丁集煤矿11-2煤层瓦斯地质规律研究

运用瓦斯地质学理论,通过对淮南矿区和丁集煤矿瓦斯地质资料的分析,结合丁集煤矿11-2煤层地堪瓦斯含量和井下实测瓦斯含量,研究了影响该矿11-2煤层瓦斯地质规律的各种因素。通过分析,可将丁集煤矿划分为4个构造区,并得出地质构造、煤层露头和煤层底板上覆基岩厚度等是影响丁集煤矿11-2煤层瓦斯变化的主要因素,同时指出该矿发生的突出事故与地应力和地质构造有密切关系。     

不同孔隙应力下瓦斯吸附与解吸初速率研究

从煤层中不同的瓦斯孔隙应力出发,阐明煤层中瓦斯吸附与解吸的初速率与孔隙应力的关系.在实验室模拟实际地层进行实验研究,结果表明:瓦斯吸附与解吸的初速率与煤层孔隙应力成正比,且相同的实验时间内,解吸能力要强于吸附能力,孔隙应力与吸附和解吸初速率均呈线性关系.     

不同埋深煤体孔隙结构特征及瓦斯吸附特性研究

为研究同一煤层煤体孔隙结构及其瓦斯吸附性能与埋深的关系，通过等温吸附试验、低温N₂吸附试验，测定了4个不同埋深煤样的瓦斯吸附量和孔容、孔比表面积等孔隙结构参数，应用孔隙分形理论研究了不同埋深煤样的分形特征，并确定了孔隙结构参数与吸附常数的关系。结果表明：随着埋深的增加，煤样的孔比表面积增加，瓦斯吸附量增加；4个煤样中埋藏最深的煤样较最浅煤样比表面积增加了1.2603 m²/g,总孔容减小了0.0026 mL/g,瓦斯吸附量增加了67%,吸附饱和度降低了7.4%;吸附常数a与孔比表面积和分形维数的幂函数呈正相关关系，吸附常数b与吸附常数a呈幂函数关系。因此，可根据不同埋深煤样孔隙结构参数量化瓦斯吸附性能，为细化同一煤层瓦斯灾害防治方案提供了理论依据。     

环境安全与资源的桃战和机遇——煤层甲烷

甲烷是强烈的温室气体 ,煤层甲烷是煤矿瓦斯灾害之源 ,也是洁净的能源。综合采用井下现场测定、矿山统计分析和实验室试验确定的煤层瓦斯参数可靠性高 ,首次提出的含量法预测矿井瓦斯涌出量理论模型和邻近层瓦斯涌出率曲线 ,预测精度高 ,适用范围广。建立了双重孔隙、可压密煤层瓦斯储运方程和数值模拟方法 ,解吸时间控制吸附瓦斯的涌出。展望了煤层甲烷基础理论研究发展趋势     

煤层软硬分层吸附瓦斯性能差异性及其对瓦斯赋存的影响

为研究煤层软、硬分层吸附瓦斯性能差异性及其对瓦斯赋存的影响,分析了煤层内软分层的形成机理及结构特征,采集了我国多个煤与瓦斯突出矿井的煤样作为试验对象,应用高压容量法开展了软、硬分层煤样吸附瓦斯性能参数的对比试验,探讨了软煤、硬煤吸附性能的差异性。在此基础上,对煤层软、硬分层吸附瓦斯性能差异性与瓦斯赋存特征之间的关联进行了研究,结果表明:试验煤样软分层的极限吸附量均大于硬分层;随着瓦斯压力的增加,试验煤样软、硬分层瓦斯含量的差值逐渐增大,其曲线的变化特征与Langmuir方程类似,并且软、硬分层瓦斯含量数值的差异主要由吸附量差值构成;煤层软、硬分层吸附瓦斯性能的差异不仅对煤层原始瓦斯赋存特征有着显著的影响,同时还将影响煤巷掘进、瓦斯抽采过程中煤体内瓦斯流场的分布规律,需要根据煤层软、硬分层的组合特点,制订切实有效的瓦斯抽采技术方案。     

