地应力场和地温场对型煤渗透率影响的实验研究

以贵州玉舍煤矿1号煤层煤样为研究对象,利用自主研发的三轴渗透仪,进行了温度和平均有效应力条件下的三轴渗流实验,分析了两者对渗透率的综合作用,得出随温度的升高,渗透率呈减小趋势,但下降梯度不大;随着平均有效应力的增大,渗透率急剧下降,下降的梯度较大。     

体积应力及孔隙压力对型煤渗透率影响的实验研究

为了研究体积应力和孔隙压力对型煤渗透率的影响,以六盘水矿区的型煤试件为研究对象,利用研制的三轴渗透仪,进行恒定温度和平均有效应力,变体积应力及孔隙压力的三轴渗流实验。实验结果表明:煤的渗透率随试件所受的体积应力的增加呈非线性递减关系,符合指数分布规律;渗透率随孔隙压力增加而呈指数规律变小的规律,最终趋近于一个恒定值附近。     

型煤渗透率对温度和平均有效应力敏感性分析

本文以贵州某矿1号煤层煤样为研究对象,利用自主研发的三轴渗透仪,进行了温度和平均有效应力条件下的三轴渗流实验,分别考察煤层渗透率对平均有效应力和温度敏感系数的变化规律。实验表明,相同的型煤煤样,其平均有效应力敏感系数和温度敏感系数的演化规律相似,但温度对型煤敏感系数演化的影响相对较小;且温度和平均有效应力敏感系数之间作用机理较为复杂,不存在严格的单调变化规律。     

型煤渗透率随温度和有效应力变化的实验研究

为得出温度和有效应力对型煤渗透率的影响规律,采用自制加工的渗透实验装置,在不同温度和有效应力条件下进行型煤的渗透实验。从实验数据的图像看出,恒定温度时,型煤渗透率随着有效应力的增加而递减;恒定有效应力时,型煤渗透率随温度的升高而减小。通过对实验数据进行拟合,发现型煤渗透率与温度和有效应力均呈指数函数变化规律。因此,现场实际应用中,需要综合考虑温度与有效应力对煤层渗透率的影响。     

热处理和添加煤焦油对褐煤可磨性与可浮性影响的研究

褐煤表面具有很强的亲水性,导致其在常规浮选条件下很难得到有效浮选。试验在对难浮褐煤进行热处理的基础上,采用在干法球磨褐煤过程中添加煤焦油的方法对其进行预处理,并分别研究了热处理和添加煤焦油对褐煤可磨性和可浮性的影响。HGI可磨性指数测试试验表明,在热处理条件下,褐煤的水分越少,HGI指数越低;添加的煤焦油越多,HGI指数下降幅度越大。褐煤预处理后的浮选试验表明,煤焦油用量越多,精煤灰分越低,可燃体回收率越高。FTIR光谱分析得出,热处理和添加煤焦油后褐煤的疏水性都得到增强。     

煤体应变对渗透率的影响分析

煤的渗透率受到骨架应力与孔隙压力的共同作用,并与煤的吸附变形有关。通过实验方法研究了煤体渗透率与变形之间的关系,结果表明:相同气体组分相同围压条件下,应变与渗透率的变化关系呈"V"字形曲线,应变有一临界范围,大于这一范围随应变的增大渗透率变化不大,而小于这一值时,渗透率变化很大;气体组分不同时,高应变条件下,CO2的渗透率略微大于N2的渗透率,这与孔隙压力与渗透率的变化关系是有区别的。     

黏结剂组分对型煤热稳定性影响的研究

通过正交实验的方法，研究了型灯黏结剂各组分对煤热稳定性的影响，认为优化黏结剂配方是提高型煤热稳定性的有效手段，在一定范围内增加耐热性能良好的黏结剂组分有利于型煤热稳定性的提高。     

煤层地质构造对煤岩渗透率影响研究

基于寺河矿区地质资料,以寺河矿12个煤样为研究对象,利用实验方法定量分析讨论构造曲率对孔隙度的影响,以及两者对煤岩渗透率综合控制关系,并定性描述了不同构造样式对孔隙度和渗透率的影响。结果表明,煤层构造曲率对煤岩的孔隙度具有一定的控制作用,孔隙度的变化对正构造曲率值更加敏感;正负构造主曲率值对煤岩渗透率的影响程度不同,在背斜处即构造曲率负值时,构造曲率对渗透率的影响不大;构造曲率正值时,构造曲率以中等为好,过高或过低都不利于煤岩渗透率提高;煤岩的渗透率与其孔隙度具有较强的相关性,无论背斜还是向斜,煤岩的渗透率均随着孔隙度的增加而增大。     

