近水平特厚煤层分层开采瓦斯含量立体分布规律分析

针对近水平特厚煤层分层开采工作面煤层厚度大、瓦斯含量高、抽采效果检验无法准确掌握整体抽采效果的问题,以白芨沟煤矿特厚煤层分层开采工作面为工程背景,通过研究特厚高变质无烟煤瓦斯赋存规律,在对现场不同抽采时期、不同层位煤层瓦斯含量进行大量、精准测定的基础上,开展了近水平特厚煤层分层开采瓦斯含量立体分布规律研究。结果表明:走向上,越靠近工作面开切眼,煤层残存瓦斯含量越高;倾向上,越靠近运输巷,煤层残存瓦斯含量越高;垂向上,沿厚度方向特厚煤层中部残存瓦斯含量较高,沿顶、底板方向残存瓦斯含量呈逐渐降低趋势。据此提出基于抽采条件下的特厚煤层残存瓦斯含量立体分布概念,构建了白芨沟煤矿特厚煤层区域立体抽采条件下不同层位煤层的残存瓦斯含量与抽采时间的关系模型,补充完善了矿井瓦斯地质管理体系,为指导抽采钻孔布置和确定抽采效果检验目标层提供了科学依据。     

丁集矿11-2煤层瓦斯赋存规律及瓦斯地质单元划分

为了揭示淮南煤田丁集矿11-2煤层瓦斯(煤层气)赋存分布规律,根据矿井地质构造分布特征,将其划分为6个瓦斯地质单元,运用瓦斯赋存构造逐级控制理论分析了各单元的瓦斯赋存特征。研究表明:不同形式的地质构造和煤层埋深是影响各单元瓦斯含量的主控因素;淮南煤田在早白垩纪中期至中新世早期遭受剥蚀,瓦斯大量解吸逸散,造成了矿井煤层瓦斯含量总体较低,分布不均衡性明显。认为丁集矿11-2煤层Ⅱ单元和Ⅴ单元是瓦斯抽采的有利区块。     

大西煤矿矿井瓦斯涌出量预测及误差分析

通过实测3号煤层的原始瓦斯含量、气体组分、采落煤残存瓦斯含量、工业分析等瓦斯基本参数,结合煤层赋存条件、开采技术条件和设计开采方案,在研究大西煤矿3号煤层瓦斯含量分布规律的基础上,运用分源预测法预测了达产后不同时期的矿井瓦斯涌出量,并确定了相应的瓦斯涌出等级。     

基于FLAC和Fluent数值模拟的煤层瓦斯运移规律研究

为了研究煤层瓦斯运移规律,确保矿井的安全生产,采用FLAC和Fluent数值模拟相结合的方法,分析了多孔介质瓦斯运移特征,研究了回采工作面瓦斯来源,主要由开采层瓦斯涌出和邻近层瓦斯涌出2部分组成,得到了煤层初始瓦斯含量与残存量的关系以及回采工作面瓦斯涌出量预测结果,模拟分析了不同钻孔直径下的周围煤体塑性区分布以及不同钻孔直径下抽采钻孔抽采影响范围。研究为实现煤与瓦斯共采提供了借鉴。     

西铭矿煤层气资源安全高效开采利用研究

西铭矿属国有大型矿井,同时为高瓦斯矿井,近年来随着瓦斯治理工作的加强,矿井瓦斯抽采量逐步增大,因此,煤层气资源高效开采利用成为矿井低碳发展的重要前提。本文通过分析高抽巷投资费用、抽采效果,论述了该矿煤层气高效开采利用手段可多方面考虑,如底抽巷、底抽钻场等可节约成本,解决了矿井瓦斯问题,为煤层气高效开采提供保障,同时对该矿瓦斯抽采方式、抽采方法、抽采规模等方面进行综合评价,指出煤层气开采面临的问题及抽采方式的优化选择。     

基于瓦斯地质单元划分的邹庄矿82煤层瓦斯赋存特征研究

以邹庄8_2煤层为研究对象,依据矿井地质构造条件、瓦斯赋存分布规律、构造煤发育特征将邹庄8_2煤层划分为5个瓦斯地质单元,并对各个单元以地勘钻孔瓦斯含量分布特征为基础,使用探采对比的方法利用井下实测瓦斯含量数据校正地勘瓦斯含量数据,准确预测了8_2煤层原始瓦斯含量,并以瓦斯含量为8 m~3/t为临界值,进行了瓦斯异常区区划,对煤矿现场生产具有指导意义。     

