急倾斜特厚煤层开采工作面瓦斯涌出量预测方法的建立及应用

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英文篇名：Establishment and Application of Gas Emission Prediction Method in Mining Face of Steeply Inclined and Extra Thick Coal Seam 作者：刘军 英文作者：LIU Jun;CCTEG Chongqing Research Institute;State Key Laboratory of the Gas Disaster Detecting,Preventing and Emergency Controlling; 关键词：急倾斜煤层 ; 特厚煤层 ; 分段开采 ; 水平分段工作面 ; 瓦斯涌出量 ; 预测方法 英文关键词：steeply inclined coal seam;;extra thick coal seam;;sublevel mining;;horizontal segmentation working face;;gas emission quantity;;prediction method 中文刊名：ENER 英文刊名：Mining Safety & Environmental Protection 机构：中煤科工集团重庆研究院有限公司;瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室; 出版日期：2019-02-15 出版单位：矿业安全与环保 年：2019 期：v.46;No.243 基金：“十三五”国家科技重大专项(2016ZX05043005) 语种：中文; 页：ENER201901011 页数：6 CN：01 ISSN：50-1062/TD 分类号：51-55+60

摘要

为了解决矿井瓦斯涌出量预测标准在急倾斜特厚煤层水平分段开采工作面的不适用问题,以及常用的分源预测法在进行水平分段开采工作面瓦斯涌出量预测时存在不足的问题,根据瓦斯质量守恒定律,提出巷道瓦斯排放影响系数的计算方法;参考邻近层瓦斯涌出量预测计算方法,建立了开采分段下部卸压煤体瓦斯涌出量预测数学表达式,形成了急倾斜特厚煤层水平分段开采工作面的瓦斯涌出量预测方法,并进行了现场应用。结果表明:瓦斯涌出量预测值与实测值的相对误差为-15. 08%～14. 97%,相对误差的绝对值的平均值仅为6. 65%,其预测效果较好,说明该预测方法具有合理性和可行性。
        The current prediction standard of gas emission is not applicable to steeply inclined and extra thick coal seam in the horizontal sublevel mining working face,and there is a deficiency in the prediction of gas emission in horizontal sublevel mining working face by using the method of sub-source prediction. In order to solve the above problems,the calculation method of influence coefficient of gas emission in roadway was put forward according to the law of mass conservation of gas; based on the calculation method for predicting gas emission from adjacent seam,the mathematical expression for predicting the gas emission from the lower part of the mining section was established,a method for predicting gas emission from horizontal sublevel mining working face of steeply inclined and extra thick coal seam was developed,and the field application was carried out. The results show that the relative error between the predicted value and the measured value is between-15. 08% and 14. 97%,the average value of the absolute value of the relative error is only 6. 65%,the prediction effect is good,which indicates that the method is reasonable and feasible.

引文

[1]孟贤正,唐兵,夏永军,等.急倾斜特厚突出煤层水平分层开采自保护范围的研究[J].矿业安全与环保,2007,34(增刊):1-5.
    [2]谢东海,冯涛,赵伏军.我国急倾斜煤层开采的现状及发展趋势[J].科技信息(科学教研),2007(14):211-213.
    [3]石平五,高召宁.急倾斜煤层开采围岩与覆岩破坏规律[J].煤炭学报,2003,28(1):13-16.
    [4]高召宁,石平五.急斜煤层开采老顶破断力学模型分析[J].矿山压力与顶板管理,2003(1):81-83.
    [5]戴华阳,王金庄.急倾斜煤层开采沉陷学[M].北京:中国科学技术出版社,2005.
    [6]戴华阳,易四海,鞠文君,等.急倾斜煤层水平分层综放开采岩层移动规律[J].北京科技大学学报,2006,28(5):409-412.
    [7]戴华阳,郭俊廷,易四海,等.特厚急倾斜煤层水平分层开采岩层及地表移动机理研究[J].煤炭学报,2013,38(7):1109-1115.
    [8]鞠文君,李前,魏东,等.急倾斜特厚煤层水平分层开采矿压特征[J].煤炭学报,2006,31(5):558-561.
    [9]鞠文君,李文洲.急倾斜特厚煤层水平分段开采老顶断裂力学模型[J].煤炭学报,2008,33(6):606-608.
    [10]伍爱友,田云丽,宋译,等.灰色系统理论在矿井瓦斯涌出量预测中的应用[J].煤炭学报,2005,30(5):589-592.
    [11]赵长春,屈庆栋,许家林,等.超长综放面瓦斯涌出特征及其影响因素[J].采矿与安全工程学报,2007,24(3):335-339.
    [12]矿井瓦斯涌出量预测方法:AQ 1018—2006[S].
    [13]王晓路,刘健,卢建军.基于虚拟状态变量的卡尔曼滤波瓦斯涌出量预测[J].煤炭学报,2011,36(1):80-85.
    [14]汪明,王建军.基于随机森林的回采工作面瓦斯涌出量预测模型[J].煤矿安全,2012,43(8):182-185.
    [15]付华,姜伟,单欣欣.基于耦合算法的煤矿瓦斯涌出量预测模型研究[J].煤炭学报,2012,37(4):654-658.
    [16]谢东海,冯涛,朱川曲.回采工作面瓦斯涌出量的熵权均值属性测度模型及其应用[J].中南大学学报(自然科学版),2013,44(6):2482-2487.
    [17]樊保龙,白春华,李建平.基于LMD-SVM的采煤工作面瓦斯涌出量预测[J].采矿与安全工程学报,2013,30(6):946-952.
    [18]陈建强,杨贵儒.急倾斜煤层综放工作面瓦斯涌出治理[J].煤矿安全,2012,43(增刊):12-16.
    [19]何清.工作面瓦斯涌出量预测研究现状及发展趋势[J].矿业安全与环保,2016,43(4):98-101.
    [20]于不凡.煤矿瓦斯灾害防治及利用技术手册[M].北京:煤炭工业出版社,2005.
    [21]袁亮,薛生.煤层瓦斯含量法确定保护层开采消突范围的技术及应用[J].煤炭学报,2014,39(9):1786-1791.