潘三矿C13-1煤层掘进工作面敏感指标及临界值研究
|
摘要
我国是世界上煤与瓦斯突出最为严重的国家之一,煤与瓦斯突出危险性预测是防治煤与瓦斯突出的关键环节,而瓦斯突出预测的核心又是预测指标的敏感程度问题。为了确定潘三矿C13-1煤层的煤与瓦斯突出预测指标体系,本文主要采用了基于临界度的方差分析法和“三率”分析法确定了预测指标的敏感性,并采用基于隶属函数的模糊统计分析法和“三率”分析法确定了敏感指标的临界值。
同时,本文还介绍和分析了国内外瓦斯突出预测方法和相应的指标体系以及敏感指标及其临界值的确定方法;在分析潘三井田地质演化史、地质构造特征以及潘三矿C13-1煤层煤与瓦斯突出特征的基础上,研究了潘三矿C13-1煤层煤与瓦斯突出影响因素;瓦斯放散动力学特征试验的研究为跟踪考察对象的确定以及敏感性分析提供实验室依据;同时,在分析单项指标存在的缺陷性以及煤与瓦斯突出复杂性的基础上,构建了包含两个单项指标的复合指标,并给出了计算程序;最后,在1742(3)轨道顺槽等三个掘进工作面考察了敏感指标及其临界值的应用效果,并分析了其经济效益和社会效益。
China is one of the nations that have grievous coal and gas outburst problems,gas outburst prediction is the key technology of gas prevention and treatment,moreover,the core of outburst prediction is the system of sensitive indicator.In order to study the sensitive indicator and critical values of the NO.13 seam in Pansan coal mine,this paper determines the sensitivity of the predictors based on the critical degree of variance analysis and the "three rate" analysis ,And determines the critical value of sensitive index with statistical analysis of fuzzy based on membership function and the "three rate" analysis.
At the same tiame,the paper introduces and analyzes the domestic and international coal and gas outburst forecasting methods and the corresponding index system,as well as the methods to determine sensitive index and their threshold.On the basis of analysis of geological history and geological evolution of structural characteristics in Pansan Coal Mine and the characteristics of coal and gas outburst in Pansan C13-1 coal seam,it studies factors of coal and gas outburst influence on Pansan C13-1 coal seam.Experimental study on dynamic characteristics of gas emission provides laboratory basis on the follow-up investigations to determine the object and the sensitivity analysis. It makes the concept of critical degree, and gives definitions and formulas.At the same time, on the basis of analyzing the shortcomings of individual index, as well as coal and the complexity of gas outburst, constructs composite index containing two single index, and gives the calculation procedure. Finally, it examines the application of sensitive index and its threshold and analyzes its economic and social benefits .
同时,本文还介绍和分析了国内外瓦斯突出预测方法和相应的指标体系以及敏感指标及其临界值的确定方法;在分析潘三井田地质演化史、地质构造特征以及潘三矿C13-1煤层煤与瓦斯突出特征的基础上,研究了潘三矿C13-1煤层煤与瓦斯突出影响因素;瓦斯放散动力学特征试验的研究为跟踪考察对象的确定以及敏感性分析提供实验室依据;同时,在分析单项指标存在的缺陷性以及煤与瓦斯突出复杂性的基础上,构建了包含两个单项指标的复合指标,并给出了计算程序;最后,在1742(3)轨道顺槽等三个掘进工作面考察了敏感指标及其临界值的应用效果,并分析了其经济效益和社会效益。
China is one of the nations that have grievous coal and gas outburst problems,gas outburst prediction is the key technology of gas prevention and treatment,moreover,the core of outburst prediction is the system of sensitive indicator.In order to study the sensitive indicator and critical values of the NO.13 seam in Pansan coal mine,this paper determines the sensitivity of the predictors based on the critical degree of variance analysis and the "three rate" analysis ,And determines the critical value of sensitive index with statistical analysis of fuzzy based on membership function and the "three rate" analysis.
