常村煤矿煤与瓦斯突出区域预测

为了预测常村煤矿煤与瓦斯突出区域,结合3号煤层瓦斯含量和压力、构造煤厚度、底板构造曲率、顶底板相对力学强度等方面特征,构建了3号煤层煤与瓦斯突出危险区、威胁区和非突出区的指标体系,结果表明:煤层瓦斯含量大于6.89m3/t、压力大于0.74MPa,单层构造煤累计厚度大于3.0m,煤层底板构造曲率|K|>50×10-6m-1,煤层顶底板相对力学强度大于20的区域是煤与瓦斯突出危险区。     

柿庄南区块煤储层构造对渗透率控制关系的定量研究

基于柿庄南区块3~#煤层构造特征,结合测井资料和GSI多参数拟合,通过煤层构造曲率和渗透率的统计分析,定量研究煤储层构造对渗透率的控制关系。研究表明:煤储层构造曲率介于(0.3～2)×10~(-4)/m时,渗透率均大于0.2×10~(-3)μm~2;构造曲率低于0.3×10~(-4)/m或者高于2×10~(-4)/m时,煤储层渗透率均小于0.2×10~(-3)μm~2。煤储层构造曲率过高或过低都不利于渗透率的提高,以中等为好。     

皖北矿区五沟矿煤与瓦斯突出危险区划分

以瓦斯地质理论为基础,研究了皖北矿区五沟矿瓦斯风氧化带的界限、构造煤发育规律,进行了煤与瓦斯突出危险区划分。以煤层瓦斯成分和瓦斯含量为指标确定煤层瓦斯风氧化带界限,煤层底板标高-200～-330 m以浅为煤层瓦斯风氧化带;构造煤分布,区域上分区分带,层域上具有分层特征。煤与瓦斯区域突出危险性预测的瓦斯含量临界值定为7 m3/t,低于《防治煤与瓦斯突出规定》的8 m3/t;煤层底板等高线-450 m以浅,为低瓦斯区,矿井深部,向斜轴部,构造煤发育,瓦斯含量>7 m3/t,具有煤与瓦斯区域突出危险性。     

库拜煤田中部煤层气资源评价

介绍了勘查区煤田地质钻孔勘查资料及煤层气参数井获得的详实资料,对库拜煤田中区煤层气资源量进行了估算和预测。区内主采煤层主要为低水分、高灰、中-中高挥发分的煤。结果显示,区内煤层气总资源量为266.19×10~8m~3,其中A_3号煤层煤层气资源量79.23×10~8m~3,A_5号煤层煤层气资源量57.66×10~8m~3,A_7号煤层煤层气资源量43.00×10~8m~3,A_(9-10)煤层气资源量33.61×10~8m~3。     

平项山八矿煤层底板构造曲率对瓦斯的控制作用

基于河南平顶山八矿瓦斯地质背景分析,揭示了煤层瓦斯含量与煤层埋深的关系,探讨了断裂构造对煤层瓦斯的控制作用。采用曲度方法定量计算了煤层底板等高线构造曲率,并分别进行了构造曲率与煤田钻孔实测瓦斯含量、矿井实测相对瓦斯涌出量及突出煤量和瓦斯量的相关性分析。结果表明,构造曲率与瓦斯含量、瓦斯相对涌出量、突出瓦斯量、突出煤量呈负相关关系,反映研究区己15煤层位于褶皱中和面以上,即煤层在向斜轴部受挤压而背斜轴部受拉张,正曲率值反映煤层受到拉张应力作用,负曲率值反映煤层受到挤压应力作用,曲率绝对值越大,受力越大。     

构造煤发育区煤层气地面开发方案的探讨

本文从研究开采解放层防止煤与瓦斯突出机理得到启示，在详细研究了构造煤发育区煤体结构和煤层顶板特征基础上，提出了用煤层顶板完井强化法，进行构造煤煤层气地面开发的方案，为我国东部构造煤发育区煤层气的开发提供了新的途径。     

