时空分布与演化规律进行了研究，分析并获得了采动范围内地质异常区域的微震响应规律。结果表明，工作面掘进期间微震事件群普遍分布于巷道周围，最远可达前方112.8 m、后方91 m；采动引起断层上下盘错动导致岩体内部能量的释放，是断层活化型微震活动的主要原因。通过对采动过程中影响范围内断层的实时监测发现，在与断层区域相距15 m时，该区域微震事件增加，初期以大能量震动信号为主；随着与断层距离的缩小（5 m），微震事件数逐步增加到峰值，并主要聚集于断裂面周围；随着断层形成新的稳定结构，微震活动减弱并逐渐恢复平稳，这时微震事件逐渐减少直至平静。由此可以看出，采动影响下的地质异常区域存在明显的微震响应特征，这为深入分析断层控制型瓦斯突出事故发生机理，实现煤与瓦斯突出的准确预警提供了一种新的思路。

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煤炭科学技术

2019年第07期

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复合煤层物性差异性试验研究

作者(Author)：王兆丰, 岳基伟, 俞宏庆, 李学臣

摘要：煤层的物性特征与煤与瓦斯突出、煤层瓦斯含量密切相关，为降低复合煤层的煤与瓦斯突出的危险性、煤层瓦斯含量，分别采用低温液氮吸附试验、压汞试验、甲烷等温吸附/扩散试验对焦作矿区复合煤层中的软硬煤物性差异性进行研究。结果表明：软煤的BJH孔容及BET比表面积均大于硬煤；构造作用可使一部分可见孔或裂隙转化为中大孔，硬煤的孔隙联通性比软煤的孔隙联通性好。软煤中一端开放的细颈瓶型孔占的比例较大，造成软煤的退汞效率低，这是软煤易发生煤与瓦斯突出的重要原因之一；软煤的吸附常数a值稍大于硬煤，而比表面积却有显著差异，孔隙中吸附瓦斯不仅与比表面积有关，还与孔径大小、吸附层数及兰纳-琼斯势能有关；软煤的扩散系数大于硬煤，其衰减得比硬煤快，扩散系数与时间呈现出时变特性；在软硬分层进行现场须取心实测煤层瓦斯含量时，应以软分层漏失量最小为基准采取抑制瓦斯漏失的措施，以实现煤层瓦斯含量的准确测定；在软分层进行瓦斯抽采时应适当加长抽采时间、减小钻孔间距，达到软分层消突效果。软硬分层的瓦斯含量与软硬煤的水分、孔隙率相关，孔隙率越大游离瓦斯含量越大，平衡水分抑制煤体瓦斯吸附，平衡水分越大其吸附量越小。如果软分层的瓦斯含量大于硬分层的瓦斯含量，在进行瓦斯抽采效果检验时，软分层是首选检验对象；如果软分层的瓦斯含量不大于硬分层的瓦斯含量，在进行瓦斯抽采效果检验时，软分层和硬分层应同时作为检验对象。

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煤炭科学技术

2019年第07期

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