可降解钻井液对煤岩渗透率的影响评价

在煤矿瓦斯（煤层气）抽采过程中,要求钻井液既能有效地保持孔壁稳定,又尽可能降低对煤层的伤害。笔者分别以原状煤样（模拟较致密的煤岩）和人工煤样（模拟较松散或大裂隙煤岩）为实验对象,通过比较不同阶段（污染前、污染后、生物酶解堵和酸化解堵）煤岩渗透率的变化,评价了可降解钻井液对煤岩的暂堵与解堵效果,并探讨了其现场实施工艺。通过实验发现：可降解钻井液能满足钻进煤层时的护孔要求;采用“生物酶＋稀盐酸”浸泡解堵工艺可清除聚合物和碳酸盐岩类矿物带来的伤害,而单独使用其中一种工艺均会降低解堵效果;稀盐酸解堵的效果取决于煤岩和可降解钻井液中碳酸盐岩类矿物的含量;对煤岩进行加热处理可以提高其气测渗透率;可降解钻井液的现场实施工艺方便,应择机在煤层气钻井领域进行现场试验。     

外在矿物质对型煤加压气化特性的影响

以无烟煤粉煤为原料,腐植酸钠为基础添加剂,复配高岭土、蒙脱土、坡缕石和角闪石等无机粘结剂制备高性能型煤,利用小型高温加压固定床气化炉进行型煤的气化试验。结果表明,外在矿物质可促进气化剂的扩散,增强与煤颗粒内外表面的接触,提高碳转化率,由于外在矿物质中碱金属和碱土金属等的催化作用,使得反应初期(前30min)的反应速率明显加快。腐植酸钠分别复配高岭土、蒙脱土和坡缕石的灰渣中碱金属与硅铝氧化物生成钠长石,造成灰渣层局部熔结,有利于气化床层的整体稳定;添加腐植酸钠复配角闪石,气化后灰渣中生成钙长石和尖晶石等高熔点矿物质,灰渣结渣率较低且呈多孔状,床层松散不利保持稳定。     

黏结剂组分对气化型煤性能影响的研究

以义马煤为原料煤,禹州煤为配煤,沥青、腐殖酸钠、膨润土为黏结剂制备气化型煤,采用正交试验法探讨了黏结剂各组分对型煤冷压强度、热强度、防水性等性能的影响规律,并对比分析了各黏结剂对型煤性能的影响程度和主次关系。研究表明:腐殖酸钠是影响气化型煤性能的最主要因子,其次依次是沥青、配煤比及膨润土。研究优化出气化型煤的最佳配比为:腐殖酸钠6%,膨润土2%,沥青6%,配煤比为8:2。     

粘结剂组合对型煤性能影响的实验研究

通过正交实验的方法,研究了型煤粘结剂各组分对型煤冷强度、跌落强度和防水性的影响,认为优化粘结剂配方是提高型煤物理性能的有效手段。     

粘结剂各组分对型煤特性的影响研究

以高铝水泥、腐植酸钠和羧甲基纤维素(CMC)的混合物为型煤粘结剂以济源烟煤为配煤以永城无烟煤为原料煤制备型煤研究了粘结剂各组分对型煤特性的影响规律结果表明:腐植酸钠可增强型煤的热稳定性和机械强度但降低其防水性;CMC可以提高型煤的初始强度但降低其热稳定性和防水性;高铝水泥可提高型煤的机械强度和防水性但不能增强其热稳定性;配煤烟煤可提高型煤的热稳定性和机械强度.     

褐煤微生物转化对型煤防水性能的影响

型煤的防水性能是反映其质量品质的一个重要技术指标,提高型煤的防水性能有助于型煤的储存、运输及利用.褐煤经微生物转化后所得产物含有粘结性物质,有利于提高型煤的防水性能.研究了褐煤原煤中微生物的特征,对微生物进行了分离和培养,比较了不同种类微生物对提高褐煤型煤防水性能的作用.结果表明:褐煤原煤中含有大量细菌种类;褐煤经过微生物转化后再热压成型,所得煤球的防水性能有较大提高;其中真菌在改善褐煤型煤防水性所起的作用较明显,经过混合菌种转化后的煤球防水效果最佳.     

