粉煤粒径对瓦斯吸附平衡时间的影响机制

煤体粉化程度的大小易导致煤中瓦斯吸附状态的差异,对煤孔内瓦斯的运移时间具有重要影响,研究结果对提高煤中瓦斯含量测定精度具有重要作用。以马场矿4个粒径级别粉煤为研究对象,开展了各粒径煤粉的吸附量及吸附平衡时间等吸附性能测定工作。主要研究结论如下:粒径级越小,煤样吸附瓦斯量越大,测定结果可分为"微米级、十微米及小粒径百微米级、大粒径百微米级及毫米级"4个等温线分级;同时,煤样吸附平衡时间随粒径减小而急剧缩短,即由毫米级粒径煤样的数天,缩短至微米级粒径煤样的5 min,说明粒径的改变,可直接影响煤样内瓦斯扩散路径的复杂程度,进而影响吸附平衡时间。综合分析可知,百微米粒径煤样可明显缩短吸附平衡时间且提高瓦斯含量测定精度。     

基于残存瓦斯量的煤层瓦斯压力及含量测定方法

在实验室条件下,研究了石港煤矿9#、14#、15#煤层的瓦斯压力、破碎粒度对残存瓦斯量的影响,结果表明:残存瓦斯量与瓦斯压力、瓦斯含量均呈幂函数关系;煤样的破碎粒度对残存瓦斯量影响显著,主要表现在粒径越小,残存瓦斯量越小,并且当煤样粒径增大或者减小到一定程度时,残存瓦斯量趋于定值。根据实验结果,可以先测定煤样的残存瓦斯量,再利用事先确定的煤样残存瓦斯量与煤层瓦斯压力及含量的关系,推算煤层瓦斯压力及含量。     

残存瓦斯含量影响因素分析

为了考察常态下煤充分解吸后的残存瓦斯含量的大小,需要对残存瓦斯含量因素进行分析。通过分析新安矿残存瓦斯量与水分、灰分、挥发分、粒度等因素之间的关系,得出了残存瓦斯量与灰分、挥发分等因素的线性关系,结果表明灰分是影响新安矿残存瓦斯含量的主要因素,新安矿煤的残存瓦斯量为2.5～3.5 m3/t。     

由残存瓦斯量确定煤层瓦斯压力及含量的方法

系统研究了突出煤样的破碎粒度、瓦斯压力对突出煤层残存瓦斯含量的影响.实验结果表明,煤的破碎粒度对残存瓦斯含量有显著影响,粒径越大,残存瓦斯量越大,当煤样粒径较大或较小时,煤样的残存瓦斯含量均趋于恒定.利用相同暴露时间下同一粒径煤样得出残存瓦斯含量与煤层瓦斯压力和瓦斯含量均存在幂函数关系.依据此规律,可在测定煤层的残存瓦...     

煤的残存瓦斯含量测定方法

本文从影响煤的残存瓦斯含量的因素入手,确定了残存瓦斯含量的测定方法。经大量煤样的测定分析,得出了残存瓦斯含量与煤种、煤粒度的关系,并从其规律中得出了煤的残存瓦斯含量的取值范围。为矿井瓦斯涌出量预测提供了较准确的参数。     

关于煤层残存瓦斯含量与残余瓦斯含量的探讨

煤层残存瓦斯含量和残余瓦斯含量是煤矿瓦斯管理、抽采达标评判、突出危险性评估的重要参数,其准确的定义及测定关系到矿井瓦斯防治乃至整个"一通三防"工作的科学开展,同时也关系到煤层气资源的合理评价。根据现行相关标准、规范和实际应用情况,对煤层残存瓦斯含量和残余瓦斯含量的定义、取值及应用进行了分析、探讨,并提出相应的建议,以期能完善相应的标准规范体系,进而为我国煤矿的瓦斯防治、矿井煤层气资源评价提供准确、可靠的依据。     

