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。     

含水量大煤岩层精确测定瓦斯压力法

针对目前通常采用的瓦斯压力测定法遇到含水量大煤岩层时难以精确测定瓦斯压力这一难题,提出了放水测瓦斯压力方法。通过在祁南煤矿多个地点的成功试验与应用,总结出了一套精确测定含水量大钻孔瓦斯压力的方法。     

瓦斯压力对煤与瓦斯突出强度影响研究

为研究瓦斯压力对煤与瓦斯突出强度的影响,改进一套煤与瓦斯突出模拟试验装置,增加气体压力传感器和温度传感器。研究煤与瓦斯突出过程中的瓦斯压力、温度变化,分析突出过程中各参数的演化规律。进行瓦斯压力分别为0.60、0.80、0.90、1.00 MPa的煤与瓦斯突出模拟试验。     

煤层瓦斯含量与瓦斯压力反算关系研究

通过对煤层瓦斯压力产生原因及瓦斯储层研究,确定了煤层中瓦斯压力(含残余瓦斯压力)与瓦斯含量(包括参与瓦斯含量)的关系,煤层保持完整或较完整状态时煤层瓦斯压力可以与瓦斯含量采用朗格缪尔方程互相反算,煤层处于破碎离散状态时,则煤层以块状呈现,煤层中存在瓦斯含量但相对瓦斯压力煤层瓦斯压力与瓦斯含量不适用朗格缪尔方程互相反算。     

底板富水煤层瓦斯压力测定技术实践

为解决底板富水煤层瓦斯压力难以准确测定的问题,提出了煤层瓦斯压力精准测定方法,通过合理封闭围岩裂隙,消除围岩水的影响,并与常规测压孔进行对比验证,实现了底板富水煤层瓦斯压力的精准测定。应用该方法在宝雨山矿1702工作面进行了煤层瓦斯压力测定,高效、准确、经济地获得了该区域的煤层瓦斯压力数据。研究表明,底板富水煤层瓦斯压力精准测定方法能有效封闭围岩裂隙,消除围岩水的影响,为瓦斯压力的精准测定提供了保证。     

煤与瓦斯突出瓦斯压力变化规律实验研究

通过煤与瓦斯突出模拟实验,研究了突出过程中瓦斯压力的变化规律,分析了突出过程中瓦斯对煤体的破坏作用。研究发现:应力和瓦斯压力达到一定梯度才能引起煤与瓦斯突出,突出的发动明显滞后于卸压过程;突出发生时,瓦斯压力的变化有明显的规律性,瓦斯压力变化形态呈现出突然降低、快速升高并波动、达到波动峰值后逐渐降低,瓦斯压力的变化形态与突出发展的演化过程有较好的对应性;压出与突出过程中的瓦斯压力变化形态有显著差异。煤体在应力和瓦斯压力差的作用下发生剪切和拉伸破坏,靠近卸压口处的煤体层裂破坏特征明显。     

煤的电导率随瓦斯压力变化关系的研究

从理论上对煤的电导率随瓦斯压力的变化关系进行了分析研究,并通过实验测定不同煤种的煤样在不同瓦斯压力下的电导率,拟合出煤的电导率随瓦斯压力的变化关系和变化幅度,研究得出了煤的电导率随瓦斯压力变化的定量关系。     

不同瓦斯压力条件下含瓦斯煤的渗透特性试验研究

为探讨瓦斯压力对含瓦斯煤渗透特性的影响,通过含瓦斯煤的三轴剪切试验,获得试件在进行三轴渗流试验时始终处于稳定应力状态的轴向应力和围压的合理取值,在此基础上,以贵州松河煤矿8号煤为剖析对象,利用自主研制的出口压力可调的三轴渗透仪进行了有效应力和温度恒定、不同瓦斯压力条件下的三轴渗流试验。结果表明:当瓦斯压力恒定时,含瓦斯煤试件的抗剪强度随着围压的增加而增加;当有效应力、温度和试件两端压差恒定时,渗透率以指数关系随着间隙气压的增加而下降;当有效应力、温度和间隙气压恒定时,渗透率随着两端压差的增大而减少。试验结果为地面煤层气开发和井下瓦斯抽采提供了有力的技术支撑。     

瓦斯压力对煤与瓦斯突出冲击波传播的影响研究

为研究瓦斯压力对煤与瓦斯突出冲击波传播的影响,自主研制了一套突出煤—瓦斯两相流模拟实验系统,开展了不同瓦斯压力条件下的煤—瓦斯两相流运移规律模拟实验,实现了对突出过程巷道内突出煤—瓦斯两相流运移的可视化监测。实验结果表明：煤与瓦斯突出是一个从突出口开始迅速向煤体内部发展的动力过程,期间瓦斯压力存在多次上下波动;突出过程中巷道内的冲击波超压呈现正压相与负压相交替变化的局面,同时冲击波超压特征值随初始瓦斯压力的增大而呈对数函数递增趋势;冲击波超压在巷道中传播是一个不断衰减的过程,前期衰减较慢,后期衰减加快。     

含水煤岩体瓦斯压力测定的水锥效应研究

针对直接法瓦斯压力测定过程中受承压水影响的问题进行分析研究,通过查阅国内外文献发现,目前含水煤岩层瓦斯压力测定过程中,考虑煤层透气性系数、吸附特性的水锥效应尚未有人研究。针对此建立了动态水锥突破钻孔界限理论模型,分析认为瓦斯压力测定过程中放空时瓦斯流量最大,水锥突破速度最快,封孔后气体流量减少后影响变小。推导出了动态水锥上升过程中突破钻孔界限的时间与瓦斯流量、煤层厚度、钻孔深度及煤的孔隙率的关系式。并举例计算了不同流量、煤层厚度及钻孔长度下水锥突破界限的时间,发现,突破时间随流量的增大显著减小,流量一定时,随钻孔深度的增加,先经历一个变化较小过程,然后大幅度减小。工程上利用球向流场进行瓦斯压力时,可以通过缩短放空时间避免煤层水锥效应对测压的影响。     

