瓦斯损失量计算方法的比较分析

用直接法测定煤层瓦斯含量时,最难控制、误差也最大的就是瓦斯损失量的计算。目前,图解法和最小二乘法是计算瓦斯损失量最为常用的方法,采用这2种方法对煤层瓦斯含量测定过程中的瓦斯损失量进行了计算,并进行了比较分析,然后在统计实测数据的基础上分析比较这2种方法对瓦斯损失量测定准确度的影响。     

双巷掘进工作面中间煤柱瓦斯流动理论分析

为了加强双巷掘进工作面的通风管理,分析了双巷掘进工作面中间煤柱瓦斯流动特点并建立了有限流场瓦斯流动的理论方程,根据边界条件和初始条件并运用数学物理方法求出理论方程的解析解,得出了描述中间煤柱瓦斯压力分布的计算公式,推导出计算中间煤柱煤壁单位面积瓦斯涌出量的公式,并利用端氏煤矿实测数据对公式进行了计算.结果表明:煤壁瓦斯涌出量的大小取决于煤层原始瓦斯压力、煤层透气性系数、煤层瓦斯含量系数和煤壁暴露时间;采用瓦斯涌出量计算公式算出的中间煤柱煤壁瓦斯涌出量符合现场的瓦斯涌出特征,其计算值与现场实测值的相对误差小于10%.     

解吸法测定煤层瓦斯含量过程中瓦斯损失量3种推算方法对比分析

基于井下解吸法直接测定煤层瓦斯含量过程中瓦斯损失量的重要性,采取全钻粉煤样在实验室不同压力条件下测定其解吸规律,然后运用3种损失量计算方法对瓦斯损失量计算结果进行分析比较,结果表明:槡t法更加符合钻屑初始阶段瓦斯解吸规律,采用该方法计算煤样瓦斯损失量误差较小。     

煤样暴露时间对瓦斯含量测定的影响分析

本文分析探讨煤层瓦斯含量测定方法的优缺点;对煤矿瓦斯含量的准确测定十分重要,其中煤样暴露时间是影响测试结果准确性的关键因素;以直接测定法中的井下钻孔瓦斯解吸法,探讨不同暴露时间对测试结果的影响;试验结果表明:(1)暴露时间越长,煤样累计解吸量越少,初始解析速率越小,瓦斯损失量越大;(2)随暴露时间的增加,损失量误差先减小后增大,且暴露时间为2 min时误差最小;推算瓦斯损失量的修正公式,为煤矿瓦斯含量测定提供一定参考。     

强烈地质构造煤瓦斯解吸规律的试验研究

为了解决推算强烈破坏煤取样过程中瓦斯损失量的问题,建立了一套具有脱气、充气、恒温和解吸测量功能的试验装置,模拟测试了强烈构造煤瓦斯解吸过程,根据模拟测定的解吸数据,构建了强烈破坏煤瓦斯解吸规律公式,确定了运用新建公式推算强烈破坏煤损失量时,煤样暴露时间应控制在3 min以内,此时的推算损失量误差小于10%.     

基于钻孔瓦斯损失量的瓦斯压力测定方法研究

为了缩短瓦斯压力测定时间,通过分析穿层测压钻孔瓦斯流动规律,建立测压钻孔瓦斯流动方程.利用有限差分法和FORTRAN对测压钻孔瓦斯流动方程进行数值计算.计算得出在不同封孔时间、钻孔穿煤长度和钻孔直径下测压钻孔瓦斯损失量,并对比分析了各个因素对其影响.分析结果表明测压钻孔瓦斯损失量随着封孔时间、穿煤长度和钻孔直径的增大而增大,并提出通过减少封孔时间、减小钻孔穿煤长度和采用小直径钻孔的方法,降低瓦斯损失量,缩短瓦斯压力测定时间.     

