取碎屑状煤芯时的煤层瓦斯含量直接测定方法研究

针对直接法测定煤层瓦斯含量时难以取得完整煤芯的难题，提出了取碎屑状煤芯时的瓦斯损失量数学模型，依据该模型采用分步拟合的方法确定α和k 值，并形成了快速取碎屑状煤芯时的煤层瓦斯含量快速测定方法。现场试验结果表明：采用分步拟合确定瓦斯损失量时，实验测定解吸的瓦斯体积2V 和(0 tt +的相关因子?基本在0.99以上，并结合煤层瓦斯含量直接测定工)α艺测得桐梓煤矿7#，9#和10#煤层瓦斯含量及瓦斯压力，测得结果符合该煤层多次发生突出的情况。表明运用该方法能够准确地计算煤层瓦斯含量，为煤层瓦斯含量作为区域预测煤与瓦斯突出的指标奠定了基础。     

用直接法测定煤层瓦斯含量来推算损失量的方法

通过对焦作矿区煤样的瓦斯解吸规律研究，找出了采用解吸法测定煤层瓦斯含量时推算损失量误差的原因，提出了完善推算损失量的方法。     

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。     

地勘期间煤层瓦斯含量测定方法存在问题及对策分析

首先概括了我国地勘瓦斯含量测定方法的发展历程和应用效果,继而详述了地勘钻孔瓦斯解吸法的技术原理及存在的问题。指出地勘解吸法含量测值普遍偏低的主要原因在于目前使用的取芯过程中煤样损失量补偿方法不尽合理,并基于此提出了推广绳索取芯、保压取芯、完善取样过程煤芯损失瓦斯量推算方法和补偿游离瓦斯量等减少含量测值误差的技术对策。     

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。     

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。     

DGC测定瓦斯含量过程中损失量影响因素分析

瓦斯损失量推算的准确与否直接影响到瓦斯含量的测定结果。通过对瓦斯损失量推算数学模型、取样方法、煤体解吸性能等方面的分析,确定了煤层瓦斯解吸是多因素动态耦合作用的结果,应根据实际情况对数学模型进行选取。为减小损失瓦斯量的影响误差,应尽量缩短煤体暴露时间及保持煤芯的完整性与密封性。     

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。     

井下钻屑解吸瓦斯时瓦斯损失量的探讨

为了测定煤屑在解吸时的瓦斯损失量,对淮南矿区丁集矿做了井下煤屑瓦斯解吸实验,采样方法采用风力排屑,直接从孔口接取煤样,在采样地点对采样煤屑做等压解吸实验,取煤屑自然解吸初期前20 min作为参考时间段;从而推导出在解吸初期煤屑解吸初速度与解吸时间段关系为q=0.035 t-0.45,瓦斯损失量与暴露时间的经验公式为Qs=0.064t00.55。     

解吸法损失瓦斯量计算的探索

在钻孔中进行瓦斯采样是煤田地质勘探的一项重要工作。对煤层瓦斯的采取,过去一般使弔密封式和集气式煤芯瓦斯样采取器。近年来,抚顺煤研所试验并应用于生产的解吸法测定煤层瓦斯含量,方法简便,成功率高,不影响钻探效率。收到了较好的效果。几年来,我们在乌鲁木齐一白杨河详勘区解吸瓦斯的工作实践,对野外的解吸过程和仪     

反转密封取样装置

直接法测定煤层瓦斯含量中,如何减少或准确推算损失瓦斯量是一个亟待解决的问题。从缩短取样过程中煤样暴露时间角度出发,设计了一种反转密封取样装置,并在祁南煤矿715底板巷24#钻场进行了现场试验。结果表明:该装置能够取到碎屑状煤样,且在取样完成时能够完成对煤样的密封,井下无需转移煤样,直接通过煤样筒利用快接装置进行井下解吸;与传统的岩芯管取芯相比,反转密封取样能够极大缩短取样过程中煤样的暴露时间,井下30 min瓦斯解吸量明显增大,减小了取样过程损失瓦斯量,能够提高直接法测定煤层瓦斯含量的准确性。     