基于低温液氮实验的不同煤体结构煤的孔隙特征及其对瓦斯突出影响

采集淮南煤田3个不同矿区13-1煤层、焦作矿区中马村煤矿二1煤层不同分层的不同煤体结构煤样进行低温液氮吸附试验,分析研究了不同煤体结构构造煤的孔隙特征。由此将构造煤的低温液氮回线划分为H1、H2、H3三类,构造煤的孔隙划分为4类：两端开口的孔,一端开口的孔,墨水瓶形孔和狭缝形孔。碎裂煤中主要为一端开口的圆筒形孔和两端开口的圆筒形孔;碎粒煤和糜棱煤则主要包含狭缝形平板孔、墨水瓶形孔和一端开口的圆筒形孔。研究表明：构造煤对气体的吸附一般发生在孔径3.3 nm左右的孔隙;随煤体破坏强度增大,比表面积和孔体积的分形维数均在增大。综合孔隙特征研究结果,对糜棱煤、碎粒煤煤层分布发育地区容易引发瓦斯突出的机制进行了探讨。     

阳泉新景煤矿煤层孔隙结构特征研究

在新景煤矿井下煤体结构观测、构造煤宏观和显微构造变形分析的基础上,结合其孔隙参数与孔隙结构特征研究,探讨了构造煤发育类型与变形特征及其对孔隙结构特征的影响。研究表明:新景矿3号煤层构造煤类型主要为原生煤、碎裂煤和碎斑煤。孔隙参数对煤体构造变形具有很好的响应,随着煤体构造变形程度的增强,总孔容、孔隙度和中孔孔容增大,退汞效率下降,构造变形导致中孔孔容的差异性增强。阶段孔容分布曲线可分为"水平段"、"尖棱段"和"阶梯段"3种区段类型,水平段反映了较弱的构造变形改造,尖棱段指示了强构造变形碎斑结构所导致的孔喉的发育,阶梯段则代表了煤层气的吸附和存储空间孔隙。     

矿用导爆索深孔预裂爆破增透效果应用研究

阳煤集团高瓦斯、煤与瓦斯突出矿井主要分布在沁水煤田。目前所采各煤层瓦斯含量在14.75~21.73 m~3/t之间,煤层透气性系数为0.000375 md,属本煤层难抽放煤体。阳煤集团新景公司试验用导爆索深孔爆破技术增加煤体透气性后再进行抽采瓦斯,效果明显,为煤体增透提供了新的技术途径。     

开平煤田构造曲率与煤层气赋存特征

通过对开平煤田地质构造的研究,阐明了褶曲构造对开平煤田的控制作用,利用曲度方法定量计算了煤层底板等高线的构造曲率,分析发现研究区煤层气含气量与构造曲率呈负相关关系,即研究区9#煤位于褶皱中和面以上,煤层在背斜轴部遭受拉张,不利于煤层气的保存,在向斜轴部受到挤压利于煤层气的保存。     

煤与瓦斯突出地质控制机理探讨

在综合考察国内外煤与瓦斯突出研究基础上,从瓦斯地质角度深入分析构造煤体、高压瓦斯和构造作用等影响突出发生的关键因素,初步提出以瓦斯突出煤体为核心的煤与瓦斯突出地质控制机理。认为地质构造控制着煤层瓦斯的赋存和构造煤分层破坏程度以及厚度分布,控制着煤与瓦斯突出;煤与瓦斯突出动力现象是一定规模的瓦斯突出煤体在临近采掘工作面煤壁时,卸载引起煤体拉张向深部扩展破坏,煤层透气性高倍增加,同时煤体内大量瓦斯因降压而快速解吸,靠近煤壁的煤体内瞬间形成高动能的气、煤颗粒混合体,类似点爆炸药包,造成煤层严重崩塌破坏,发生煤与瓦斯突出。以郑煤集团大平煤矿“10·20”特大型煤与瓦斯突出为基础,进行地质控制煤与瓦斯突出实例分析,结合新疆自治区煤矿瓦斯地质特征揭示了瓦斯突出煤体发育和分布规律。     

