煤层气损失气含量及其影响因素分析

为验证现行煤层气损失气含量估算结果的准确性,选取铜川地区1~3 mm,30~50 mm,φ89 mm柱样和柳林地区30~50 mm粒级的煤样进行了煤层气损失气含量模拟试验,模拟绳索取芯,包括钻孔提芯、地面暴露和解吸罐中3个阶段的全过程,实测了煤层气损失量和解吸量,并与美国矿业局直接法作了对比分析。试验结果表明:实测的煤层气损失气含量为采用美国矿业局直接法估算值的2.79~16.49倍,且煤的粒级和煤阶对煤层气损失量有着显著影响;同等条件下,对于铜川三种粒级煤样1~3 mm,30~50 mm和柱样,其损失率(损失量占总含气量的比例)分别为75%,49%和26%;相同粒级,低变质铜川1-2煤的损失气量为中变质柳林1-2煤的1.67倍,且粒级的影响显著于煤阶的影响。     

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.     

煤层气解吸研究的现状及发展趋势

本文基于对国内外在解吸研究方面的代表性学术论著的研究,从煤层气解吸的研究意义、煤层气解吸微观和宏观过程、解吸模型以及煤层气解吸研究的发展历程等方面,论述了解吸研究的现状,并通过对前人研究的分析总结,提出了在解吸研究方面还存在的问题并指出需要改进的地方和未来煤层气解吸研究的发展方向。