預防煤礦瓦斯災(zāi)害新技術(shù)的研究動向
預防煤礦瓦斯災(zāi)害是世界各采煤國家關(guān)注的焦點，尤其在我國，瓦斯災(zāi)害已成為煤礦群死群傷的頭號殺手，2005年，一次死亡10人以上的特大煤礦事故中，瓦斯事故占70.7%，建國以來發(fā)生22起一次死亡100人以上的煤礦事故中，瓦斯煤塵爆炸事故為20起。
預防煤礦瓦斯災(zāi)害技術(shù)的研究已經(jīng)從局部性短兵相接的單項技術(shù)向區(qū)域性的以建立本質(zhì)安全礦井為目的的綜合技術(shù)發(fā)展，包括瓦斯災(zāi)害易發(fā)區(qū)域的預測技術(shù)、高效瓦斯抽采及抽采效果評價技術(shù)、瓦斯災(zāi)害監(jiān)測預警技術(shù)等。本文對這些技術(shù)的研究動向作一簡要介紹。
一、瓦斯災(zāi)害易發(fā)區(qū)域預測技術(shù)
瓦斯災(zāi)害與地質(zhì)構(gòu)造有密切關(guān)系，地質(zhì)構(gòu)造復雜的區(qū)域通常屬于瓦斯災(zāi)害易發(fā)區(qū)域。此外，瓦斯災(zāi)害易發(fā)區(qū)通常賦存著較高的瓦斯含量，因此，預測高瓦斯含量區(qū)域也是預測瓦斯災(zāi)害易發(fā)區(qū)的有效手段。
1.地質(zhì)雷達超前探測地質(zhì)構(gòu)造技術(shù)。地質(zhì)雷達是利用無線電反射原理超前探測地質(zhì)構(gòu)造的一種有效手段，在巖土工程和建筑工程等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。煤炭科學研究總院重慶分院通過多年努力，最新研制出適合煤礦環(huán)境使用的本質(zhì)安全型地質(zhì)雷達，能夠超前探測采掘工作面20～30m深處煤巖內(nèi)的隱伏小型構(gòu)造等地質(zhì)異常體，通過在西山、淮南、松藻等礦區(qū)的試驗，取得了好的效果。2004年12月12日，在西山杜兒坪礦68214尾巷進行了煤層陷落柱探測試驗，發(fā)現(xiàn)在煤層中由淺到深雷達波逐漸衰減，而在有陷落柱的地方雷達回波出現(xiàn)強反射，同相軸基本形成一段弧形曲線，明顯反映了陷落柱和煤層的分界面和陷落柱的大小范圍。
在西曲礦22502工作面付巷探測2#-4#煤層位置和厚度：探測結(jié)果表明，2#煤層的底板和4#煤層的頂、底板位置反映均較清楚，4#煤層在所測范圍內(nèi)基本穩(wěn)定，受斷層影響局部有起伏，所測4#煤層平均厚度為3.35m。
在西曲礦28210工作面付巷磧頭超前探測采空區(qū)邊界：沿磧頭表面向前方作水平掃描，參見圖3，可見約在前方30m處有一強反射界面，推測為含水異常區(qū)。
2.P-S波長距離構(gòu)造探測技術(shù)。P-S波長距離超前構(gòu)造探測主要檢測地震波中反射回來的P波和S波進行分析預報地質(zhì)構(gòu)造的，能方便快捷預報采掘工作面100－150m深處煤巖內(nèi)的地質(zhì)異常情況。
試驗分別于2005年7月9～10日和9月21日在潞安常村礦S3-5皮順巷、王莊礦740回風巷和王莊礦630皮帶巷進行了三次探測試驗。
常村礦S3-5皮順巷探測結(jié)果為：大約55.8~87.5m(掘進面前方0~31.7m)處反射面較多，巖體破碎，可能為陷落柱影響區(qū)。該巷掘至距S3回風下山南幫388m位置揭露一陷落柱，王莊礦740回風巷探測結(jié)果為：在掘進正前方約71m(掘進面前方13.5m)和約114m(掘進面前方56.5m)處都存在反射界面，在70~120米范圍內(nèi)還存在一些次生的反射界面。實際揭露發(fā)現(xiàn)掘進頭前55m處發(fā)育F237斷層，斷層性質(zhì)為正斷層、走向1320、傾向2220、傾角800，斷層落差4.6m。
3.煤層瓦斯含量直接測定技術(shù)。瓦斯含量(Q)是指單位質(zhì)量的煤在20℃和一個大氣壓條件下所含有的瓦斯量，它由可解吸瓦斯含量和殘存瓦斯含量組成，單位為m3/t，其表達基準為原煤基?？山馕咚购?Qm)的值等于瓦斯損失量(Q1)、煤樣瓦斯解吸量Q2、煤樣粉碎后的瓦斯解吸量(Q3)三者之和。
通過向煤層施工取芯鉆孔，將煤芯從煤層深部取出，及時放入煤樣筒中密封；然后測量煤樣筒中煤芯的瓦斯解吸速度及解吸量,并以此來計算瓦斯損失量Q1；把煤樣筒帶到實驗室然后測量從煤樣筒中釋
                

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