吸附平衡时间对瓦斯放散初速度的影响

安全生产行业标准AQ 1080—2009《煤的瓦斯放散初速度指标(Δp)测定方法》中规定的煤样吸附时间为90 min,为了验证该标准在具体应用中的局限性,选用5个煤矿挥发分相差较大的煤样进行瓦斯放散初速度测定试验,分析了吸附平衡时间对瓦斯放散初速度的影响,研究了不同变质程度煤样的吸附平衡时间对瓦斯放散初速度的影响规律。试验结果表明:煤的挥发分越低,所需的吸附平衡时间越长,瓦斯放散初速度的测值越高;瓦斯放散初速度受吸附平衡时间的影响较大,吸附平衡时间超过90 min后,瓦斯放散初速度仍在不断增加,最终趋于稳定。最后通过试验分析了现用标准对不同煤种的适用性,说明《煤的瓦斯放散初速度指标(Δp)测定方法》规定的吸附时间具有一定局限性,尤其对于高变质程度的煤样,其测值达不到吸附饱和值的要求,应适当延长吸附平衡时间。     

粉煤粒径对煤层瓦斯含量影响机制的研究

为了探讨煤层瓦斯含量对粉煤粒径变化的响应机制，选取阳泉13^#煤层的煤体并制备成0.17～0.28 mm、0.28～0.8 mm、0.8～1 mm、1～3 mm、3～5 mm、5～6 mm、6～10 mm 7种不同粒径的煤样，开展了不同粒径条件下煤等温瓦斯解吸/吸附试验，分析了粒径对煤层瓦斯含量的影响规律，构建了煤层瓦斯含量与平均粒径之间的数学模型。结果表明：煤层瓦斯含量随粒径的增加，呈现出先显著减小后又缓慢增加的趋势；煤层瓦斯含量在平均粒径为2.6 mm处，两侧增长趋势相反；平均粒径增大到6 mm时，煤层瓦斯含量增长缓慢趋于定值。确定了煤的极限粒径为6.8 mm;构建的煤层瓦斯含量和平均粒径数学模型能够准确预测不同粒径条件下煤层瓦斯含量，其绝对误差不超过3%。     

瓦斯性质对饱含瓦斯的无烟煤的弹性模量的影响

<正>目前普遍认为饱含瓦斯的煤的力学性质不同于处于大气压力下煤的力学性质。然而,发表的数据大多是煤在大气压力下测得的。在受压条件下瓦斯对煤的力学性质的影响方面,相应的研究甚少。煤和其它固体材料二样,断裂强度有一最小值。由于煤层在坑道的采掘方向上会产生拉伸变形,因而,研究饱含瓦斯的煤在拉伸条件下的力学性质具有实际意义。     

粒径对无烟煤等温脱水规律影响的研究

设计对比了0.2～0.25mm和0.5～1.0mm这2种粒径的无烟煤,分别在75℃、85℃、95℃和105℃的条件下进行失水规律试验,结果显示相同温度下不同粒径煤样失水规律并非呈线性,且无烟煤与褐煤失水性质相似,都存在快速失水阶段、稳态线性失水阶段和降速失水阶段。当温度超过90℃时,失水速度并未随温度的升高而显著增大,而是随着粒径的减小呈现先减后增的趋势,且稳态线性失水阶段失水速率与煤样平均粒径及温度均呈二次函数关系。     

瓦斯管内残存瓦斯的事故隐患

文章通过修补瓦斯抽放管时发生巳遂和未遂事故说明存在的瓦斯隐患:在更换或修补瓦斯抽放管路时,拆卸后,由于管内、外存在着负压差,致使管內深处瓦斯不能排出管外,而形成事故隐患。因此在修补瓦斯抽放管时要加强检测。     

上邻近层残存瓦斯压力的分析与计算

本文根据岩体力学及采场覆岩移动原理,在文献[1]的基础上,探讨了煤层倾角等参数对上邻近层残存瓦斯压力的影响。得出了能够反映这一影响的计算公式。经过实际检验证明计算值与实测值相对误差小于20％。     

煤样粒径对瓦斯放散初速度的影响

分析粒径对瓦斯放散初速度指标的影响,有助于完善放散初速度测定方法以及准确进行煤与瓦斯突出鉴定工作.在理论分析煤样粒径对瓦斯放散初速度影响的基础上,实验测定了贵州3对矿井不同粒径下瓦斯放散初速度.对比实验结果表明瓦斯放散初速度受煤样粒径大小影响较大,粒径越小瓦斯放散初速度越大.     

