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成果名称：煤与瓦斯突出机理及预测地质指标研究与应用
申请单位：中国矿业大学（北京校区）
成果编号：鉴字[教NF2004]第022号
鉴定日期：2005年2月1日
学 科：5、地学
成果简介：
项目《煤与瓦斯突出机理及预测地质指标研究与应用》，主要研究内容和成果可概括为以下几方面：
1．对煤层瓦斯分布及煤与瓦斯突出规律研究，指出控制平顶山矿区煤与瓦斯突出的主要地质因素有地质构造、煤体结构和煤层埋藏深度。根据煤与瓦斯突出物的构成及原因和特征，提出瓦斯动力现象新的综合分类方法。对平顶山矿区100余次瓦斯突出资料综合分析研究后，提出煤与瓦斯突出是地质因素和工程因素共同作用的结果，煤与瓦斯突出受采掘工程作业方式影响，加强采掘施工管理并进行煤层瓦斯抽放是防治瓦斯突出的有效措施。
2．根据建立的煤与瓦斯突出地质力学模型，进行了煤与瓦斯突出摩擦滑动模拟实验，在模拟实验研究中，发现了煤与瓦斯突出过程中的粘滑失稳现象，首次提出煤和瓦斯突出粘滑机理及其发生条件。根据粘滑机理的发生条件可以对瓦斯突出复杂现象给予科学合理的解释，对瓦斯突出发生条件及其过程物理特征的研究成果，为突出预测和防治提供了新的理论和方法。
3．首次提出以综合指标K值为基础的突出煤层有效厚度概念和突出煤层临界厚度（Ho）计算方法。对突出煤层有效厚度计算，可以消除由于构造煤发育的连续性及煤体结构划分中人为因素造成的误差，推进了煤与瓦斯突出预测地质指标量化方法与应用。对矿区构造煤成因与分布规律研究，提出平顶山矿区构造煤分布的多层次性、选层发育的规律及构造煤形成的多期性。
4．对构造煤的孔隙特征和结构研究，揭示了构造煤控制煤与瓦斯突出的机理。对构造煤ESR的研究，指出Ng值作为瓦斯突出预测指标具有二重性。对构造煤波速变化规律的研究，证明了利用波速变化特征判定构造煤类型并评价煤层瓦斯赋存条件是可行的，为瓦斯突出非接触连续预测提供了理论根据。
5．首次提出真正发生煤和瓦斯突出的是突出构造的突出段，区分突出构造与非突出构造及突出构造的突出段和非突出段是利用地质构造指标进行瓦斯突出预测预报的关键。利用煤与瓦斯突出的构造物理环境可以对地质构造突出危险性进行判定。将研究区煤与瓦斯突出点地质构造组合类型分为4类，提出突出点地质构造具有方向性。
6．先后对平顶山十二矿、十矿和八矿煤与瓦斯突出危险性预测，煤与瓦斯突出区域预测准确率达到100%。结合煤与瓦斯突出防治措施，对矿井瓦斯进行了科学有效的防治，保证了突出煤层工作面单产超过100万吨。研究成果已经在在平顶山矿区、郑州矿区和安阳矿区部分突出矿井中推广应用。
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