贵州矿区煤孔隙结构及其等温吸附特性研究

为完善贵州矿区煤孔隙结构及瓦斯吸附特性,促进煤层气的抽采和防治煤与瓦斯突出,以贵州矿区4个不同矿井煤样为研究对象,利用扫描电镜、压汞和等温吸附等手段进行测试。结果表明:贵州煤大量发育裂隙和次生孔隙,这些裂隙和孔隙是煤层瓦斯的吸附场所和流通通道;贵州煤的孔容在0.146 8~0.228 9 m L/g之间,孔比表面积在15.434~18.260 m~2/g之间,平均孔径在33.4~51.4 nm之间,煤中大孔及裂缝是孔体积的主要贡献者,5~10 nm之间的孔隙是煤比表面积的主要贡献者,煤中开放孔较少,孔隙连通性一般;瓦斯的吸附能力与孔体积、孔比表面积具有良好的正相关性,Langmuir单分子层吸附方程适合煤对甲烷的吸附。     

库拜煤田东部煤层气资源评价

根据勘查区煤田地质钻孔勘查资料及煤层气参数井获得的详实资料,文章对库拜煤田东区煤层气资源量进行了估算和预测。区内主采煤层主要为低中灰、中高挥发分的煤。区内煤层气总资源量为179.01×10~8m~3,其中下_5号煤层为78.65×10~8m~3,下_(10)号煤层为64.36×10~8m~3;煤层气资源丰度为1.55×10~8m~3,本勘查区属于煤层气资源量规模中等丰度、中深埋深的中型煤层气田。     

近煤层岩巷掘进工作面探煤技术应用

针对近煤层岩巷掘进过程中存在误揭煤层及煤与瓦斯事故,为保证掘进工作面施工安全,提出了近煤层岩巷掘进工作面"两探一预测"的探煤技术,并在宏发煤矿+1 650 m集中运输大巷开展试验研究。研究结果表明:根据探煤钻孔竣工参数拟合得到巷道延伸方向上下部煤层顶板、底板等高线,判断上下部煤层倾角分别为13°~18°和5°~13°;厚度分别为2.76~3.16 m和2.64~3.61 m;与巷道最小法向距离2.94 m和5.23 m,预测与实际最大误差为11.1%。同时在上下部煤层分别采取6个煤样,测定上部煤层瓦斯含量为6.588 1~7.998 1 m~3/t,下部煤层瓦斯含量为5.963 2~7.693 2 m~3/t。     

福达煤矿瓦斯地质影响因素分析

通过福达煤矿井下钻屑解吸法实测8号煤层瓦斯含量,建立瓦斯含量预测方程,运用区域构造演化理论,对福达煤矿瓦斯地质影响因素进行了分析,总结了福达煤矿瓦斯赋存规律。研究表明:褶曲构造、煤层埋深、顶底板岩性、陷落柱和构造煤是影响福达煤矿煤层瓦斯赋存的重要因素;计算出矿井瓦斯梯度为0.0364 m3/(t.hm);8号煤层构造煤总体厚度达0.35 m,并沿煤层倾向呈增厚趋势,构造煤发育是该矿区瓦斯富集主控因素之一。     

结合孔隙结构分析热蒸汽对煤体瓦斯解吸的影响

为了探究热蒸汽对煤体瓦斯解吸能力的影响,以阳泉新元煤矿贫煤为研究对象,采用压汞法分析了热蒸汽处理前后煤体的孔隙结构演化,结合吸附—解吸试验,用解吸率和解吸时间临界值表征热蒸汽和水分对煤体瓦斯解吸的影响。结果表明:(1)热蒸汽处理后煤体的总孔容、滞后环面积、孔隙率、渗透率及平均孔径均有增大,煤体小孔向大孔发育,闭合孔隙向开放孔隙转变,孔隙结构的连通性明显提升;(2)煤体瓦斯解吸率随着平衡压力增大而增大;热蒸汽的使用有效促进煤体残余吸附瓦斯的解吸,消除了煤体中水分抑制瓦斯解吸的影响,瓦斯解吸率明显增大;(3)热蒸汽作用下煤体瓦斯解吸时间效应临界值明显降低,解吸达到平衡所需的时间缩短,解吸效率显著提升。该研究为煤层注热强化煤层气开采提供了一定的理论依据。     

