【摘要】：由于煤礦開(kāi)采環(huán)境的特殊性與復(fù)雜性,我國(guó)現(xiàn)階段煤與瓦斯突出鑒定所采用的指標(biāo)尚且無(wú)法適應(yīng)所有的礦井環(huán)境,尤其近幾年隨著多起“低指標(biāo)突出”鑒定事故的發(fā)生,進(jìn)一步暴露了我國(guó)礦井煤與瓦斯突出鑒定及預(yù)防的不足。“低指標(biāo)突出”事故的本質(zhì)是由于煤樣采集不準(zhǔn)確而導(dǎo)致的“原生煤(硬煤)”代替“構(gòu)造煤(軟煤)”進(jìn)行突出鑒定的事故問(wèn)題,為避免類似鑒定失誤問(wèn)題的發(fā)生,我們需在了解原生煤與構(gòu)造煤差異性基礎(chǔ)上,嘗試尋找原生煤與構(gòu)造煤在突出鑒定測(cè)量數(shù)據(jù)上的潛在規(guī)律,并以此規(guī)律嘗試探究以原生煤替代構(gòu)造煤進(jìn)行煤與瓦斯突出預(yù)測(cè)的可行性與準(zhǔn)確性。本文從構(gòu)造煤與原生煤煤巖學(xué)差異及成煤過(guò)程分析角度出發(fā),對(duì)原生煤與構(gòu)造煤微觀物理結(jié)構(gòu)構(gòu)造、化學(xué)性質(zhì)、煤體吸附解吸特性予以辨析,初步認(rèn)定相同煤層條件下構(gòu)造煤與原生煤主要差異集中表現(xiàn)于兩種煤體微觀物理結(jié)構(gòu)及破碎程度不同。本文主體研究以“初始釋放瓦斯膨脹能”為依據(jù),通過(guò)初始釋放瓦斯膨脹能測(cè)試技術(shù)、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)設(shè)備元件及具體測(cè)定過(guò)程詳細(xì)闡述,以現(xiàn)場(chǎng)采集構(gòu)造煤與原生煤為原材料進(jìn)行真實(shí)初始釋放瓦斯膨脹能測(cè)定,最終結(jié)果顯示,在相同壓力、溫度條件下,同一礦區(qū)相同煤質(zhì)構(gòu)造煤與原生煤膨脹能差異較大,直接以原生煤替代構(gòu)造煤進(jìn)行初始釋放瓦斯膨脹能測(cè)定并不具有可行性。根據(jù)測(cè)試結(jié)果,本文提出假設(shè)并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),通過(guò)對(duì)相同粒徑及不同粒徑構(gòu)造煤與原生煤壓力衰減、放散量衰減、膨脹能衰減曲線及具體膨脹能能量值測(cè)定分析,得出相同粒度范圍下同煤質(zhì)構(gòu)造煤與原生煤初始釋放瓦斯膨脹能測(cè)定值具有相仿性的客觀事實(shí)。在此結(jié)論基礎(chǔ)上,我們以原生煤為原材料、以構(gòu)造煤粒徑配比為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了構(gòu)造煤仿制工作,仿制結(jié)果顯示,相同煤質(zhì)下以相同粒徑配比仿制的構(gòu)造煤測(cè)得膨脹能與真實(shí)值較為相近,而不同煤質(zhì)下以相仿粒徑配比仿制的構(gòu)造煤所測(cè)膨脹能與真實(shí)值差異較大,但該數(shù)據(jù)可用于煤體不突情況鑒定。
【圖文】：

圖 1-1 煤層鉆屑指標(biāo)法鉆孔布置示意圖Figure 1-1 Drilling Arrangement of Coal Drill Cuttings Index Method根據(jù)鉆孔鉆進(jìn)距離及采集測(cè)定鉆屑量的不同，，相關(guān)結(jié)構(gòu)對(duì)鉆屑解吸指標(biāo) K或 h2值與鑒定臨界值確立，其具體數(shù)值如表 1-2 所示。表 1-2 鉆屑指標(biāo)法參考臨界值Table 1-2 Drill Cuttings Index Reference Threshold鉆屑解吸指標(biāo) K1/ [mL·（g·min0.5）-1]鉆屑解吸指標(biāo) h2/ （Pa）鉆屑量 S（kg·m-1） （L·m-1）0.5 200 6 5.43）R 值指標(biāo)法R 值指標(biāo)法是在采集煤樣基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)煤體瓦斯含量及涌出初速度測(cè)定，綜合反映煤體透氣性及瓦斯放散能量的一項(xiàng)指標(biāo)，在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量時(shí)其所采用的的鉆孔布置方法如圖 1-2 所示，通過(guò)對(duì)鉆孔鉆屑量與涌出初速度的測(cè)定，我們可按照式（1-1）獲得預(yù)測(cè)孔 R 值。R =(S 1.8)( q 4)（1-1）

其具體數(shù)值如表 1-2 所示。表 1-2 鉆屑指標(biāo)法參考臨界值Table 1-2 Drill Cuttings Index Reference Threshold1/ [mL·（g·min0.5）-1]鉆屑解吸指標(biāo) h2/ （Pa）（kg·0.5 200 6標(biāo)法法是在采集煤樣基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)煤體瓦斯含量及涌出透氣性及瓦斯放散能量的一項(xiàng)指標(biāo)，在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量時(shí)其圖 1-2 所示，通過(guò)對(duì)鉆孔鉆屑量與涌出初速度的測(cè)定預(yù)測(cè)孔 R 值。max maxR =(S 1.8)( q 4)x—每個(gè)鉆孔沿孔長(zhǎng)方向的最大鉆屑量，L/m；x—每個(gè)鉆孔最大鉆孔瓦斯涌出初速度，L/min。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TD713

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2674791