荫营煤矿通风网络可靠性分析

应用通风系统理论及可靠性理论,从分支风流的稳定性方面分析通风网络的可靠性。首先是通过测段风流功率指标判断分支风流的稳定性,然后对于风流不稳定的分支应该用风量及风压敏感度指标对其进行分析,找出影响分支风流稳定的原因进行改进。并对荫营煤矿通风网络中的一部分分支风流稳定性进行初步分析和改进,提高通讯网络的稳定性。     

钻屑解吸指标与瓦斯压力关系的应用

针对井下钻孔直接测定煤层瓦斯压力时由于封孔困难和受采掘卸压影响,有时很难测到煤层原始瓦斯压力,而且周期长的问题,通过在贺西煤矿井下快速测定的钻屑解吸指标,间接地反演求出了该矿煤层瓦斯压力;测定结果表明:煤壁瓦斯卸压带宽度约15~20m,当测压封孔深度和钻屑解吸指标测试深度小于此值时,实测和反演计算的压力为残存压力;大于此深度时,近似为原始压力;实测和反演计算压力结果一致。该结论可对贺西煤矿瓦斯治理具有一定的指导意义。     

关于注气开发煤层气机理的探讨

依据扩散渗透理论和多组分吸附平衡理论论述了注气开发煤层气提高抽放速率和抽率作用机理,并指出了今后研究方向。     

煤粒瓦斯扩散规律与突出预测指标的研究

依据第三类边界条件煤粒瓦斯扩散传质的理论，提出了一种预测煤和瓦斯突出的新指标，该指标包含了影响突出的多种因素，概括了已有的多种指标，具有广泛的适应性，并给出了计算实例。     

生物流态化采煤的内涵及技术构想

以固体资源转流态化开采的研究态势为切入点,结合煤的生物转化研究现状,探讨了原位条件下通过微生物发酵实现煤转流体开采的技术方案。从气态和液态产物综合利用角度出发,给出了煤的生物降解途径及流态化产物的生成路径;在此基础上,提出了生物流态化采煤的概念。考虑生物流态化采煤的特点,探索了生物流态化开采煤的实施方法、生产系统及工艺流程。分析了原位生物流态化采煤的关键技术及应用前景。初步搭建了煤的原位生物流态化开采的技术构想,为科学、高效和绿色采煤提供新思路。     

煤层气注开采中煤对不同气体的吸附作用

煤对不同气体的吸附作用是注气开发煤层气的关键。利用煤吸附甲烷的现有研究成果,借助于固体表面吸附理论,分析了适用于注气工艺中的煤吸附气体的基本理论,为进一步分析、设计、评价注气工艺奠定了可靠的理论基础。     

模糊数学在矿山安全综合评价中的应用

应用模糊数学的方法对某矿安全状况进行了综合评价。在建立影响该矿安全的层次结构模型的基础上，然后利用层次分析法确定各个因素对系统安全影响的权重，运用二级综合评判的数学模型对该矿的安全程度进行了定性和定量的综合评价。评价结果表明：该矿的安全状况比较理想，通风设备和检测设施符合有关安全技术法规。因此，该评价方法对矿山安全管理工作具有现实的指导意义。     

贺西煤矿3号和4号煤层瓦斯含量与压力的统计分析

通过对贺西煤矿地质构造、地质勘探钻孔探明的瓦斯基础参数分析发现煤层埋藏深度是影响该矿瓦斯含量和压力的控制因素。统计分析表明二者分别与煤层的埋藏深度成近似线性关系,并由此预测了生产采区生产区域的瓦斯含量和压力,预测值与实测值误差小于20%。贺西煤田的瓦斯风带深度为225 m,瓦斯带内瓦斯含量和压力的变化范围分别为5.27~8.64 m3/t和0.1~1.45 MPa。研究结论能作为瓦斯抽放设计的依据。     

间歇注气抽采煤层气井注气量与采收率分析研究

水力压裂煤层、注气提高煤层气采收率等生产工艺过程中,煤层中流体的运动是多相多组分流体的扩散渗流。假定煤层为孔隙裂隙二重介质,孔隙中只存在吸附状态气相,裂隙是气、水共存空间,孔隙与裂隙之间气体的交换量是渗流场中的质量源。试验研究了质量源与时间和煤层结构的关系,测定了吸附置换速率的衰减系数。应用多孔介质中扩散渗流理论,再运用质量连续方程,导出了多相多组分流体的扩散渗流微分方程。忽略占煤层中气体总量百分比很小的游离状态气体在微分方程中随时间变化,从而求出了单井间歇注气抽采煤层气井在注气过程注气量的近似表达式。分析解表明注入气体流量与注入气体压力和煤层气初始压力之差、竞争吸附置换速率成正比;煤层渗透率越大、煤层气和注入气体的混合粘性越小,吸附竞争置换速率越小和注气抽采煤层气效果越差;注气抽采煤层气工艺适合低透气性煤层。     

基于同步运移理论的瓦斯抽采气固耦合数值模拟

以煤层瓦斯扩散渗流同步运移理论为基础,综合考虑瓦斯抽采过程中煤体变形引起的孔隙率、渗透率变化,建立了瓦斯抽采气固耦合动态数学模型。以晋城某矿为例,结合该矿煤层赋存特征,借助Comsol multiphysics软件进行了数值模拟,模拟结果表明在瓦斯抽采过程中有效抽采半径与抽采时间符合幂函数关系;随着煤层埋藏深度增加,上覆应力增大,煤层孔隙率和渗透率降低,是导致瓦斯抽采难度增加的主要原因,为此如何能提高煤层的渗透率和孔隙率是增加瓦斯抽采率的关键;单纯增大抽采负压对提高瓦斯抽采率影响不大。该研究结论为优化瓦斯抽采工艺参数提供了理论依据。