解吸法测定煤层瓦斯压力和瓦斯含量的实验研究

本文实验研究了煤屑的瓦斯解吸规律,实验表明:煤屑的解吸瓦斯流量与煤层瓦斯含量、瓦斯压力密切相关,利用煤屑解吸瓦斯流量可准确测算煤层瓦斯压力和瓦斯含量,该方法具有测定速度快、简单易行、数据可靠等特点,可在现场推广应用.最后提出了利用煤屑解吸瓦斯流量测算煤层瓦斯压力和瓦斯含量的计算方法和计算公式.     

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。     

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。     

赵官煤矿矿井瓦斯基本参数测试与分析

应用理论分析和现场实测方法,探讨了赵官煤矿主采煤层瓦斯压力、钻孔瓦斯流量、煤层瓦斯含量和煤层透气性系数等参数,为研究煤层瓦斯的流动规律、煤层瓦斯抽放提供了科学依据,对赵官煤矿矿井瓦斯综合治理具有重要的指导意义。     

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。     

新庄孜矿煤体瓦斯含量与震波衰减特征分析

为了研究煤层动力学参数与煤层瓦斯地质参数之问的相关关系,采用矿井震波探测技术对淮南新庄孜煤矿主采煤层进行了震波衰减探测试验,分析研究煤层的吸收衰减系数和煤层品质因子Q值特征。试验结果表明：试验区煤层瓦斯压力与Q值成幂函数相关、瓦斯含量与Q值成近似负线性相关;衰减系数与瓦斯压力成正线性相关,与瓦斯含量成指数函数相关。研究结果为煤与瓦斯突出预测提供了新的参数。     

不同瓦斯压力条件下的煤与瓦斯突出模拟实验

为探讨瓦斯压力在煤与瓦斯突出过程中的作用机制,利用自主研制的煤与瓦斯突出模拟试验台和同一种煤样,在煤样成型压力、煤样含水率、受力状况等参数均恒定的情况下,分别进行了5种不同瓦斯压力水平下的煤与瓦斯突出模拟实验。结果表明,煤与瓦斯突出可形成口小腹大的呈梨形或椭圆形的突出孔洞,且突出孔洞容积仅为突出煤体积的1/2～2/3;在瓦斯压力方面存在一个使煤与瓦斯突出发生与否的阀值,高于此阀值时,瓦斯压力愈大则突出强度亦愈大,且瓦斯压力作为突出发生的动力同时也对突出煤粉有一定的粉碎和抛出作用;煤样温度呈先升高后降低并连续变化的趋势,利用温度变化梯度可进行煤与瓦斯突出预测预报。     

艾维尔沟矿区碎软难解吸煤层瓦斯运移规律

为了掌握艾维尔沟矿区主采煤层的瓦斯运移规律、指导瓦斯抽采工作,实测了煤层多元物性参数、建立了含瓦斯煤体多场耦合模型,通过数值模拟分析了瓦斯运移特性。研究表明：矿区主采的4号、5号和6号煤层存在煤层碎软、瓦斯含量高、透气性差等不利因素,抽采难度大。随着抽采时间增加,钻孔周围基质瓦斯压力和裂隙瓦斯压力均按照一元二次函数关系规律性减小。基质瓦斯压力与裂隙瓦斯压力在抽采初期降低速度基本一致,但随抽采时间增加,裂隙瓦斯压力下降速度明显快于基质瓦斯压力,二者之间的压力差也越来越大。5号煤层裂隙瓦斯压力和基质瓦斯压力的降低速度、裂隙中渗流速度及基质中瓦斯解吸扩散速度较4号和6号煤层慢。为提高矿区抽采效果,应采取强化瓦斯抽采措施改善煤层透气性等物理性质,以提高煤层裂隙瓦斯渗流速度,促进基质瓦斯解吸扩散,5号煤层应采取相对更加有效的增透措施。     

低浓度煤层气发电机组技术及其应用

以低浓度煤层气为燃料，用往复活塞式内燃机发电是综合利用低浓度煤层气(俗称瓦斯)的最佳途径之一。应用电控技术，闭环电子控制空气与瓦斯配比，适应浓度和抽排压力的变化，使瓦斯用作活塞往复式内燃机燃料成为现实。论述了瓦斯发电机组发电技术的特点、流程，并对其安全性、经济效益进行了分析，并对瓦斯发电的前景作了展望。     

基于不相容最小二乘理论的煤与瓦斯突出灾害的预测研究

应用不相容方程组和最小二乘理论,根据已有的瓦斯压力原始统计资料,建立了煤层瓦斯压力和煤层地理位置关系的方程,并进行了相关性分析。分析结果表明可以根据此方程,由煤层所在的地理位置准确地预测煤层的瓦斯压力,进而对煤与瓦斯突出灾害进行预测,对矿山的生产和建设具有重要的实用价值。     