直接法瓦斯含量测定结果准确性实验研究

直接法测瓦斯含量是煤层瓦斯含量测定的重要方法,对井下瓦斯含量快速测定具有非常重要的作用。在该方法中,损失量计算的准确与否对瓦斯含量测定的准确性具有较大影响。为了探讨该方法的准确性,模拟了煤矿井下直接法测瓦斯含量的测试条件,设计了煤的瓦斯解吸实验。依据现行的直接法测定瓦斯含量的国家标准进行了实验测试,设置了不同的瓦斯吸附压力来改变瓦斯含量,设置了不同的煤样暴露时间来改变瓦斯解吸的损失量。实验采用通用的煤瓦斯吸附解吸实验系统,取用山西凤凰山矿9号原煤,将其粉碎为5种粒度后均匀混合,分别进行了不同压力、不同煤样暴露时间的解吸实验。根据实验数据,采用国家标准规定的方法进行了损失量计算。计算结果表明,国家标准规定的损失量计算方法具有较大的误差,误差原因为:在煤的瓦斯解吸过程中,瓦斯解吸速度随时间变化其规律性并不一致,而单一的■规律或幂函数规律对解吸速度的变化考虑的并不全面。通过损失量计算及误差分析结果,结合瓦斯分子微观解吸扩散过程进行分析,将直接法测含量中瓦斯解吸过程分为3个阶段,分别是:符合线性规律的初期高速释放阶段、符合■规律的中期快速解吸阶段、符合幂函数规律的后期缓速放散阶段,并给出了不同阶段对应的解吸量与解吸时间的数学表达式。     

关于解吸法测定煤层瓦斯含量中损失量计算的讨论

目前,解吸法作为测定煤层瓦斯含量的方法在各个矿区都已得到广泛应用。然而,大量的实践表明,此方法仍然存在着一些问题,特别在瓦斯损失量的补偿方面。本文主要对解吸法测试煤层瓦斯含量时关于损失量计算出现的问题进行了分析,并提出了改进方法。     

煤层瓦斯含量W与钻屑瓦斯解吸特征指标K_1关系的数学模型

根据钻屑瓦斯解吸量与解吸时间的关系原理和钻屑瓦斯解吸特征指标K1值测定原理,利用瓦斯损失量的计算公式,建立瓦斯含量与钻屑瓦斯解吸指标K1值的函数关系公式。通过实测数据对公式加以优化,最终建立瓦斯含量与钻屑瓦斯解吸指标K1值的数学关系模型,发现K1与解吸时间的函数和瓦斯含量成对数关系。利用模型能实现工作面瓦斯含量的快速测定。     

井下解吸法实测煤层原始瓦斯含量过程中采样损失量计算方法浅析

鉴于通过井下解吸法直接测试煤层原始瓦斯含量过程中确定采样期间瓦斯逸散损失量的重要性,应用井下解吸实测数据,分析了t~(1/2)法中煤样暴露时间和时间段长度对损失量计算结果的影响;对比验证了t~(1/2)法和负指数函数法对损失量计算结果的影响,最终认为负指数函数法更加符合构造煤初始阶段瓦斯解吸规律,采用该方法计算煤样瓦斯损失量比较可靠。     

豫西“三软”煤层煤样解吸规律研究

为了提高瓦斯含量直接测定法的准确性、可靠性,在实验室根据MT/T 641—1996规定的方法测定了郑煤集团崔庙矿11采区煤样、裴沟矿32采区煤样在不同吸附平衡压力下不同时间段的累计瓦斯解吸量,并运用数学软件统计分析两煤样的解吸数据,研究得出两煤样瓦斯解吸规律可用对数函数进行描述。据此提出对数函数公式用于直接法测定瓦斯损失量的推算及其工程应用的初步建议。     

测压过程中瓦斯渗流损失及其对结果的影响

在瓦斯压力测定过程中,瓦斯会沿着封孔材料周围岩石裂隙向外渗流。因此,为准确确定煤层原始瓦斯压力,需要找出瓦斯损失量及其对瓦斯压力测定结果的影响。本文首先确定损失瓦斯流动模型,进而推导出了瓦斯损失量的理论计算公式,分析瓦斯损失对瓦斯压力测定结果的影响,最后提出了煤层原始瓦斯压力修正计算方法,并对两类瓦斯压力测定方法进行了比较。     

绿水洞煤矿回采工作面瓦斯涌出规律的研究

在对回来工作面瓦斯涌出规律解析研究的基础上，根据对矿井现场大量实测数据的回归分析，提出了综采和高档普采工作面瓦斯涌出量计算公式，给出了回采过程和各工序瓦斯涌出曲线。该研究成果为回采工作面瓦斯涌出量预测，瓦斯灾害的防治及风量计算和调节提供了依据。     