贵州省金沙煤田龙潭组岩煤层测井曲线对比方法

探明煤系地层在地下的赋存规律是地质勘探工作的主要任务,由于煤田的成因不同,其含煤性质变化规律和构造破坏情况差别很大,利用井田内的地球物理特征进行地层对比可体现工作简单、效率高、准确度高的特点,还能够弥补其它地层对比方法的不足之处,成为某些井田的主要地层对比手段。     

Geomechanical Substantiation and Development of Technology of Methane Extraction from Coal Seams in the Regime of Cavitation Using the Rock-Mass Energy

The geomechanical substantiation is presented for a new technology of intensifying the methane extraction from coal seams. This technology meets requirements of resource saving and ecological safety. The experimentally established criteria of strength and regularities of coal failure in changing the type of the stress state were used.     

穿高瓦斯煤层封孔测压技术

穿过高瓦斯煤层测特定煤层瓦斯压力是煤与瓦斯突出鉴定工作中一种特殊的情况。文章分析了这种特殊性,并且提出了解决办法。经过现场实验验证了新方法的可靠性,为煤矿现场工作提供了参考。     

立井揭近距离多煤层瓦斯压力联合探测技术及应用

针对近距离多煤层提出了一种联合探测技术,该方法能够快速探清所有待揭煤层的赋存状况,并测出各个待揭煤层的瓦斯压力,不仅节约时间和成本,还能为揭煤过程制定安全措施及方案调整提供参考,保证了安全生产。最后利用该方法对吴家峁煤矿回风井的4#煤和5#煤进行联合前探测压,取得了良好的效果。     

杰鲁克井田岩煤层的测井曲线物性特征及对比

通过对杰鲁克井田岩煤层测井物性参数的统计和曲线形态的分析研究,总结出岩煤层测井曲线独有的物性特征,发现岩煤层物性具有标志性特征,依此进行岩煤层的对比,取得了较好的地质效果,对后续勘探有借鉴作用。     

近距离煤层群下保护层开采卸压保护效果研究

为了防治石屏一矿近距离煤层群开采过程中存在的煤与瓦斯突出风险,运用FLAC3D数值模拟软件分析了11025下保护层开采对上覆C19主采煤层卸压保护效果。研究结果表明:平均厚度1.3 m的下保护层开采后,距离20.9 m的上覆煤层应力释放呈现很强的分区分带性,采场中部一定范围内的应力明显降低,靠近采场边缘应力增大,中心最大位移量约为440 mm。基于法向应力和膨胀变形率指标确定煤层倾向方向卸压角运输巷侧为δ1=60.4°,风巷侧为δ2=67.9°,走向方向两端卸压角δ3=δ4=58.7°。下保护层开采后,卸压范围内C19主采煤层透气性系数提高7倍,最高瓦斯抽采速率1.13 m3/min,瓦斯压力降为0,起到了良好的卸压保护效果。     

煤层气井毛细管测压技术研究

介绍了毛细管测压的基本原理、技术现状以及煤层气井毛细管测压的关键问题,分析了煤层气井测试中可能遇到的问题及解决办法,探讨提高煤层气井毛细管测试技术的发展方向。针对煤层气井设计了环空移动型和同心固定型2种传压筒及测压系统,并给出了测压方案,从根本上解决了煤层气井流压变化测试难题,该测压系统在2.0 m高水柱压力下综合精度可达0.06%,较其他技术测压精度有显著提高。     

保护层卸压瓦斯抽采及涌出规律研究

随着我国煤矿开采深度的增加,煤与瓦斯突出矿井和变出煤层的数量不断增加,利用保护层开采过程中的被保护层的卸压作用对卸压瓦斯进行强化抽采,使被保护层由高瓦斯突出危险煤层变为低瓦斯无突出危险煤层,从而实现煤与瓦斯资源的安全高效共采．系统介绍了基于分源原理的回采工作面瓦斯涌出预测方法,保护层开采及卸压瓦斯强化抽采技术的发展和工程应用．结合淮南潘一矿下保护层和谢一矿上保护层开采及卸压瓦斯强化抽采实例,将保护层工作面瓦斯涌出量预测结果与保护层工作面瓦斯涌出量实测结果进行了对比分析．研究结果表明,由于保护层开采的卸压作用,使被保护层卸压瓦斯抽采率远大于被保护层卸压瓦斯的自然排放率,导致保护层工作面瓦斯涌出量预测结果小于实际瓦斯涌出量．     

近距离煤层综采工作面侧向压力分布规律

为确定木瓜煤矿近距离煤层综采工作面区段煤柱的合理宽度,基于矿山压力与岩层控制理论,建立了侧向岩层断裂的三角块结构力学模型,确定基本顶沿工作面推进方向断裂长度和沿侧向断裂跨度为11.9 m,三角块在煤体中的断裂位置为11.5 m;同时应用数值模拟的方法,建立采场三维力学模型,得出随采场推进巷道侧向支承压力峰值为20 MPa、应力集中系数最高2.55和塑性区范围10 m左右,最终确定区段煤柱的合理宽度为18 m,经现场检验回采巷道受综采工作面采动影响小。