低温下温度对无烟煤瓦斯吸附能力的影响

井下直接测定煤层瓦斯含量时,常出现煤样温度过高、瓦斯放散量过多导致损失量的推算不准确,使煤层瓦斯含量的测值出现偏差。基于0℃以上的常温时煤对瓦斯的吸附能力随温度降低而增强的性质,提出冷冻取煤样方法,减少吸附瓦斯的损失量,使瓦斯含量的测值更准确。通过实验探究了低温下温度对煤的瓦斯吸附能力的影响,从理论上证明该方法可行。     

基于煤体瓦斯含量对测定煤层瓦斯压力准确性分析

基于煤体的瓦斯含量,分析了测压室长度与封孔过程中瓦斯的释放量对测压准确性的影响,并依据理想气体状态方程与煤层瓦斯含量的朗格缪尔方程,推导出原始的煤层瓦斯压力与实际测出的煤层瓦斯压力、测压室长度以及封孔过程中瓦斯释放量的表达式,对实际测得的瓦斯压力进行了修正。经计算发现,测压室长度越长,封孔过程中瓦斯释放量越多,最终测定的瓦斯压力与煤层原始瓦斯压力偏差越大,在封孔过程中应尽量减小测压室的长度,加快封孔的速度。     

基于COMSOL模拟的无烟煤合理吸附平衡时间研究

为研究《煤的甲烷吸附量测定方法(高压容量法)》(MT/T752-1997)标准中测试瓦斯吸附常数的吸附平衡时间(第1个点吸附平衡7 h,当压力大于0.5 MPa后每个压力点吸附平衡4h)是否能够使吸附能力强的无烟煤真正达到吸附平衡,通过COMSOL软件建立模型,模拟瓦斯在煤内的吸附扩散过程,从而研究无烟煤达到吸附平衡所需时间。研究表明,对于无烟煤,标准中规定的吸附平衡4 h并不足以使瓦斯完全吸附在煤的孔隙中,测试无烟煤的瓦斯吸附常数时,应延长其吸附平衡时间。对同一种煤(无烟煤)的软煤和硬煤,软煤的孔隙比硬煤发达,瓦斯若要进入更小的微孔隙内,分子扩散阻力越来越大,所需平衡时间越来越长,因此,在同一吸附压力下,软煤达到吸附平衡的时间比硬煤长。     

用井下实测煤的瓦斯解吸强度确定煤层瓦斯压力和瓦斯含量

本文叙述了利用 WJ—1型井下煤中瓦斯解吸强度测定仪,通过实验室和井下考查和测定,提出用煤中瓦斯解吸强度与瓦斯压力呈双曲线函数关系,计算出煤层瓦斯压力和含量的方法。其测定精度能够满足生产矿井的要求。     

缓倾斜上邻近层残存瓦斯压力的分析与计算

根据采后煤层残存瓦斯压力参数可以确定邻近层瓦斯涌出量、可抽瓦斯量及开采后被解放层的解放效果。因此,根据采场覆岩岩性、回采工作面开采技术条件及原始瓦斯参数计算残存瓦斯压力,在理论上和生产实践中都有重要的意义。作者认为,国外一些学者提出的一系列计算公式中只考虑层间距离或开采层采高因素是较粗糙的。本文通过统计各煤层的采深、采高、层间距、原始瓦斯压力、岩层变形等诸参数的实测值进行回归分析,得出适合用于生产过程中缓倾斜上邻近层残存瓦斯压力的计算公式。     

瓦斯压力对煤体强度的影响

本文分析有无瓦斯煤体的破坏形式均为剪切破坏。通过煤体剪切力学分析，论述瓦斯压力对煤体强度的影响。