国内外矿井低浓度瓦斯利用技术的探讨

分析了煤矿瓦斯赋存基础参数和来源及涌出构成,提出了煤矿抽放瓦斯的必要性,总结了煤矿瓦斯基本分类及利用方法,研究了国内外低浓度瓦斯发电技术、煤矿乏风氧化装置及乏风瓦斯发电解决方案,指出矿井低浓度瓦斯利用技术将在促进煤层气利用的同时,推动煤矿瓦斯的全面综合利用,必将产生良好的经济效益和社会效益。     

成庄矿反风期间瓦斯涌出规律

针对矿井反风期间井下通风状况及瓦斯涌出规律发生了较大的变化,通过对反风演习时瓦斯涌出状况的研究,进一步掌握了反风期间瓦斯的涌出规律.研究表明矿井反风期间矿井瓦斯的绝对涌出量低于反风前矿井瓦斯的绝对涌出量,回采工作面瓦斯浓度低于反风前瓦斯浓度,矿井反风后矿井总回风道(主井底)的瓦斯浓度低于反风前总回风道的正常瓦斯浓度.这对实际生产中瓦斯控制有着重要的指导意义.     

26082工作面瓦斯含量测定

煤层瓦斯的含量是确定瓦斯涌出量基础的数据,矿井瓦斯抽放设计和矿井通风设计的重要参数之一。煤层瓦斯含量在一定程度上取决于煤层瓦斯压力,在设计中采用单片机控制技术及先进的气体流量传感技术,首次采用了无阻力微量气体流量测定原理,使煤样解吸过程更接近煤的自然解吸状态。     

矿井乏风逆流氧化床温度分布和工作特性研究

为了给矿井乏风逆流氧化装置设计提供理论依据,数值模拟研究了逆流氧化床温度分布和工作特性.结果显示：逆流氧化床内固体蜂窝陶瓷的蓄热和释热效应,使得含甲烷气体成分极低的模拟矿井乏风在其内能够自维持逆流高温氧化.数值模拟中逆流氧化床轴向中心线上M形温度分布特点与实验结果一致.逆流氧化床轴向中心线上温度分布、出口温度值、化学反应速率分布、气固两相间单位容积换热量分布主要受往复半周期、混合气体中甲烷气体质量分数和混合气体质量流量等参数影响.     

金能煤矿瓦斯赋存规律研究

矿井瓦斯的生成、运移、赋存及释放,同地质历史时期的各种变化紧密相关,煤体中赋存瓦斯的多少不仅对煤层瓦斯含量大小有影响,而且还直接影响到煤层中瓦斯流动及其发生灾害的危险性大小.如今煤层中所保存的瓦斯含量取决于瓦斯向地表运移的条件与煤层储存瓦斯的性能,瓦斯的赋存与该区域地质构造、埋藏深度、煤层厚度等都有很大关系,瓦斯治理工作是矿井安全工作的重点之一.研究清楚现阶段瓦斯的赋存规律,对于进行防治煤与瓦斯突出、预测下一开采水平的瓦斯分布规律及瓦斯突出危险性都有重要的指导意义.文中提出目前影响煤层储气的条件有区域地质构成、采矿工作、煤层顶底板泥岩厚度及煤层埋藏深度、上覆基岩厚度.为了能够超前防治矿井瓦斯灾害,通过讨论目前影响煤层瓦斯含量的主要因素和瓦斯赋存的地质因素,分析煤层瓦斯含量和瓦斯涌出量影响因素,研究了金能煤层瓦斯赋存和瓦斯涌出规律,根据这些影响因素再结合煤层瓦斯赋存状况以及煤层瓦斯的储量的概述对金能煤矿做出了瓦斯赋存规律的研究分析.     

瓦斯低温等离子体转化制甲醇的可行性分析

矿井瓦斯虽然是煤矿井下开采的灾害因素,但也是一种优质的化工原料,由于它难以加工利用,所以目前放空现象严重,因而亟须开发矿井瓦斯利用的新技术。笔者提出了低温等离子体转化瓦斯直接合成甲醇的研究思路。从低温等离子体转化瓦斯的反应机理入手,围绕矿井瓦斯部分氧化制甲醇的热力学、甲烷等离子体制甲醇的转化机理、实验系统、反应条件和反应能耗特点对矿井瓦斯低温等离子体转化制甲醇的可行性进行了探讨。结果表明,矿井瓦斯低温等离子转化制甲醇在理论上是可行的。该研究可为开发瓦斯利用的新技术提供理论参考。     