At the same tiame,the paper introduces and analyzes the domestic and international coal and gas outburst forecasting methods and the corresponding index system,as well as the methods to determine sensitive index and their threshold.On the basis of analysis of geological history and geological evolution of structural characteristics in Pansan Coal Mine and the characteristics of coal and gas outburst in Pansan C13-1 coal seam,it studies factors of coal and gas outburst influence on Pansan C13-1 coal seam.Experimental study on dynamic characteristics of gas emission provides laboratory basis on the follow-up investigations to determine the object and the sensitivity analysis. It makes the concept of critical degree, and gives definitions and formulas.At the same time, on the basis of analyzing the shortcomings of individual index, as well as coal and the complexity of gas outburst, constructs composite index containing two single index, and gives the calculation procedure. Finally, it examines the application of sensitive index and its threshold and analyzes its economic and social benefits .
引文
[1]王显政.煤矿安全新技术[M].北京:煤炭工业出版社,2002.
[2]高兴军.浅谈煤矿安全管理[J].黑龙江科技信息,2008(12):36.
[3]原国锋,李逾男.全国上半年煤矿事故同比下降21.4%. [EB/OL] ( 2009-09-06 )http://www.news365.com.cn/xwzx/gn/200909/t20090906_2454865.htm.
[4]刘铮.全国煤矿事故死亡人数连续两年每年下降两成. [EB/OL](2008-01-13)http://hi.baidu.com/%B9%A2%CE%C5/blog/item/1437357a92e771e92e73b3e3.html
[5]卫修君,林柏泉等.煤岩瓦斯动力灾害发生机理及综合治理技术[M].北京:科学出版社,2009.
[6]俞启香.矿井瓦斯防治[M].江苏:中国矿业大学出版社,1992:35-40.
[7]国家安全生产监督管理总局.事故通报. [EB/OL](2008-01-13)http://www.chinacoal-safety.gov.cn/mkaj/sgtb/mkaj_sgtb.htm
[8]赵旭生.低指标突出现象原因分析及防范对策[J].煤矿安全,2007,(5):15-20.
[9] AT特鲁尼.煤矿瓦斯动力现象的预测及防治[J].北京:煤炭工业出版社,1986:25-30.
[10]李焕志.抚顺煤矿煤与瓦斯突出预测敏感指标及临界值的探讨[J].煤矿安全,1998,(8):25-27.
[11]中华人民共和国煤炭工业部.防治煤与瓦斯突出规定[S]. 2009:1-25.
[12]于不凡.露天系统工程[M].北京:煤炭工业出版社,1989:93-102.
[13]王佑安,王魁军.工作面突出危险性预测敏感指标确定方法讨论[J].煤矿安全,2000(2):41-43.
[14]程五一,邓全封.确定工作面突出预测指标临界值方法的研究[J].煤矿安全,1996(10):12-16.
[15]康建宁,赵旭生.煤与瓦斯突出预测新指标及其装备研究[J].煤炭科学技术,2006,(10):15-20.
[16]王宏图,杜云贵等.影响工作面突出危险性预测指标确定的因素分析[J].煤矿安全.2002,(4):30-31.
[17]王宏图,鲜学福等.用温度指标预测掘进工作面突出危险性的探讨[J].重庆大学学报.1999,22(4):34-38.
[18]熊亚选.基于人工神经网络的煤与瓦斯突出预测[J].煤矿安全与环保,2005.Vol.32 No.z1:1-4.
[19]王佑安,王魁军.工作面突出危险性预测敏感指标确定方法探讨[J].煤矿安全,1992.23(4):9-13.
[20]聂百胜,何学秋,王恩元.煤与瓦斯突出预测技术研究现状及发展趋势[J].中国安全科学学报,2003,6:40-42.
[21]王兆丰等.采掘工作面瓦斯突出预测敏感指标体系建立研究报告[R].2006,12.
[22]魏风清,张建国编译.煤与瓦斯突出预测方法和防治措施[M].煤炭工业出版社,2003,10.
[23]聂百胜,何学秋,王恩元.用电磁辐射法非接触预测煤与瓦斯突出[J].煤矿安全,2000(2):41-43.
[24] V.I.Frid.Electro magneticradiation method forrockand gas outburst forecast.Journalof Applied Geophysics[J],1997,38(2):97-104.
[25]樊栓保.国内外煤与瓦斯突出预测的新方法[J].矿业安全与环保2000.10(27-35).
[26]臧大进,王耀才.煤与瓦斯突出预测研究[J].计算机工程与设计,2007,(6):16-18.
[27]值本士郎等.カヌ突出发生机构の考察[M].北海道矿业大会分科研究会资料,1971.