望云煤矿瓦斯涌出量预测分析

结合望云矿井实际,分析了矿井瓦斯赋存规律,利用线性回归方法得出了该矿15#煤层瓦斯含量与埋藏深度的关系和瓦斯含量增长梯度。通过采用分源预测法预测矿井瓦斯涌出量,并对其构成进行了分析,为矿井抽采瓦斯提供了可靠的基础数据。     

长平煤矿3号煤层瓦斯赋存规律分析

掌握瓦斯含量分布规律,是进行矿井瓦斯防治和煤层气抽采利用的主要依据。根据长平煤矿3号煤层瓦斯含量值及瓦斯涌出情况,结合地质构造控制理论,分析了井田地质构造对煤层瓦斯赋存特征的影响。从瓦斯地质学的角度阐述了3号煤层瓦斯赋存与井田地质构造、煤层埋藏深度、煤厚、煤层顶板岩性的关系,认为煤层埋深是影响3号煤层瓦斯赋存的主要因素,地质构造只在局部影响煤层瓦斯赋存。     

海石湾地区瓦斯赋存规律分析与防治利用

为了揭示瓦斯赋存的地质规律,探讨煤层气开发利用前景,寻找瓦斯防治与利用途径,基于地质资料、瓦斯测试结果与近年煤层气测试成果,对海石湾地区主要可采煤层煤二层的瓦斯分布特征与煤层含气性、地层物性特征等进行了研究。结果表明:海石湾地区瓦斯赋存越靠近东、北部越大,靠近F19断层CO2含量增大,CH4与C2-C4含量则是在海石湾煤矿与韩家户沟-马家台勘查区交界处达到峰值,区内存在煤层气赋存的有利区块。该区地层抽排条件好,宜采取已建矿井地面瓦斯排采与勘查区先抽气、后采煤的方法进行开发,综合考虑瓦斯变害为利、变废为宝的利用途径。研究为该区与周边区域采取针对有效的瓦斯防治与利用措施提供了依据。     

平舒煤业煤层瓦斯赋存规律及应用

基于瓦斯地质学理论,探讨了平舒煤业的瓦斯赋存规律,分析了地质构造、煤层埋深、煤层厚度、围岩性质、水文地质等因素对煤层瓦斯赋存的影响。结果表明地质构造是平舒煤业瓦斯赋存的主控因素,井田内相间分布的NW向褶曲构造造成瓦斯的条带状赋存特点,小断层和隐伏陷落柱对局部瓦斯赋存有较大影响。在此基础上进行了煤层瓦斯涌出量预测,针对瓦斯涌出来源建议矿方采取加强本煤层抽采、邻近层抽采等瓦斯综合抽采措施,确保矿井安全高效生产。     

淮北许疃矿抽采后瓦斯含量损失影响因素分析及预测

抽采后残余瓦斯的存在对于矿井生产依然具有危险性,研究残余瓦斯的赋存规律及其预测是十分必要的。分析了淮北煤田许疃煤矿3_233采区地质条件,通过断层分维、煤层底板构造曲率和煤层倾角等指标的计算和统计,并分别赋予0.35,0,35和0.30的权重,计算得到研究区的构造指数及其分布,根据选取的42组数据,讨论了构造指数、煤层埋深、煤厚和原煤瓦斯含量等影响因素对抽采残余瓦斯赋存的影响,运用多元线性回归方法,拟合了瓦斯含量损失与构造指数、煤层埋深、煤厚等影响因素指标之间的相关关系,运用BP人工神经网络模型研究了预测抽采后瓦斯含量损失的可行性。结果表明:构造指数可以更精确地定量表征矿井构造复杂程度。瓦斯含量损失的主要影响因素为构造指数、煤层埋深、煤厚和原煤瓦斯含量。瓦斯含量损失总体上与构造指数呈负相关,而与其他因素的指标均呈正相关。经过数理统计的F检验,F=20.82F_(0.01)(3,38)=4.35,故多元线性回归的结果是显著的,表明瓦斯含量损失与各影响因素指标之间具有较密切的内在联系,其中构造指数对瓦斯含量损失的影响程度最大,煤层埋深影响程度最小,煤厚的影响程度介于构造指数与煤层埋深之间。以瓦斯含量损失为输出指标,以构造指数、埋深、煤厚和原始瓦斯含量为输入指标,建立了4×10×1结构的BP人工神经网络模型,模型经过学习训练后预测精度高,相对误差为1.19%～1.34%,表明可以运用人工神经网络模型预测未采区抽采后的瓦斯含量损失,残余瓦斯含量即为原煤瓦斯含量减去瓦斯含量损失,故可以间接预测抽采后残余瓦斯含量。     