环境安全与资源的挑战和机遇——煤层甲烷

甲烷是强烈的温室气体,煤层甲烷是煤矿瓦斯灾害之源,也是洁净的能源。综合采用井下现场测定,矿山统计分析和实验室试验确定的煤怪瓦斯参数可靠性高,首次提出的含量法预测矿井涌出量理论模型和邻以瓦斯涌出曲线,预测精度高,适用范围广,建立了双重孔孔隙、可压密煤层瓦斯储运方程和数值的模拟方法,解吸时间控制吸附瓦斯的涌出。展望了煤层甲烷基础理论研究发展趋势。     

东曲矿软硬煤瓦斯吸附特性对比研究

为研究不同软硬煤瓦斯吸附特性,以山西古交矿区东曲矿为研究对象,针对2组不同变质程度的软硬煤,通过高压容量法测试了其瓦斯吸附性能;同时对不同软硬煤开展了低温液氮吸附实验,分析了其孔隙结构特征,从煤体微结构层面揭示了不同软硬煤的瓦斯吸附控制机理。研究结果表明:不同软硬煤之间存在较大的吸附差异性,瓦斯吸附参数VL最大值是最小值的1.5倍;在不同软硬煤中,微孔所占比例均大于50%,煤中的孔比表面积主要由小于10 nm的微孔所贡献;构造变形作用使得煤层中的原生孔隙裂隙系统被破坏,孔隙直径减小,微孔比例增加,孔隙比表面积也在不断增大,因而,软煤较硬煤拥有更强的吸附性能。     

突出煤体的瓦斯解吸特征及其影响因素分析

在适宜的外界条件下,煤体中的吸附瓦斯迅速解吸为游离瓦斯后可释放出巨大的能量,从而产生强烈的气体动力效应。通过理论分析得出影响瓦斯解吸速度的重要因素——瓦斯的浓度梯度和孔壁产生的能垒。在一定的煤层条件下,吸附瓦斯浓度梯度取决于外部裂隙中高压瓦斯的释放速度,而孔壁的能垒与煤体的粒度关系密切。研究分析了不同吸附压力和煤样颗粒对瓦斯解吸特征的影响,得出瓦斯解吸速度和解吸量随孔隙压力和煤体破坏程度变化的规律。     

王庄煤矿不同破坏类型煤体结构差异性及其对瓦斯吸附性能的研究

为研究不同破坏类型煤体结构差异性及其对瓦斯吸附的影响,以山西沁水煤田王庄煤矿3号煤层为工程背景,测试了4种不同破坏类型煤样的瓦斯吸附性能;采用低温液氮吸附法分析了不同破坏类型煤样的孔隙结构特征,通过FHH公式计算了煤体孔隙分形维数,并针对不同变形破坏程度煤的结构差异性进行了对比分析。结果表明:不同破坏类型煤样的瓦斯吸附能力差异显著,煤样的Langmuir体积VL从24.34cm~3/g增加到36.16cm~3/g,煤体破坏程度的增加有利于瓦斯吸附;不同破坏类型煤样的孔隙结构差异显著,煤样中值孔径变化范围为13.54~28.37nm,总比表面积在0.389~0.965m~2/g之间变化,分形维数值在2.389~2.682之间变化;总体来看,随煤体破坏程度的增加,煤孔径减小,孔比表面积增加,孔隙结构趋于复杂化,煤体拥有更强的吸附能力。     

屯兰矿煤岩体微观孔隙特征研究

为了研究煤的孔隙结构,利用显微组分分析、电镜扫描试验、压汞试验研究了屯兰矿不同煤层的煤孔隙形态和孔径大小。研究结果表明:屯兰矿各主采煤层产生的挥发量小,存在较多编织,不同类型孔隙对比发育,这种方式对于保存煤层瓦斯赋存更适合。通过压汞法对屯兰矿各主采煤层分析得出各类孔径分布比例相差较大。小孔和微孔在整体中所占比重高,煤层瓦斯赋存规律受到孔隙结构直接影响,会吸附大量瓦斯。     

