混合煤样中软分层对煤与瓦斯突出的影响

在单一煤体吸附瓦斯的基础上,选用某煤矿硬煤和软煤,按照不同的厚度比进行分层混合,模拟煤层中软分层。运用Langmuir单分子层吸附理论,对混合煤样中软分层的吸附性质及其存在对煤与瓦斯突出的影响进行了研究。实验中利用自行研制的高压瓦斯吸附仪,对不同厚度比的混合煤样吸附瓦斯气体的等温吸附曲线、吸附常数a,b进行实验分析,并得出吸附量随压力的变化形态和吸附常数a,b随硬煤和软煤厚度比的变化形态。分析结果发现在软分层与其上覆硬煤层厚度近似相等时,发生突出的危险性最大,并通过理论分析说明了软分层的存在,煤层易发生煤与瓦斯突出的原因。为煤与瓦斯突出机理的研究提供了理论基础,开辟了新思路。     

软煤层瓦斯恒温吸附特性实验研究

煤层瓦斯吸附特性的研究是掌握煤层瓦斯涌出规律的前提,也是防治煤矿瓦斯事故灾害的基础。为了能够准确掌握软煤层对瓦斯的吸附特性,文中采用HCA型高压容量吸附法,对软煤体瓦斯恒温吸附过程进行实验研究,并与硬煤体进行对比,从而得出软煤层瓦斯吸附特性规律。结果表明:软煤的吸附常数a和b均稍大于硬煤,软煤对温度的变化较硬煤更为敏感,软、硬煤的吸附常数a,b值均与温度T成二次函数关系,且软、硬煤的等量吸附热均随吸附量的增大而增大,软煤的增加幅度要远大于硬煤的增加幅度。该研究结果为研究软煤层瓦斯赋存规律、优化煤矿瓦斯治理技术、保障煤矿安全生产提供理论依据。     

彝良向斜煤矿区瓦斯赋存特征

通过对彝良向斜煤矿区主要可采煤层瓦斯含量的测定,分析了地质构造、埋藏深度、围岩性质、煤层厚度及煤变质程度对瓦斯赋存的影响作用。研究了该区煤层瓦斯赋存规律,对东部煤层瓦斯含量异常区进行详细的分析,并对其成因进行了初步探讨,其结论对于该区后续煤矿开采具有重要的指导意义。     

温度对煤的瓦斯吸附性能影响的试验研究

通过实验研究了不同温度、不同瓦斯压力情况下,煤的瓦斯吸附性能的变化规律,得出了当温度、瓦斯压力变化时,煤的瓦斯吸附曲线以及吸附常数随温度变化的数学关系式,为研究瓦斯在煤层中的赋存和流动规律提供了物理基础。     

温度变化对煤体瓦斯吸附量影响规律的实验研究

通过对含瓦斯煤层瓦斯气体温度场分布规律研究,提出了煤层中总的瓦斯含量方程中α值的假设与猜想。经过实验,分别研究了定压条件与升压条件下温度改变对煤与瓦斯吸附的影响规律,得到煤体在不同温度下瓦斯的吸附以及渗流规律。实验应用WY98-A型瓦斯吸附解吸仪器,通过研究煤与瓦斯吸附在温度改变的环境下的规律,以及所选煤样在吸附饱和后随温度变化的函数关系,并对瓦斯吸附的饱和吸附量进行了数学拟合,得到其函数关系式。为煤层瓦斯储量计算,及不同阶段瓦斯抽采量计算提供了科学依据。     

采区瓦斯赋存规律及抽放效果技术研究

本文通过对瓦斯基本参数的测定,确定了煤层的瓦斯压力、瓦斯含量、煤的相关物理性质以及煤吸附瓦斯的一些特性。从而为煤层瓦斯涌出量大小、瓦斯综合治理方案的确定提供依据和基础。     

非等温情况下煤层瓦斯流动规律的研究

论文较详细地论述了煤层瓦斯吸附解吸机理和在不同孔隙裂隙下,煤层瓦斯储运形态。通过实验得出了温度变化情况下煤层瓦斯吸附解吸规律。根据渗流力学、岩石力学、传热学等,建立起煤层温度场、瓦斯渗流场及煤岩变形场三场耦合的数学模型,并给出其数值解法。从而建立起较为完善的煤和瓦斯固流耦合理论,使瓦斯流动理论的研究更接进实际。分析了煤矿开采过程中煤层温度变化原因,并根据所建立的数学模型及其数值解法,对考虑温度情况下,煤体应力状态进行数值模拟,并与等温情况下的计算结果进行了比较,为利用温度梯度变化预测煤和瓦斯突出…     