矿井瓦斯气体的浮升与压强扩散

论述了存在于矿井空气中两种状态的瓦斯气体所具有的上升运动或趋势的作用因素。矿井空气中局部瓦斯或局部较高浓度瓦斯的气体对象，由于存在小于周围环境气体的密度差，会在浮力作用下浮升；矿井空气中的瓦斯气体分子在压强梯度的作用下产生压强扩散，通常由于空气重力产生方向向下的压强梯度，瓦斯气体分子具有上升的运动或趋势     

煤与瓦斯突出时期的通风调度

正矿井瓦斯是煤矿井下五大自然灾害之一,煤与瓦斯突出危害尤为严重。矿井煤与瓦斯突出发生后,破碎的煤体和大量的瓦斯气体突然向采掘空间抛出,必然改变井下巷道空气中的物理状态,从而改变巷道风流中气体的密度,形成一种附加的压力即瓦斯压力。瓦斯含量及压力的大小直接影响着煤与瓦斯突出的强度。瓦斯含量高、压力大,会在一定程度上造成堵塞巷道、设备损坏,甚至人员窒息死亡;瓦斯含量高、压力小,会在一定程度上造成煤壁折帮、掉顶等动力现象。     

基于灰色理论预测五阳矿未受采动影响煤层瓦斯含量

 采用邓氏关联度和广义综合关联度2种灰色关联分析方法对未受采动影响区域内煤层瓦斯含量的影响因素进行研究,并根据不同的影响因素分别建立了GM(1,7)、GM(1,6)和GM(1,5)瓦斯含量预测模型。研究结果表明,在五阳矿76、78采区未受采动影响的3#煤层中,30m底板砂泥岩比、地质构造、挥发分、灰分4个因素为影响其瓦斯含量的主要因素。由此建立的GM(1,5)模型瓦斯含量预测精度最高,可采用该模型对五阳矿76、78采区未受采动影响的3#煤层瓦斯含量进行预测。预测值能够为矿井瓦斯灾害的防治提供依据,对实现矿井的安全生产具有重要的现实意义。     

用绝热氧化法净化瓦斯气体

为了从根本上解决瓦斯爆炸的危害，提出了一种防治瓦斯爆炸的新方法，即绝热氧化法。该项技术的基本原理是：将接近爆炸浓度的含瓦斯气体稀释至爆炸浓度以下，再通过负压转移系统送入瓦斯绝热氧化净化系统，并对残余气体进行二次处理，使瓦斯气体中的CH4氧化成无爆炸危险的CO2和H2O。实验是在CH4≤5％的条件下进行的。实验采用了自行设计的密封式瓦斯绝热氧化净化装置。     

煤矿瓦斯旋流混合器定工况下混合均匀性研究

利用简化的数学模型对给定工况下煤矿瓦斯旋流混合器的混合均匀性进行了研究,主要研究旋流方式和旋流强度对乏风瓦斯出口速度和体积分数分布均匀性的影响. 研究结果表明:在外管气体的流量和转动惯量明显大于内管的工况下,外管的旋流对出口的速度场起到主导作用,使出口乏风瓦斯的速度分布均匀性降低;内管的旋流建立了径向和轴向的反压力梯度,产生了中心回流区,增强了内、外管流体动量和质量的交换,使出口的体积分数分布均匀性明显提高;随着旋流强度的提高,外管具有旋流的旋流方式的出口速度分布均匀性变差,而内管具有旋流的旋流方式的回流区掺混强度增大,有利于乏风瓦斯体积分数混合均匀性的提高.      

新大地煤矿瓦斯赋存规律及影响因素分析

瓦斯是生于煤层,储存于煤层或围岩中的气体地质体,瓦斯事故在煤矿安全事故中占很大的比重,因此,要想避免瓦斯事故,首先就要从根本上掌握瓦斯的赋存规律,再根据矿井实际情况,制定有针对性的防治措施。通过对新大地煤矿15#煤层瓦斯含量和瓦斯压力的测定,本文研究了新大地煤矿瓦斯赋存规律,并分析了煤层埋藏深度、地质构造、围岩性质对瓦斯赋存的影响作用,对指导瓦斯防治工作具有重要的理论指导意义。     

采场应力和煤结构对煤与瓦斯突出的影响

本文通过具体实例,分析讨论了采场应力对矿井煤与瓦斯突出的控制作用;煤的物理性质对矿井煤与瓦斯突出的影响。研究表明:煤的灰分、挥发分含量直接影响着煤体瓦斯压力、含量及煤与瓦斯的突出。     

