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“三软”煤层冲击地压诱导煤与瓦斯突出力学机制研究 被引量：43
1
作者 李铁 梅婷婷 +3 位作者 李国旗 徐守仁 杨建留 董豪 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1283-1288,共6页
以新安煤田为工程背景,通过现场调查、测试、实验室试验、理论计算和相似条件类比,探讨"三软"煤层冲击地压作用下煤与瓦斯突出力学机制。研究结果表明,在原岩和采动应力作用下,巷道底板存在的高弹性模量夹层砂岩向上挠曲,造... 以新安煤田为工程背景,通过现场调查、测试、实验室试验、理论计算和相似条件类比,探讨"三软"煤层冲击地压作用下煤与瓦斯突出力学机制。研究结果表明,在原岩和采动应力作用下,巷道底板存在的高弹性模量夹层砂岩向上挠曲,造成煤体正常瓦斯溢出通道被封闭,煤体内部产生裂隙促使吸附瓦斯解吸为游离瓦斯,可实现煤与瓦斯突出的外部准备条件;底板高弹模夹层的破断冲击,打通被压实煤体的瓦斯溢出通道,可实现煤与瓦斯突出的外部激发条件;掘进迎头附近底板产生的105J以上量级冲击地压,其孕育和发生过程导致的迎头煤墙闭合-破裂,可诱导每立方米煤初始瓦斯膨胀能小于1.3×106 J(瓦斯压力小于0.74MPa)的煤层发生瓦斯突出或异常涌出,而每立方米煤初始瓦斯膨胀能大于1.3×106 J(瓦斯压力大于0.74MPa)的煤层,可诱导发生煤与瓦斯突出。通过对高弹性模量岩层(夹层)底板实施钻孔或爆破措施,防止底板弹性变形向上挠曲与破断冲击,可破坏此类煤与瓦斯突出准备和激发的外部条件。 展开更多
关键词 采矿工程 冲击地压 瓦斯异常涌出 煤与瓦斯突出 耦合作用 底板卸压
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地震诱发煤矿瓦斯灾害成核机理的探讨 被引量：15
2
作者 李铁 蔡美峰 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期1112-1116,共5页
基于现场地球物理观测,以煤矿矿震助推瓦斯异常涌出和地下水对远场地震的响应机理作为类比,结合大尺度地壳同时运动的地球物理学证据,探索地震能量导致煤矿瓦斯灾害成核的可能性和机理.分析得出,地震能量具备导致煤矿瓦斯灾害成核的可能... 基于现场地球物理观测,以煤矿矿震助推瓦斯异常涌出和地下水对远场地震的响应机理作为类比,结合大尺度地壳同时运动的地球物理学证据,探索地震能量导致煤矿瓦斯灾害成核的可能性和机理.分析得出,地震能量具备导致煤矿瓦斯灾害成核的可能性,其机理和条件为:地震震中与含瓦斯矿井间需要有活动构造作为能量传递的通道;地震能量对煤矿有约小于20 d的短周期调制作用;强烈地震在短临阶段甚至产生大尺度地壳同步运动;存在大面积地下水异常区域极有可能也是含瓦斯矿井敏感响应的区域.提出了此种机制瓦斯灾害预警的思路. 展开更多
关键词 地震 矿震 瓦斯异常涌出 预警 冲击地压
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深部煤层低瓦斯耦合灾变机制 被引量：10
3
作者 李铁 皮希宇 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1107-1114,共8页