山西永聚煤矿煤层特征对瓦斯的控制作用

矿井瓦斯是影响煤矿安全生产的主要灾害之一,研究其分布特征及控制因素是解决矿井瓦斯灾害问题的关键。本文测试了山西永聚煤矿的10号微风化煤的瓦斯含量、煤岩成分、埋深、煤孔隙特征和等温吸附参数。通过SPSS软件分析了煤层瓦斯含量与煤层组分、埋藏深度等进行了Person线性相关性分析,从而确定煤层瓦斯含量的主要控制因素和瓦斯分布规律。结果表明,10号微风化煤的孔隙主要为微孔和过渡孔,孔径介于10~800 nm,具有原生孔隙特征,表明其未收到风化作用的影响。其对瓦斯吸附具有随着压力增大而吸附量显著增加的特征,但压力大于6 MPa时,瓦斯的吸附不在随着压力增加。瓦斯含量与煤层的埋藏深度且具有良好的正相关线性关系,从而根据二者线性关系和煤层埋深,预测了瓦斯分布规律。     

密封取样测定煤层瓦斯含量试验研究

针对直接法测定煤层瓦斯含量存在的取样过程损失瓦斯量大等问题,基于"正转取样,反转密封"思想,研制了密封取样装置,实验室开展了瓦斯吸附解吸实验,在现场进行了密封取样与孔口接渣取样测定煤层瓦斯含量对比试验。结果表明:密封取样能够实现定点取样,能够取到碎屑状煤样,且取样后不用考虑瓦斯漏失;由于退钻过程所取煤样被密封,导致井下初始瓦斯解吸量较大,其瓦斯损失量计算方法不能采用现有的常规补偿模型,可采用"2段法"补偿方法;密封取样测定煤层瓦斯含量测值比孔口接渣取样提高6.2%~12.9%。密封取样技术能够有效应用于井下煤层瓦斯含量测定。     

开滦矿区主采煤层瓦斯解吸规律实验研究及应用

为了研究开滦矿区煤层瓦斯解吸规律,对开滦矿区吕家坨和钱家营矿煤层瓦斯含量进行井下直接测定与煤样吸附解吸实验。通过设定煤层瓦斯压力下的吸附解吸实验,分析数据得出解吸规律与损失量推算公式后,与国家标准推荐的损失量推算公式作比较,得出适合开滦矿区的煤层瓦斯解吸规律,并对煤层瓦斯含量进行修正。研究表明,新得出的瓦斯解吸规率符合Q=at~b,利用新得出的瓦斯解吸规律测定出的瓦斯含量要比国家推荐方法测定的瓦斯含量最大提高4.3%,反算后的瓦斯压力最大提高5.0%。     

永定庄3号煤层瓦斯地质规律研究

以永定庄3号煤层为背景,介绍了断层和褶皱对瓦斯赋存的影响,然后又探讨了煤的变质程度和陷落柱对瓦斯的影响,最后通过对原始瓦斯的测定和瓦斯含量分布规律两方面进行研究分析,得出了煤层瓦斯的含量分布规律为:测试区域3号煤层处于甲烷带;煤层瓦斯含量(W)与埋藏深度(H)之间有较大的联系。     

基于多元回归分析的煤的吸附瓦斯含量影响因素研究

结合朗缪尔方程,采用多元线性回归分析法,分析了影响贵州某煤矿煤的吸附瓦斯含量的主要因素。结果表明:在煤的吸附系数、煤层瓦斯压力、煤的灰分、水分、孔隙率、密度等因素中煤层瓦斯压力和煤的吸附瓦斯含量关系最密切,呈正相关关系。     

浅谈WY—98A吸附常数测定仪的应用

本文介绍了WY—98A瓦斯吸附常数参数测定仪在平煤集团瓦斯研究所实验室的应用,总结出了测定程序及工作流程图,为准确测定瓦斯吸附常数积累了一定经验。     

煤层瓦斯吸附能力实验研究

根据Matlab人工神经网络极强的非线性逼近能力,对煤层瓦斯吸附能力进行了实验研究。以沙曲矿5号煤层为测试样板,用容量法测定瓦斯吸附能力,根据试验测得数据计算出其瓦斯吸附常数。实验检测结果表明,瓦斯吸附常数值26.7899和0.5434在误差允许范围内。该检测过程简捷,且具有较高的精确度。     

