黄陵建新煤矿瓦斯浓度超限预测方法研究

"黄陵建新煤矿在回采4-2煤层过程中遭遇了瓦斯浓度超限的问题，导致生产中断。研究通过分析瓦斯地质特征，应用灰色关联分析和图切剖面法，揭示了底板标高等因素对瓦斯涌出量的影响，并基于一元线性回归分析和类比原则，将矿区分为了低瓦斯区、富瓦斯区和高瓦斯区，以预测瓦斯浓度超限的危险性，旨在为煤矿的安全管理和瓦斯防治提供科学依据。" 黄陵建新煤矿地处高瓦斯矿井区域，其瓦斯涌出量的变化与地质构造和煤层顶底板岩性密切相关。地质构造中的向斜轴部，由于受到挤压应力作用，形成了利于瓦斯聚集的高压区，随着开采向此区域推进，瓦斯涌出量会逐渐增大。而煤层顶板岩性的差异，如砂岩和泥岩的分布，也会影响瓦斯的赋存状态。具体到4-2煤层，当开采至4202工作面时，由于瓦斯涌出量突然增加，工作面上隅角瓦斯浓度超过了安全阈值，迫使矿井暂时关闭。 为了预测和管理这种危险性，研究采用了灰色关联分析，识别出底板标高是影响瓦斯涌出量的关键因素。利用图切剖面法分析了4-2煤层与上覆4-1煤层之间的关系，将4-1煤层的尖灭区分为不同岩性分布区，通过一元线性回归分析，对各区域的瓦斯涌出量进行了预测。此外，根据井田内的瓦斯涌出特性，将4-2煤层工作面划分为三个区域：低瓦斯区、超限警戒区和超限危险区，以评估瓦斯浓度超限的风险。 这种方法的应用，不仅可以提前预警瓦斯浓度超限的潜在危险，还有助于制定更有效的通风和瓦斯抽采策略，从而保障煤矿安全生产。通过这种方式，矿井可以根据预测结果调整开采计划，优化通风系统，加强瓦斯抽采，减少因瓦斯超限引发的事故风险。这一研究结果对于其他类似地质条件的煤矿也有重要的参考价值，可为同类问题的解决提供理论支持和技术指导。