[28]康建宁,赵旭生.煤与瓦斯突出预测新指标及其装备研究[J].煤炭科学技术,2006,(10):15-20.
[29]聂百胜,何学秋,撒占友.煤与瓦斯突出预测技术研究现状及发展趋势[J].中国安全科学学报,2003,13,(6):40-43.
[30]成恒棠.煤巷掘进突出危险性预测及敏感指标初步分析[J].煤矿安全,1986,(3):15-20.
[31]华福明,胡千庭.用钻屑量、钻屑瓦斯解吸特征预测煤与瓦斯突出时的临界值确定方法的探讨[J].煤矿安全,2002,(7):21-23.
[32] Satyendra,P.Nandi and Philip L.Walker.Activated Diffusion of Methane from Coal at elevated pressure[J]. Fuel.Vol.54,1975.
[33]程五一,邓全封.确定工作面突出预测指标临界值方法的研究[J].煤矿安全,1996,(10):25-27.1
[34]孙东铃,董钢峰,梁运培.煤与瓦斯突出预测指标临界值的选取对预测准确率的影响[J].1997,(11):24-27.
[35]孙东玲.确定瓦斯突出敏感指标及合理临界值[J].煤,1996, 5(6):24-27.
[36]屠锡根,哈明杰.突出敏感指标初探[J].煤矿安全,1997,(3):27-29.
[37]王佑安,王魁军.工作面预测敏感指标确定方法探讨[J].煤矿安全,1996,(7):29-30.
[38]周松元.煤与瓦斯突出预测敏感指标及临界值的确定[J].湖南煤炭科技,1995(9):26-29.
[39]孙东玲.突出敏感指标及临界值确定方法的探讨与尝试[J].煤炭工程师,1996(4):3-7.
[40]熊亚选.工作面煤与瓦斯突出预测敏感指标确定方法研究[D].河南:河南理工大学安全科学与工程学院.2005.
[41]田坤云.大宁煤矿突出预测敏感指标及临界值的探索[D].河南:河南理工大学安全科学与工程学院.2007.
[42]田坤云,陈立伟.煤与瓦斯突出敏感指标确定方法研究[J].煤炭技术,2006,11:13-15.
[43]李青松.淮南潘集矿区煤与瓦斯突出预测规律与敏感指标研究[D].河南:河南理工大学安全科学与工程学院.2007.
[44]李成武,付京斌.煤与瓦斯突出敏感指标的确定方法[J].煤矿安全,2003,(5):34.
[45]马国龙.潘三矿B11-2煤掘进面瓦斯突出预测指标研究[D].河南:河南理工大学安全科学与工程学院.2008.
[46]史广山,告成矿. 21021回采工作面突出危险性预测敏感指标研究[D].河南:河南理工大学安全科学与工程学院.2008.
[47]刘本培,全秋琦等.地史学教程[M].北京:地质出版社,1996.155-170.
[48]韩树棻.两淮地区成煤地质条件及成煤预测[M].北京:地质出版社,1990.114-125.
[49]焦作工学院.淮南矿业(集团)有限责任公司.煤与瓦斯突出区域预测瓦斯地质方法研究[D].2004.25-30.
[50]焦作工学院瓦斯地质研究室.瓦斯地质概论[M].北京:煤炭工业出版社,1990.
[51]张子敏,张玉贵.瓦斯地质规律与瓦斯预测[M].北京:煤炭工业出版社,2005,12.
[52]王佑安.煤与瓦斯突出危险性预测方法[J].煤矿安全.1984,(4) :18-19.
[53] Dan Yee and J.P.Seidle. Gas Sorption on Coal and Measurement of Gas Content. Hydrocarbons from Coal. American Association of Petroleum Geologists[M],1983.
[54]赵旭生,刘胜.钻屑瓦斯解吸指标K1值测定误差的影响因素[J].煤矿安全与环保,2002,29(4):3-5.
[55]余忠林,夏抗生.煤层突出危险性预报指标K1测定值“失真性”初探[J].煤矿安全.1999, (12):34-36.
[56]林柏泉,崔恒信.矿井瓦斯防治理论与技术[J].江苏:中国矿业大学出版社,1998.72.
[57]聂百胜,何学秋,撒占友.煤与瓦斯突出预测技术研究现状及发展趋势[J].中国安全科学学报,2003,No6.