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。     

深部缓倾斜突出煤层小角度快速揭煤技术

 潘一东矿井建设项目部的井田范围内的主采煤层都是近水平煤层,煤层的最大倾角在80左右,所以石门揭煤几乎都是在小角度的情况揭开煤层,而小角度揭煤无疑又大大的增加了煤与瓦斯突出的危险。如何在石门小角度揭煤的条件下进行有效的快速石门揭煤防突工作,则是本论文着重要研究解决的关键问题。在对西一矸石胶带机上山进行揭11-2煤进行试验,执行四位一体的突出煤层揭煤措施,首先采用测定煤层原始瓦斯压力和原始瓦斯含量的方法来预测煤层是否有突出危险性;其次实施121个抽采钻孔,对其煤层进行区域消突;然后当抽采率达到45%以上时通过测定煤层的残余瓦斯含量和残余瓦斯压力的方法对消突煤层进行效果检验,在巷道施工法距煤层5m时通过综合指标法和钻屑瓦斯解吸指标法再次进行区域验证,在距煤层法距2m时采取远距离爆破,巷道见煤后进行循环效检直至远距离放炮结束。这次安全快速揭过11-2煤的关键在于快速测压技术的应用、抽采钻孔的设计优化及工作程序的劳动组织。     

煤样粒度及挥发分与煤的残存瓦斯含量的关系分析

依据煤对瓦斯吸附的原理,通过对国内部分矿区进行现场采样,在实验室进行煤的残存瓦斯含量测定,并分析了其与煤样粒度及挥发分的关系,为矿井瓦斯涌出量预测及煤层残余瓦斯含量的确定提供技术支持。     

正阳煤矿2#煤层回采工作面瓦斯涌出量预测

 为了取得较高的预测准确度,通过实际掌握正阳煤矿2#煤层的瓦斯基础参数、煤层赋存状况及开采技术条件,本文采用分源预测法进行对正阳煤矿2#煤层的回采工作面进行瓦斯涌出量预测,按工作面瓦斯主要涌出源—包括开采层、围岩和邻近层瓦斯涌出规律对回采工作面的瓦斯涌出量进行计算。     

灰色理论在煤层瓦斯含量预测中的应用

应用灰色系统理论，建立了预测煤层瓦斯含量的灰色系统GM（1，1）模型，并用残差模型对预测模型进行了修正。在测定煤层瓦斯含量的基础上进行了实际应用。结果表明，该模型的计算精度符合工程精度要求，可用于矿井煤层瓦斯含量的预测。研究结果为采取针对性的瓦斯防治措施提供了技术依据，同时也为煤层瓦斯含量预测探讨了新的方法。     

贺兰山煤田二道岭矿区煤层瓦斯赋存规律

为了探明二道岭矿区煤层瓦斯赋存规律,通过实测煤层瓦斯含量,以瓦斯地质理论为基础,分析了二道岭矿区煤层瓦斯赋存的控制因素。结果表明:岩浆热变质是矿区瓦斯含量普遍较大的根本原因;矿区构造和煤层埋深是控制瓦斯分布状况的直接因素。     

韦二煤矿煤储层物性特征及煤层气资源前景

依据韦州矿区煤炭勘探煤层资料、煤层气参数井获取的储层资料，通过对煤层气开发地质信息的有效提取，对韦二煤矿煤储层物性进行深入分析、研究，对煤层气资源量进行了计算，并采用数模方法预测了煤层气抽采率，确定了地面煤层气抽采相对有利区。研究认为:区内煤层含气性整体偏低，煤层甲烷含量在0.20～11.73 m³/t，气含量高值区仅出现在部分煤层、局部区域。多期次构造运动致使裂隙发育复杂化，硬度变小，煤体结构多为碎粒—糜棱结构，渗透率降低。主要可采煤层煤层气资源量为5.55×10⁸ m³，资源丰度为1.51×10⁸ m³/km²，属中等丰度、小型煤层气藏。各煤层煤层气采收率较低，约为15%，可采潜力较差。资源量在煤层分布上相对集中，12、14、15煤层气含量4 m³/t以上重叠区域为煤层气地面抽采相对有利区块。     

高压水射流水力扩孔抽采半径考察研究

潘三矿为大型现代化矿井,13-1煤层原始透气性系数低且瓦斯压力及含量均较高,煤层突出危险性严重,直接抽采煤层瓦斯难度大。采用新型高压水射流扩孔技术,可达到扩大钻孔直径、增加煤层暴露面积和卸压范围的目的,从而提高煤层的透气性,增大煤层的抽采半径。在测定煤层原始瓦斯压力及含量的基础上,采用瓦斯压力和含量降低法考察水力扩孔后的煤层抽采半径,为试验区煤层抽采钻孔设计提供了依据。