工业废渣对蜂窝型煤理化指标的影响

将生石灰与硅钙渣单一或组合作为型煤粘结剂,与粉煤按一定比例混合后加工成蜂窝型煤。测定了型煤的灰分、发热量、机械强度和水浸强度等理化指标,并对灰渣进行了TG-DSC分析。结果表明,使用硅钙渣取代粘土制备蜂窝型煤,不仅能够满足有关理化指标要求,并且具有固硫作用,有利于保护生态环境。     

不同吸附气体对煤的渗透率的影响

对电容器的内外部故障及对应的保护方式进行了分析,明确了现行电容器保护的整定原则,从一、二次设备协调一致的角度对电容器不平衡型继电保护进行了分析比较,给出了该类保护的选型技术原则。文章分别以CH4,CO2及He为吸附气体,进行了相同实验条件下煤的三轴渗流实验,分析和探讨了上述气体对煤的渗透率的影响规律,实验结果对研究煤矿瓦斯抽放与瓦斯突出具有一定的现实意义。     

干湿循环对含瓦斯煤渗透率的影响

为了研究干湿循环对含瓦斯煤渗透率的影响,采用自行研制的含瓦斯煤热流固耦合三轴伺服渗流实验装置,对原煤试样进行了不同平均有效应力、不同干湿循环次数条件下的渗流实验。研究结果表明:在恒定温度和干湿循环次数下,煤样的渗透率随平均有效应力的增加呈对数函数关系减小;平均有效应力对渗透率的敏感性系数随煤样干湿循环次数的增加而增加,随平均有效应力的增加而减小;在恒定温度和平均有效应力下,随煤样干湿循环次数的增加,煤样渗透率增加,且煤样渗透率和干湿循环次数关系可以用线性函数表示;干湿循环次数越多,煤样的吸水性越强,饱和含水率越大。     

渗透率应力敏感性对煤层气井产能的影响

为了得到煤层气井产能方程,并对其敏感参数进行分析,基于煤层流体渗流规律,推导了在达西渗流和非达西渗流下考虑渗透率应力敏感性的产能方程,研究了韩城WLl井某煤层的煤层气井流入动态。结果表明：不管是达西渗流还是非达西渗流,考虑应力敏感性后煤层气井的产能明显减少,无阻流量最多可以减少12．4％;当改变渗透率应力敏感系数后,发现敏感系数越大,煤层气井的产能下降越多;如果生产压差较小,虽然应力敏感性影响不明显,但是产气量较低,生产压差过大又会浪费地层能量。因此,开发时制定合理生产压差是非常重要的。     

应力对煤岩瓦斯渗透率影响的数值分析

为探讨外载应力对煤岩瓦斯渗透率和原煤中瓦斯微观流动状态的影响规律,开展了不同应力加载条件下的原煤瓦斯渗流特性的实验研究,利用离散元分析软件UDEC中的可压缩流体模块,对受载含瓦斯煤的渗透特性进行了数值模拟并进行了实验验证。研究结果表明,实验结果和数值模拟结果吻合度较高;快速压实阶段,此阶段煤岩所受应力小于7.5 MPa,小于煤岩强度,煤岩的瓦斯渗透率随应力增大而减小;线弹性阶段,此阶段煤岩所受应力介于7.5~15.1 MPa之间,煤岩中原生裂隙闭合量不显著,瓦斯渗透率随应力增大不明显;塑形变形阶段,此阶段煤岩所受应力大于煤岩强度15.1 MPa,煤岩内部产生次生裂隙,并且裂隙宽度随应力的增加而增大,煤层中出现流量较大的裂隙,瓦斯渗透率随应力增大而迅速增加。     

吸附作用对煤的渗透率影响规律实验研究

运用自制的瓦斯渗透仪,在不同压差条件下,通过对不同吸附特性煤样、不同吸附性能气体、吸附不同气体含量情况下的煤渗透性实验,研究了吸附作用对煤的渗透率的影响规律.结果表明：吸附作用越强、吸附瓦斯量越多,煤的渗透率越小,这与现场实际结果相符.