基于瓦斯放散特性单因素的煤与瓦斯突出模拟实验研究

使用三维煤与瓦斯突出模拟装置进行不同瓦斯放散特性煤样的煤与瓦斯突出模拟实验,分析单因素条件下煤样瓦斯放散特性对煤与瓦斯突出的影响。模拟实验进一步验证了煤体吸附瓦斯会在一定程度上降低煤体强度。实验结果表明,煤样瓦斯放散初速度与突出发生后残留煤体的坚固性系数呈负相关,瓦斯对煤样的粉碎作用会随瓦斯放散初速度增大而增强。提出突出强度系数综合表示突出发生的强度,数据显示:突出强度与煤样瓦斯放散初速度呈正相关,对于具有煤与瓦斯突出危险的煤层存在1个突出强度会急剧增加的阈值,当煤层的瓦斯放散初速度高于该数值时突出强度将明显增强。对于五轮山煤矿的5-3号煤层,该值介于13.9~16.8之间。     

浅析七五煤矿煤层瓦斯含量的控制因素

在综合分析煤矿瓦斯地质条件的基础上,探讨了煤层吸附性、煤围岩特征、煤层厚度及其变化、煤体结构和地质构造区域演化、煤层顶底板岩性、煤层埋深和矿井构造对瓦斯赋存和突出的控制作用,得出结论:煤层中瓦斯的含量受许多地质因素控制,目前所含的瓦斯是各种地质因素综合作用的结果.     

城山煤矿3B号煤层瓦斯地质规律研究

为了防止城山煤矿3B号煤层的瓦斯事故,掌握城山煤矿的瓦斯赋存特征,采用定性、定量相结合的方法建立数学模型,研究了地质构造、煤层顶底板岩性、煤层埋深对瓦斯赋存的影响和煤与瓦斯突出危险性分区分带特征。结果表明：城山煤矿3B号煤层构造复杂区域为瓦斯含量高集中带,煤层顶底板的岩性坚硬致密有利于瓦斯的保存;随着埋深的增加,瓦斯含量、瓦斯涌出量越来越大,瓦斯含量梯度高达3.01 m3/（t·hm）;在埋藏深处瓦斯压力增大,围岩透气性降低,特别在构造复杂区煤体破坏严重,煤层瓦斯压力达到0.74 MPa的区域,确定为突出危险区。     

原生结构煤与构造煤孔隙结构与瓦斯扩散特性研究

为了研究原生结构煤与构造煤孔隙结构与瓦斯扩散特性,采用压汞、低温液氮、二氧化碳吸附和稳压吸附试验对试验煤样进行研究。分析了原生结构煤与构造煤的孔隙结构特征,以及在颗粒条件下吸附瓦斯的时间效应,获得原生结构煤与构造煤孔隙的复杂程度与瓦斯在煤粒中运移快慢的关系。研究表明:祁南矿和大宁矿原生结构煤的微孔孔长度分别为8.087×10~(10)m/g和1.202×10~(11)m/g,而构造煤的微孔孔长度分别为6.932×10~(10)m/g和1.090×10~(11)m/g;给定试验煤样条件下,原生结构煤吸附达到平衡状态需要的时间远大于构造煤,构造煤在前3 min的平均吸附速率分别为原生结构煤的3.3和3.8倍;煤样中的微孔孔长度越小,瓦斯在煤中的扩散路径越短,运移所需时间越少,在初期吸附的瓦斯量越大。