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阳泉矿区瓦斯治理技术创新模式与实践
瓦斯治理 瓦斯抽采 本煤层钻孔 煤与瓦斯突出
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2018/4/16
针对阳泉矿区煤与瓦斯突出严重的现状，结合矿区瓦斯地质特征， 基于本煤层钻孔瓦斯抽采技术提出了“一个钻孔就是一项工程”的瓦斯治理模式。结果表明：通过技术创新、钻孔工程的质量标准化管理、过程质量管理和目标管理，大幅度提高了钻孔质量和瓦斯抽采效果，本煤层钻孔瓦斯抽采浓度由原来的平均8%提高到了40%以上，提高了5倍；单孔（百米）瓦斯抽采流量由原来的0.01 m3/min提高到了0.03～0.04 m3/...
为了探索干冰作为煤层井下低温冷冻取样方法制冷剂的可行性和掌握冷冻取样过程煤的温度变化规律，以型煤为研究对象，使用自主设计的模拟测试装置，分别开展了不同瓦斯压力条件下干冰直接冷冻、干冰加不同量乙醇助冷(干冰-乙醇)冷冻型煤的低温冷冻试验。试验结果表明：干冰可以用作冷冻取样方法的制冷剂，干冰直接冷冻和干冰-乙醇冷冻均对型煤有较好的冷冻效果，干冰-乙醇冷冻在初期降温阶段的冷冻效果略优；甲烷吸附平衡压力越...
由于对负压在瓦斯抽采过程中作用机制认识不清，煤矿往往采用恒定的抽采负压，导致抽采的瓦斯浓度低、利用难度大，不利于瓦斯的资源化抽采与利用。建立了考虑基质瓦斯拟稳态扩散、裂隙瓦斯渗流、渗透率演化及煤体变形的瓦斯运移气固耦合模型，并采用Comsol Multiphysics对模型进行数值解算。分析了扩散及渗流过程对瓦斯运移的影响，研究了负压在瓦斯抽采过程中的作用机制。考虑抽采负压作用的变化，结合抽采瓦斯...
为了验证达西定律是煤粒瓦斯流动的普适性规律，在之前所做的不同形状煤粒的定压吸附解吸及变压解吸实验基础上，设计了封闭空间内煤粒瓦斯变压吸附实验， 分别得到42.976，11.600~13.800，3.350~4.000和1.180~1.400 mm四种不同粒径的煤样在0.5，1，2和4 MPa四种初始压力下瓦斯累积吸附量随时间的变化情况。基于达西和菲克定律，分别建立封闭空间内煤粒瓦斯变压吸附数学模...
为解决矿井煤与瓦斯突出导致瓦斯超限或引发瓦斯爆炸的重大次生灾害问题，建立瞬变流、对流扩散和有源风网方程，研究瓦斯突出在矿井通风系统中的动力影响和瓦斯运移传播过程。通过简单通风管网系统突出动力实验，研究在瓦斯突出源流动力与风机通风共同作用下矿井风流的非稳态运动特征。开发了矿井煤与瓦斯突出仿真软件NC2.0，模拟再现了焦作九里山矿“10·27”煤与瓦斯突出事故，在给定突出源模型（流量变化曲线）下对突出...
为深入探讨煤屑瓦斯扩散规律，基于Fick定律，建立了煤屑瓦斯球向流动微分方程，并运用分离变量法对其进行解算，得出了煤屑瓦斯扩散规律的无穷级数解；通过理论分析及模拟计算，对无穷级数解进行了简化，获得了其近似解。研究表明：在B值为6.579 7×10 -6~6.579 7×10-3 s -1范围内，n＝135，K=0.92时，理论分析结果与煤屑瓦斯实际扩散过程相符，B值标志着瓦斯扩散的快慢程度及衰减程...
为了提高煤与瓦斯突出预测的准确性，并将突出强度与可能突出的危险程度进行量化，更有针对性地指导现场防突工作，基于灰色系统理论，提出煤与瓦斯突出危险性评价的智能加权灰靶决策模型的新方法。模型中将4个突出单项指标临界值作为灰靶临界值，并作为一致效果测度函数的正负分界点(即零点)，充分考虑目标效果值中靶和脱靶两种不同情形，对应突出强度和可能突出的危险程度，将突出危险性进行量化，实现了定性与定量相结合的预测...
基于改进BP神经网络的煤体瓦斯渗透率预测模型
煤体 瓦斯 BP神经网络 渗透率
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2013/12/6
分析总结了煤体渗透率的3个主要影响因素——有效应力、温度和瓦斯压力，并结合煤体的力学特性建立了一个预测煤层瓦斯渗透率的BP神经网络模型。根据不同有效应力、不同温度和不同瓦斯压力条件下大量具有代表性的煤样渗透率数据来建立学习样本，并对该模型的精度进行了检验。该BP神经网络经过11 986次学习后精度满足要求，训练后BP神经网络模型所得预测结果的最大绝对误差为0.049×10-15 m2，最大相对误差...