沁城煤矿2煤层瓦斯赋存地质规律

为了掌握沁城煤矿瓦斯地质规律,通过分析研究沁城煤矿的地质构造、瓦斯含量和瓦斯压力,得出了煤层埋深和地质构造是2煤层瓦斯赋存的主要控制因素,合理地预测了2煤层瓦斯含量和瓦斯压力,并绘制了瓦斯含量和压力等值线图,为矿井制定合理的瓦斯治理方案奠定重要基础,有效保障了矿井安全生产。     

煤层温度和应力梯度变化对煤层瓦斯压力计算的影响

针对煤层在地表有露头或出口的情况,根据煤层瓦斯渗流方程,提出了考虑煤层温度和地应力梯度变化的煤层瓦斯压力的计算方法。对某矿井煤层瓦斯的理论计算和实例结果表明：煤层温度和地应力梯度变化对煤层瓦斯压力有较大影响,对于深部开采煤层和高温矿井,考虑地温和地应力梯度的影响,将使所确定的煤层瓦斯压力值更准确。     

煤层钻孔周围瓦斯压力分布的流量反演分析法

用微积分方法建立了钻孔瓦斯涌出量与孔壁流速及时间的关系式;在Darcy定律的基础上,运用流量反演分析法,得出了瓦斯流动的微分方程和瓦斯压力的解析表达式。该结果为研究瓦斯流动及钻孔周围瓦斯压力分布随诸参数变化提供了较为简捷的方法。     

利用"球壳失稳"理论确定煤与瓦斯突出瓦斯压力临界值

通过实验分析得出了马家沟矿9-12、12煤层初始释放瓦斯膨胀能与瓦斯压力的线性关系,从而确定了马家沟矿深部水平9-12、12煤层煤与瓦斯突出瓦斯压力临界值,为深部水平煤与瓦斯突出预测提供了依据.     

瓦斯浓度对爆炸压力及压力上升速率影响

不同的瓦斯浓度爆炸时产生的爆炸压力及压力上升速率是不同的。运用自行研制的实验系统,对不同瓦斯浓度对瓦斯爆炸压力及压力上升速率的影响进行了实验研究,得到了定容瓦斯爆炸最大爆炸压力、最大压力上升速率等特征参数;得出瓦斯浓度与瓦斯定容爆炸最大爆炸压力及最大压力上升速率呈二次函数关系,另外,国家目前在气体爆炸特性方面尚无统一的标准出台,文中所采用的实验设备以及实验方法为瓦斯爆炸特性实验标准的制订提供了依据。     

输送管道内低浓度瓦斯爆炸传播实验研究

为了提高煤矿抽采瓦斯的利用率和抽采系统的安全性,实现低浓度瓦斯的安全抽采和利用,开发可靠、完善、配套的低浓度瓦斯抽放系统设备,对低浓度瓦斯抽放输送管道中瓦斯爆炸传播机理进行了实验研究.研究表明,DN500 mm和DN700 mm管道的全管道瓦斯爆炸最大压力峰值出现在出口附近,在本试验条件下,最大压力峰值在0 7～1 9 MPa之间;瓦斯爆炸压力峰值从爆源点开始逐渐下降,传播一段距离后出现拐点,压力峰值开始上升;火焰速度随着传播距离的加长而依次增大,在靠近出口处,火焰传播速度最快;管道管径的不同明显影响了瓦斯的爆炸过程.这些规律性的结论为低浓度瓦斯输送管道的承压设计、各种隔抑爆设备的承压设计以及输送管道上各种隔抑爆设备的安装距离的确定提供了理论依据.     

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。     

利用“球壳失稳”理论确定煤与瓦斯突出瓦斯压力临界值

通过实验分析得出了马家沟矿9—12、12煤层初始释放瓦斯膨胀能与瓦斯压力的线性关系，从而确定了马家沟矿深部水平9—12、12煤层煤与瓦斯突出瓦斯压力临界值，为深部水平煤与瓦斯突出预测提供了依据。     

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。     

受限空间初始压力对瓦斯爆炸反应动力学特性的影响

为了探求不同初始压力下瓦斯爆炸的动力学特性,采用详细的瓦斯爆炸链式反应机理(包括53种组分,325个反应),利用软件CHEMKINⅢ,对其中的SENKIN子程序包进行修改,通过数值计算和模拟,得出了在受限空间中不同初始压力对瓦斯爆炸动力学特性的影响。对不同初始压力条件下瓦斯爆炸压力和温度的变化趋势,反应物摩尔分数的变化趋势,致灾性气体的生成及变化趋势做了详细的模拟和分析。计算结果表明:初始压力对瓦斯爆炸温度影响较少,对爆炸压力影响较大;初始压力越大,瓦斯爆炸的引爆时间越短,爆炸强度越大,链式反应中自由基的摩尔分数就越小,所产生的CO摩尔分数越少,而所产生的CO2、NO和NO2摩尔分数就会越多。