为探索深部开采中消突并达到安全开采条件煤层发生瓦斯异常涌出或煤与瓦斯突出的成因,通过文献调研和现场调查,确认含瓦斯煤层低压灾变的存在;通过现场瓦斯监测、微震观测、实证分析,认识消突煤层低瓦斯灾变的过程与成因;通过含低气压... 为探索深部开采中消突并达到安全开采条件煤层发生瓦斯异常涌出或煤与瓦斯突出的成因,通过文献调研和现场调查,确认含瓦斯煤层低压灾变的存在;通过现场瓦斯监测、微震观测、实证分析,认识消突煤层低瓦斯灾变的过程与成因;通过含低气压大煤样气-固耦合物理试验和理论分析,研究承压煤样低气压应力-应变-渗流场演化路径和气-固耦合物理灾变机制。结果显示,进入深部开采后陆续有消突达到安全开采条件煤层发生低瓦斯灾变现象的报道;现场观测和分析揭示出顶板来压、顶板来压破断冲击和底板来压起臌冲击作用下煤层低瓦斯灾变的模式;模拟采、掘工作面边界条件,0.4 MPa气压条件下的气-固耦合物理试验观察到了低气压灾变过程的3个阶段:弹性压密——气体常速与减速稳态渗流、塑性扩容——气体增速非稳态渗流、破裂失稳——气体非稳态渗流灾变。得到:在防突措施扰动下,稳压区煤层已不再是原生状态裂隙,而有大量新生裂隙产生,为瓦斯解吸游离创造条件,可形成局部富集区,是瓦斯低压灾变的发动区;分析得出采动超前区段瓦斯赋存状态"三带"动态演化规律,根据峰值应力,定量划分出40%极限弹性、极限弹性和极限破坏载荷所对应的"三带"动态演化特征;采动瓦斯赋存"三带"动态演化是导致低压瓦斯灾变的主要原因;提出了瓦斯普通涌出-低值异常涌出-高值异常涌出的灾变过程和条件;顶、底板破断冲击动压叠加作用下,可导致含瓦斯煤层低压灾变提前发动。 展开更多
关键词 瓦斯三带 冲击地压 矿震 低瓦斯灾变 煤与瓦斯突出 瓦斯异常涌出
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急倾斜特厚煤层掘进工作面瓦斯涌出差异性研究 被引量：3
4
作者 王鹏 张林良 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2016年第3期160-161,共2页
采用理论分析、现场实测及经验公式计算的方法对高瓦斯急倾斜特厚煤层的掘进工作面煤壁瓦斯涌出规律进行研究,得出了沿急倾斜特厚煤层顶、底板掘进的不同巷道煤壁瓦斯涌出的差异性。随着工作面的不断向下延伸,掘进工作面瓦斯涌出量增加... 采用理论分析、现场实测及经验公式计算的方法对高瓦斯急倾斜特厚煤层的掘进工作面煤壁瓦斯涌出规律进行研究,得出了沿急倾斜特厚煤层顶、底板掘进的不同巷道煤壁瓦斯涌出的差异性。随着工作面的不断向下延伸,掘进工作面瓦斯涌出量增加,对南、北巷煤壁瓦斯涌出情况进行了对比分析,得出了南、北巷煤壁瓦斯涌出规律。 展开更多
关键词 高瓦斯矿井 急倾斜特厚煤层 涌出差异性
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梅河煤矿三井5109采区深部瓦斯综合治理技术 被引量：1
5
作者 朱春华 李艳增 宋伟 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2014年第4期60-63,共4页
梅河煤矿三井5109采区急倾斜煤层深部瓦斯涌出规律,制订了一套包括顶板穿层钻孔预抽及边采边抽区域煤层瓦斯、顺层交叉钻孔抽采区域煤层瓦斯、高位钻孔抽采采空区及煤层顶板裂隙带瓦斯、高位尾巷埋管抽采采空区瓦斯、顺层下向钻孔边采... 梅河煤矿三井5109采区急倾斜煤层深部瓦斯涌出规律,制订了一套包括顶板穿层钻孔预抽及边采边抽区域煤层瓦斯、顺层交叉钻孔抽采区域煤层瓦斯、高位钻孔抽采采空区及煤层顶板裂隙带瓦斯、高位尾巷埋管抽采采空区瓦斯、顺层下向钻孔边采边抽、全封闭采空区瓦斯抽采的急倾斜煤层分层开采瓦斯治理技术措施。现场应用表明,该技术较好地解决了急倾斜煤层综放工作面的瓦斯问题。 展开更多
关键词 急倾斜煤层 瓦斯异常涌出 穿层钻孔 边采边抽 邻近层卸压抽采 综合瓦斯抽采
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屯兰矿煤巷掘进工作面防止瓦斯异常涌出技术措施及安全防护措施的研究 被引量：1
6
作者 阳泽平 《科技情报开发与经济》 2008年第35期221-222,共2页
根据发生瓦斯异常涌出时的地质构造,探讨了瓦斯异常涌出的规律,并提出了相应的防止瓦斯异常涌出的技术措施。
关键词 煤巷掘进工作面 瓦斯异常涌出 技术措施 安全防护
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