特性煤体含气量测定研究

通过不同粒径组合煤样的吸附和解吸实验,模拟测定不同破碎特性煤的原始含气量和国标法实测含气量,并研究了不同破碎特性煤体含气量的测定方法。研究结果表明,不同破碎程度煤的原始含气量和国标方法测定的含气量差别很大,对于煤体破碎的煤,采用国标方法测得的含气量与实际值偏差较大。分析认为这种偏差主要是由于损失气含量的估算偏差造成,在整个取心过程中,破碎程度大的煤解吸速率变化很大,以致估算方法不适用,而且用估算曲线上的趋于平缓段估算急剧上升段,造成估算结果偏小。煤样损失气含量与煤体破碎程度具有明显相关性,随着煤体破碎程度的增加,煤样的实际损失气含量呈现逐渐增大的趋势。基于此,建立了损失气含量估算值和损失气含量实际值的两段式拟合关系式,从而对国标方法估算损失气含量的偏差进行了修正。该研究对煤矿安全生产和煤层气勘探开发具有重要的实际意义。     

永红煤矿煤与瓦斯突出的检测预警指标临界值研究

为了更好地提高生产的安全性与突出预测的准确性,在永红煤矿高瓦斯矿向煤与瓦斯突出矿井的过渡时期,对其开展了高瓦斯煤层预防煤与瓦斯突出的检测预警指标临界值研究。根据钻屑指标量K1临界值来探讨瓦斯平衡吸附量临界值,通过实验数据统计,对两者数据建立关系,从而计算出K1临界值对应的瓦斯平衡吸附量;再测得瓦斯平衡吸附量临界值下对应的煤样的可解吸瓦斯含量,用60 min可解吸瓦斯含量近似预测完全可解吸瓦斯含量,进而判断是否有突出危险性。     

煤层气损失气含量模拟试验及结果分析

利用高压解吸试验装置,模拟煤芯在绳索取芯时钻孔提芯、地面暴露和密封罐中3个阶段经历的压力变化,对2种煤阶3种粒级的5个煤样,分别在高压匀快速降压和正常大气压条件下进行了解吸试验,实测了模拟损失气量,揭示了煤样在3个连续阶段甲烷气体的解吸变化规律,并将实测的模拟损失气量与美国矿业局直接法估算的损失气量进行了对比.结果表明：煤样的甲烷气体解吸量曲线呈明显的3段型,在3个不同阶段,甲烷气体的平均解吸速率差异很大,前两者分别是后者的12~20和6~8倍;煤样粒级大小对甲烷气体解吸速率影响大,同一煤层粒级分别为1~3 mm煤样,30~50 mm煤样和Φ89 mm柱状煤芯的煤样,甲烷气体平均解吸速率的比值约为3∶2∶1;实测的模拟损失气量比美国矿业局直接法估算的损失气量高很多,前者是后者的8~16倍,并且较小粒级的煤样,两者的差异更大.认为美国矿业局直接法估算的损失气量不准确,比实际低很多,该方法有待进一步完善.     

海石湾煤矿瓦斯含量直接法测定与抽采统计差异性分析

分别采用直接法测定和瓦斯抽采统计法对海石湾煤矿瓦斯含量进行了测算,发现直接法瓦斯含量测定结果与抽采瓦斯统计的瓦斯含量存在较大差异;结合实验室进行的高压与低压CO2吸附解吸实验,发现高压下煤样的CO2解吸规律呈现2种不同情况,且由于现场取样时间大于2种解吸规律的转变时间,大大低估了煤样的CO2损失量,导致直接法瓦斯含量测定结果偏小。     

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。     

可解吸瓦斯含量的影响因素及修正补偿研究

针对定点取样过程中压风进钻的风压扰动对煤层瓦斯原始含量的影响以及停风后取样测定含量的时间,采用现场测定和实验室研究相结合的方法展开研究。压风进钻见煤后直接取煤样测定含量过程中,破碎解吸量会小于停风一段时间后的解吸量,在停止压风进钻后破碎解吸量迅速上升,2 h后上升的速度逐渐减小直至趋于恒定;井下直接解吸量的测定在压风进钻停风1.5 h后开始用取芯管取煤样为宜。为了加快进度,也可以在直接测定后采用y=24.74+0.26x(其中,y为恒定后的井下直接煤层瓦斯解吸量,x为修正时间)对井下煤层瓦斯解吸量进行修正;实验室破碎解吸量的测定在压风进钻停风后2 h取煤样测定为宜,也可以在不停风测定的基础上加上瓦斯含量为0.2 m³/t的修正量。     

新建矿井煤与瓦斯突出危险性评估

新建矿井瓦斯资料缺乏,尤其是瓦斯含量与瓦斯压力数据。基于新建矿井勘探期间勘探钻孔取得的煤样,利用勘探钻孔煤芯解吸法测定了煤层瓦斯含量等参数,依据计算煤层瓦斯含量的朗格缪尔方程,推导出原始煤层瓦斯压力。根据计算得到的煤层瓦斯压力及周边生产矿井资料,对宝达煤矿K2煤层煤与瓦斯突出危险性进行了评估。