低透气性煤层的渗透率试验与瓦斯抽采技术

为揭示渗透率及孔隙率结构对低透气性煤层瓦斯抽采的影响,采用理论分析和试验研究方法,针对集贤煤矿9#煤层西二采区四片工作面瓦斯异常涌出与浓度超限的问题,在对工作面瓦斯的来源和向斜构造对瓦斯赋存的影响分析的基础上,实验室采用自压式三轴渗流测试装置测定了不同方向煤样试件的渗透率,应用低场核磁共振测试系统对孔隙结构分布规律进行研究,采用径向流量法对透气性系数进行测定.研究结果表明:煤层渗透率随瓦斯压力增大而降低,且表现出各向异性特征;煤层孔隙发育程度低,则渗透率降低,瓦斯渗透能力较差,吸附瓦斯含量较大,揭示了渗透率对低透气性煤层瓦斯抽采和抽采率影响较大.研究结论对低透气性煤层卸压增透措施和瓦斯抽采钻孔参数的选择具有理论指导意义.     

煤层瓦斯含量测定数据的计算机处理

瓦斯在煤中是以三种状态存在的,即游离瓦斯、吸附瓦斯和吸收瓦斯,由于深入煤体胶粘结构间的吸收瓦斯量很少,一般不予测定,因此煤的瓦斯含量通量只包括游离瓦斯和吸收瓦斯、游离瓦斯是根据煤的孔隙率与瓦斯压力进行计算,而吸附瓦斯则根据煤的吸附常数进行计算,当然煤的水份、温度及瓦斯成份等对其也有影响。     

水分及温度对煤吸附甲烷的影响

采用煤吸附甲烷参数测定装置,研究了水分及温度对煤吸附甲烷的影响,对完善间接法测定煤层瓦斯含量具有重要意义.对不同变质系列的4种煤样,进行了干燥和不同水分条件下的等温吸附实验.结果表明Langmuir吸附模型拟合精度最高,并得到水分对吸附影响的校正公式.不同温度下的等温吸附实验表明,随着温度的升高,煤吸附甲烷量减小,但变化趋势并不明显.研究得到了实验测定甲烷含量的校正公式及其相对误差.     

煤层注水研究现状及影响因素分析

首先对煤矿粉尘的危害进行了详细的阐述,其次结合煤的大分子结构对煤层注水的过程和方法的研究现状进行了分析,并总结了影响煤层注水效果的影响因素为：煤层裂隙、孔隙的发育程度,上覆岩层压力及支撑压力,煤的坚固性,煤的润湿性,煤层内的瓦斯压力。并对各影响因素进行了详细的分析,为煤层注水增注方法的研究提供了理论基础。     

煤层瓦斯吸附常数分布参数的极大似然估计

从潞安矿区常村矿采集煤块制作成粒径为0.17～0.25 mm的煤样,利用容量法测定了6组煤样在不同压力下的瓦斯吸附量.利用最小二乘法,得到了各组煤样吸附常数.将6组煤样吸附常数作为煤块吸附常数的一个观测样本,对煤块吸附常数的均值和均方差进行了极大似然估计,并将煤块吸附常数的均值和均方差作为煤层吸附常数均值和均方差的近似值.研究表明,在煤块Langmuir体积常数和Langmuir压力常数均服从对数正态分布的前提下,均值的极大似然估计值分别为3.17和0.373,标准差的极大似然估计值分别为0.062 9和0.111,相应的变异系数估计值分别为6.40%和11.1%;为了客观地评价煤块瓦斯吸附常数的离散性,不应过多地舍弃实验结果;为了正确估计煤层的瓦斯吸附常数,应从煤层多处采集煤块.     

煤体钻孔瓦斯有效抽采半径判定技术

为研究瓦斯矿井本煤层准确测定瓦斯有效抽采半径问题,提出了利用吨煤瓦斯抽采量计算钻孔瓦斯有效抽采半径的测定方法.基于瓦斯钻孔衰减负指数规律建立钻孔瓦斯抽采模型,解算出吨煤瓦斯抽采量,并与其煤层原始瓦斯含量对比,得出煤层残存瓦斯含量Wc和抽采率η,以此判断钻孔瓦斯有效抽采半径,只有同时满足{Wc≤8m3/t∩η≥30%},才为钻孔瓦斯有效抽采半径.研究结果表明:随着预抽时间延长,钻孔瓦斯有效抽采半径逐渐增大,直至极限抽采半径.通过工程实践,分析了不同时间的有效抽采半径,为瓦斯矿井抽采工作提供了可靠的抽采参数,具有实际应用价值.