[58]张跃,邹寿平,宿芬.模糊数学方法及其应用[M].北京:煤炭工业出版社,1992
[59]汪培庄.应用模糊数学[M].北京:北京经济学院出版社,1989
[60]谢季坚,刘承平.模糊数学方法及其应用. [M].武昌:华中科技大学出版社,2004
[2]高兴军.浅谈煤矿安全管理[J].黑龙江科技信息,2008(12):36.
[3]原国锋,李逾男.全国上半年煤矿事故同比下降21.4%. [EB/OL] ( 2009-09-06 )http://www.news365.com.cn/xwzx/gn/200909/t20090906_2454865.htm.
[4]刘铮.全国煤矿事故死亡人数连续两年每年下降两成. [EB/OL](2008-01-13)http://hi.baidu.com/%B9%A2%CE%C5/blog/item/1437357a92e771e92e73b3e3.html
[5]卫修君,林柏泉等.煤岩瓦斯动力灾害发生机理及综合治理技术[M].北京:科学出版社,2009.
[6]俞启香.矿井瓦斯防治[M].江苏:中国矿业大学出版社,1992:35-40.
[7]国家安全生产监督管理总局.事故通报. [EB/OL](2008-01-13)http://www.chinacoal-safety.gov.cn/mkaj/sgtb/mkaj_sgtb.htm
[8]赵旭生.低指标突出现象原因分析及防范对策[J].煤矿安全,2007,(5):15-20.
[9] AT特鲁尼.煤矿瓦斯动力现象的预测及防治[J].北京:煤炭工业出版社,1986:25-30.
[10]李焕志.抚顺煤矿煤与瓦斯突出预测敏感指标及临界值的探讨[J].煤矿安全,1998,(8):25-27.
[11]中华人民共和国煤炭工业部.防治煤与瓦斯突出规定[S]. 2009:1-25.
[12]于不凡.露天系统工程[M].北京:煤炭工业出版社,1989:93-102.
[13]王佑安,王魁军.工作面突出危险性预测敏感指标确定方法讨论[J].煤矿安全,2000(2):41-43.
[14]程五一,邓全封.确定工作面突出预测指标临界值方法的研究[J].煤矿安全,1996(10):12-16.
[15]康建宁,赵旭生.煤与瓦斯突出预测新指标及其装备研究[J].煤炭科学技术,2006,(10):15-20.
[16]王宏图,杜云贵等.影响工作面突出危险性预测指标确定的因素分析[J].煤矿安全.2002,(4):30-31.
[17]王宏图,鲜学福等.用温度指标预测掘进工作面突出危险性的探讨[J].重庆大学学报.1999,22(4):34-38.
[18]熊亚选.基于人工神经网络的煤与瓦斯突出预测[J].煤矿安全与环保,2005.Vol.32 No.z1:1-4.
[19]王佑安,王魁军.工作面突出危险性预测敏感指标确定方法探讨[J].煤矿安全,1992.23(4):9-13.
[20]聂百胜,何学秋,王恩元.煤与瓦斯突出预测技术研究现状及发展趋势[J].中国安全科学学报,2003,6:40-42.
[21]王兆丰等.采掘工作面瓦斯突出预测敏感指标体系建立研究报告[R].2006,12.
[22]魏风清,张建国编译.煤与瓦斯突出预测方法和防治措施[M].煤炭工业出版社,2003,10.
[23]聂百胜,何学秋,王恩元.用电磁辐射法非接触预测煤与瓦斯突出[J].煤矿安全,2000(2):41-43.
[24] V.I.Frid.Electro magneticradiation method forrockand gas outburst forecast.Journalof Applied Geophysics[J],1997,38(2):97-104.
[25]樊栓保.国内外煤与瓦斯突出预测的新方法[J].矿业安全与环保2000.10(27-35).
[26]臧大进,王耀才.煤与瓦斯突出预测研究[J].计算机工程与设计,2007,(6):16-18.
[27]值本士郎等.カヌ突出发生机构の考察[M].北海道矿业大会分科研究会资料,1971.
[28]康建宁,赵旭生.煤与瓦斯突出预测新指标及其装备研究[J].煤炭科学技术,2006,(10):15-20.
[29]聂百胜,何学秋,撒占友.煤与瓦斯突出预测技术研究现状及发展趋势[J].中国安全科学学报,2003,13,(6):40-43.