水分对二_2煤层瓦斯吸附解吸规律的实验研究

以某矿无烟煤为例,通过改变煤中水分含量,用实验模拟方法研究了不同水分含量条件下的构造煤的瓦斯吸附-解吸规律,确定了构造软煤在不同水分、不同破坏类型和不同压力条件下的瓦斯解吸特征,为煤与瓦斯突出预测、煤层注水和煤矿瓦斯灾害的防治提供一定的理论依据。     

魏家地煤矿瓦斯地质规律及突出危险性研究

通过对魏家地煤矿地质构造、煤层顶底板岩性、煤的变质程度及煤岩组分、煤层厚度及结构、煤层埋藏深度等分析研究,总结了瓦斯赋存的规律,同时也对煤与瓦斯突出危险性进行了分析研究,这一成果可以对今后矿井瓦斯防治乃至煤层气的抽采利用提供技术依据。     

瓦斯流量法在测定煤层瓦斯抽放影响半径中的应用

石港煤矿15号煤层为煤与瓦斯突出煤层,为了指导石港煤矿消突工作面顺层抽放钻孔的合理布置,采用瓦斯流量法测量了石港煤矿15号煤层顺层钻孔抽放影响半径.结果表明:测试本煤层顺层钻孔的抽放影响半径时,瓦斯流量法是一种便捷、准确的方法.     

中马村矿煤与瓦斯突出地质因素分析

简述了中马村矿煤与瓦斯突出概况,详细分析了该矿煤与瓦斯突出与煤层厚度及变化、煤层分岔与合并、断层构造、煤体结构、煤层埋藏深度、地下水活动情况等地质因素之间的关系,提出了影响中马村矿煤与瓦斯突出的主要地质因素,为将来合理进行突出区域预测及采取有效防突措施奠定了基础。     

煤与瓦斯突出煤层巷道掘进工作面综合防突技术

本文阐述了掘进工作面瓦斯预抽、超前卸压孔、高压注水、震动放炮相结合的综合防突技术,并结合在新景矿芦南二区3#煤层煤巷掘进中的效果检验,阐述应用综合防突技术措施在煤与瓦斯突出煤层巷道掘进中的作用,对煤与瓦斯突出煤层巷道快速掘进具有指导意义。     

超化煤矿高瓦斯高应力煤巷掘进面瓦斯治理

超化煤矿在”三软”厚煤层高瓦斯高应力突出危险区域进行了综合消突技术的尝试。实践证明,深孔卸压抽放和浅孔静压释放瓦斯相结合,是超化矿高瓦斯高应力区域煤与瓦斯突出防治行之有效的方法。     

驱替置换煤层甲烷的注气影响半径及其在不同方向上的差异性

注气置换驱替煤层甲烷是煤层强化预抽的一种新理念,并在阳泉矿区试验成功。采用实测法测定了石港煤矿15#煤层注气驱替置换煤层甲烷影响半径,发现注气影响半径在煤层的层理方向和垂直层理方向上存在差异性,并对此进行了分析,提出布孔建议以避免驱替置换盲区,更好地实现煤层消突。     

寺河煤矿西井区3~#煤层瓦斯赋存规律研究

寺河矿西井区为煤与瓦斯突出矿井,为实施有效的区域防突技术,该矿对3#煤层瓦斯赋存规律进行了研究。该矿以地勘测定结果为基础,以煤层气地面井及井下实测结果为依据,对地勘结果进行筛选、修正,以此确定西井区3#煤层瓦斯含量,再通过瓦斯赋存主控因素分析,摸索得出西井区瓦斯赋存的规律。     

临涣矿煤层瓦斯压力预测方法的研究

为了掌握煤与瓦斯突出危险性预测过程中瓦斯压力分布规律,研究煤层瓦斯压力预测方法,为矿井瓦斯治理提供有效依据。通过分析临涣煤矿近距离突出煤层群中7#煤、9#煤的瓦斯压力分布,对不同区段瓦斯压力进行分段预测。结果表明,风化带区域与其以深区域各有不同的压力分布规律,综合考虑地温及地应力的变化对影响瓦斯压力大小的计算式,可使瓦斯压力的预测更为准确。