浅析瓦斯涌出的影响因素

瓦斯涌出是造成煤矿生产过程中事故频发的主要因素.只有明确瓦斯涌出的主要影响因素,才有利于进一步的开展瓦斯预测工作,而且对提高矿井瓦斯地质图中相关内容的可靠度和精确性也具有非常重要的现实意义和应用价值.在综合分析大量资料的基础上,探讨了影响矿井瓦斯涌出的地质因素和开采技术因素.结果认为,影响瓦斯涌出的因素中,起主导作用的因素随各矿井地质条件的差异而有区别.瓦斯地质因素决定了煤层瓦斯含量,也是瓦斯涌出量大小的决定因素.瓦斯含量越高,瓦斯涌出量越大.井田封闭型构造带、地质构造变化带、岩浆侵入区以及无露头区受采动影响时瓦斯涌出量大.煤层倾角、煤变质程度、煤层厚度以及煤层埋深与矿井瓦斯涌出量成正相关关系.     

矿井瓦斯涌出与开采深度之析

矿井瓦斯涌出量随开采深度的增加而增加，成正比关系，但各矿增加的梯度各不相同。文章从瓦斯的存在状态及瓦斯含量，突出矿井中的瓦斯含量，以及煤、瓦斯突出区域预测的瓦斯地质方法、地质单元划分和开采深度的关系角度分析，浅析了矿井瓦斯涌出与开采深度。     

邢台显德汪煤矿瓦斯地质分析及瓦斯预测

分析了矿井瓦斯赋存规律，研究了瓦斯涌出特点，采用瓦斯涌出量与瓦斯含量比值法及瓦斯地质相关因素分析法，对矿井瓦斯涌出量进行了预测，为矿井深部的开采和灾害防治提供了科学依据。     

孔庄煤矿瓦斯异常原因及其防治措施

针对近年来，在一些低瓦斯矿井的瓦斯异常涌出区发生了一些重大瓦斯事故，以上海能源股份公司煤层瓦斯含量低，而局部存在高瓦斯区域的孔庄煤矿为例，从影响瓦斯涌出的地质因素和采掘因素出发，详细分析了低瓦斯含量煤层瓦斯异常涌出原因，并提出了瓦斯异常涌出防治措施。也为其它低瓦斯矿井瓦斯异常涌出问题的研究提供思路和方法。     

块煤瓦斯放散特性的实验研究

以大块煤为实验煤样,实验研究了大块煤瓦斯放散特性。并对同样实验条件下的煤粒瓦斯放散进行了对比研究。分析得出煤层甲烷排放解吸、扩散和渗流三个阶段中,影响煤层产气率的主要因素。指出低渗透无烟煤煤层气产气速率主要受裂隙中气体流动的限制。增加裂隙度,提高渗透率是低渗透无烟煤煤层气开发和利用最关键的环节。     

下石节矿4^-2煤层瓦斯赋存规律研究

为了能够超前防治矿井瓦斯灾害,在实测和反算了煤层瓦斯含量、瓦斯压力等瓦斯基本参数的基础上,通过回归分析煤层瓦斯含量、瓦斯压力与埋藏深度之间的关系,研究了煤层瓦斯赋存的基本规律,根据研究结果预测矿井深部的瓦斯涌出量,对瓦斯防治工作具有指导意义。     

褐煤在高温快速热裂解条件下析出产物的实验研究

通过瓦斯爆炸情形下褐煤的快速热裂解实验,研究了褐煤煤层发生煤矿瓦斯爆炸后褐煤发生次生火灾的机理。基于对褐煤的工业分析和元素分析,应溺能够满足瓦斯爆炸特征的居里点快速热裂解仪,时褐煤进行了热作用持续时间分剐为1,2,5,10s,热作用温度588-1313K的快速热裂解实验。对析出气体的最低助燃氧浓度和燃烧浓度极限进行了分析。瓦斯爆炸情形下褐煤热裂解会产生包括CH4,G2H4,C2 H6,C2H2,C3H6,bH8,G4-C5系列,CO,CO2在内的气体,以及焦炭、焦油。除焦炭产量随温度和时间呈减少趋势外,所有气体和焦油的产量均随温度的升高和热作用时问的延长而增加。析出气体中CH4,CO,CO2的比例较大,其余烯烃类气体比例很小。析出的混合气体在一定奈件下会发生火灾。