关于煤粒瓦斯解吸经验公式的探讨

对煤粒瓦斯解吸的各种经验公式进行了综述分析,探讨了其间的内在联系,并进行了对比分析。选取不同粒度煤样在空气中进行瓦斯解吸实验,用不同的经验公式对实验数据进行拟合,指出了描述不同粒度下瓦斯解吸的最佳经验公式,这为计算瓦斯含量、瓦斯涌出量提供了依据,对进一步研究瓦斯解吸规律具有参考意义。     

绿水洞煤矿回采工作面瓦斯涌出规律的研究

在对回采工作面瓦斯涌出规律解析研究的基础上，根据对矿井现场大量实没数据的回归分析，提出了综采和高档普采工作面瓦斯涌出量计算公式；给回采过程和呼工序瓦斯涌出曲线。该研究成果为回采工作面瓦斯涌出量预测，瓦斯灾害的防治及风量计算和调节提供了依据。     

煤粒中瓦斯时变扩散规律的解析研究

针对瓦斯在煤粒中的菲克型扩散,对煤粒瓦斯放散过程中扩散系数发生变化的机理进行了分析,并通过求取时变扩散系数Dt的公式对南桐煤样在瓦斯解吸放散过程中的扩散系数变化规律进行了测定,通过对实验数据的分析,得出了时变扩散系数的数学模型,推导出了时变扩散方程的解析解。     

由瓦斯临界参量计算其分子直径公式的推导及应用

在瓦斯分子体积常量b与瓦斯气体临界参量关系式的基础上,根据b的数值等于1摩尔瓦斯气体所有分子本身体积总和的4倍的等量式、和圆球的体积公式,推导出了由瓦斯的监界参量计算瓦斯分子直径的公式,并进行了实际应用。     

近距离煤层群开采工作面瓦斯涌出量预测方法研究

在进行近距离煤层群开采工作面瓦斯涌出量预测时,下部煤层由于受上部多个煤层开采的影响,瓦斯会多次释放,瓦斯含量将大幅降低,利用行标所述方法进行下部煤层工作面瓦斯涌出量计算时,将不可避免地造成预测结果的偏差。为准确计算近距离煤层群开采时工作面的瓦斯涌出量,引入开采层对邻近层瓦斯涌出影响系数,对当前行标中开采层瓦斯涌出量计算公式和邻近层瓦斯涌出量计算公式中煤层原始瓦斯含量和煤层残存瓦斯含量进行了修正,提出了修正后的开采层瓦斯涌出量计算公式和邻近层瓦斯涌出量计算公式。利用修正后的计算公式对河北某矿近距离煤层群开采条件下各煤层回采工作面的瓦斯涌出量进行算例分析,并与行标所述方法进行比对,结果表明,两者之间在计算首采层瓦斯涌出量时结果基本一致,偏差为0.35 m3/t,其余各煤层回采工作面的瓦斯涌出量计算值均有较大幅度的偏差,偏差最大时,按行标所述方法计算的结果是按修正后公式计算结果的4.45倍,两者偏差达到3.76 m3/t。结合矿井工作面实际瓦斯涌出情况,按照修正后的计算公式计算的工作面瓦斯涌出量结果更接近于矿井实际回采工作面的瓦斯涌出量,验证了所提出的修正后的开采层瓦斯涌出量计算公式和邻近层瓦斯涌出量计算公式的准确性。     

论地勘时期煤层瓦斯含量现场测定

论述了地勘时期煤层瓦斯含量现场测定的重要性,阐述了地勘时期煤层瓦斯含量现场测定的基本工作包括设备器具的准备、现场测定和记录,并从煤样密封罐的气密性、煤芯的钻取、瓦斯解吸速度的现场测定、气体体积校正、瓦斯损失量计算、记录和送样等方面探讨了地勘时期煤层瓦斯含量现场测定应注意的事项。     

瓦斯含量直接测定法在大方煤田的研究

利用DGC型瓦斯含量直接测定装置对煤样进行瓦斯解吸速度和瓦斯解吸量的测定,结合损失量推算模型进行损失瓦斯量的推算和常压解吸量的计算,得出煤层的可解吸瓦斯含量,再通过朗格缪尔方程计算煤层的不可解吸瓦斯量,从而实现煤矿井下煤层瓦斯含量的直接快速测定.经过在大方煤田的现场试验,将直接测定法与间接法测算的煤层瓦斯含量进行比较,反算了煤层瓦斯压力,与实测瓦斯压力进行对比验证.结果表明:直接法和间接法测算的煤层瓦斯含量值、瓦斯压力值相近,该法可为矿井提供了准确可靠的煤层瓦斯基本参数.