[30]成恒棠.煤巷掘进突出危险性预测及敏感指标初步分析[J].煤矿安全,1986,(3):15-20.
[31]华福明,胡千庭.用钻屑量、钻屑瓦斯解吸特征预测煤与瓦斯突出时的临界值确定方法的探讨[J].煤矿安全,2002,(7):21-23.
[32] Satyendra,P.Nandi and Philip L.Walker.Activated Diffusion of Methane from Coal at elevated pressure[J]. Fuel.Vol.54,1975.
[33]程五一,邓全封.确定工作面突出预测指标临界值方法的研究[J].煤矿安全,1996,(10):25-27.1
[34]孙东铃,董钢峰,梁运培.煤与瓦斯突出预测指标临界值的选取对预测准确率的影响[J].1997,(11):24-27.
[35]孙东玲.确定瓦斯突出敏感指标及合理临界值[J].煤,1996, 5(6):24-27.
[36]屠锡根,哈明杰.突出敏感指标初探[J].煤矿安全,1997,(3):27-29.
[37]王佑安,王魁军.工作面预测敏感指标确定方法探讨[J].煤矿安全,1996,(7):29-30.
[38]周松元.煤与瓦斯突出预测敏感指标及临界值的确定[J].湖南煤炭科技,1995(9):26-29.
[39]孙东玲.突出敏感指标及临界值确定方法的探讨与尝试[J].煤炭工程师,1996(4):3-7.
[40]熊亚选.工作面煤与瓦斯突出预测敏感指标确定方法研究[D].河南:河南理工大学安全科学与工程学院.2005.
[41]田坤云.大宁煤矿突出预测敏感指标及临界值的探索[D].河南:河南理工大学安全科学与工程学院.2007.
[42]田坤云,陈立伟.煤与瓦斯突出敏感指标确定方法研究[J].煤炭技术,2006,11:13-15.
[43]李青松.淮南潘集矿区煤与瓦斯突出预测规律与敏感指标研究[D].河南:河南理工大学安全科学与工程学院.2007.
[44]李成武,付京斌.煤与瓦斯突出敏感指标的确定方法[J].煤矿安全,2003,(5):34.
[45]马国龙.潘三矿B11-2煤掘进面瓦斯突出预测指标研究[D].河南:河南理工大学安全科学与工程学院.2008.
[46]史广山,告成矿. 21021回采工作面突出危险性预测敏感指标研究[D].河南:河南理工大学安全科学与工程学院.2008.
[47]刘本培,全秋琦等.地史学教程[M].北京:地质出版社,1996.155-170.
[48]韩树棻.两淮地区成煤地质条件及成煤预测[M].北京:地质出版社,1990.114-125.
[49]焦作工学院.淮南矿业(集团)有限责任公司.煤与瓦斯突出区域预测瓦斯地质方法研究[D].2004.25-30.
[50]焦作工学院瓦斯地质研究室.瓦斯地质概论[M].北京:煤炭工业出版社,1990.
[51]张子敏,张玉贵.瓦斯地质规律与瓦斯预测[M].北京:煤炭工业出版社,2005,12.
[52]王佑安.煤与瓦斯突出危险性预测方法[J].煤矿安全.1984,(4) :18-19.
[53] Dan Yee and J.P.Seidle. Gas Sorption on Coal and Measurement of Gas Content. Hydrocarbons from Coal. American Association of Petroleum Geologists[M],1983.
[54]赵旭生,刘胜.钻屑瓦斯解吸指标K1值测定误差的影响因素[J].煤矿安全与环保,2002,29(4):3-5.
[55]余忠林,夏抗生.煤层突出危险性预报指标K1测定值“失真性”初探[J].煤矿安全.1999, (12):34-36.
[56]林柏泉,崔恒信.矿井瓦斯防治理论与技术[J].江苏:中国矿业大学出版社,1998.72.
[57]聂百胜,何学秋,撒占友.煤与瓦斯突出预测技术研究现状及发展趋势[J].中国安全科学学报,2003,No6.
[58]张跃,邹寿平,宿芬.模糊数学方法及其应用[M].北京:煤炭工业出版社,1992
[59]汪培庄.应用模糊数学[M].北京:北京经济学院出版社,1989
[60]谢季坚,刘承平.模糊数学方法及其应用. [M].武昌:华中科技大学出版社,2004