矿井深度对甲烷气体解吸量影响规律研究

根据新汶矿业集团孙村煤矿13#煤层的地质资料及实验室分析,运用数值计算软件拟合出了孙村煤矿地温与深度的关系式,并在此基础上根据实验室实验得出了该煤层甲烷气体的解吸量与矿井深度的关系式。     

吸附气体对突出煤渗流特性的影响

煤层中瓦斯渗流特性不仅受地应力、煤孔隙结构等因素的影响,还因气体吸附而发生变化。以重庆市万盛区某煤矿突出煤层原煤为实验对象,在有效轴向应力和有效围压为1 MPa条件下,利用自制的三轴渗流试验机研究突出煤吸附二氧化碳、甲烷气体对渗流特性的影响。结果表明:1突出原煤吸附-渗流过程具有明显的阶段特征,煤体变形经历了初始快速变形阶段、缓慢变形发展阶段、变形稳定阶段、收缩变形阶段和渗流稳定阶段;2气体压力越大,煤体膨胀变形越大,相同气体压力下,煤体吸附二氧化碳变形增量大于吸附甲烷变形增量;3随着气体压力的增大,气体渗流速度逐渐增大,呈显著的指数函数关系,突出煤渗透率先减小后增大,具有明显的阶段性。     

煤与甲烷气体相互作用机理的研究

甲烷气体 (瓦斯 )主要以游离和吸附态赋存于煤中已形成共识。但是关于煤层内真实甲烷气体状态方程与理想气体状态方程的偏差认识尚有不清 ,对煤表面吸附甲烷气体的相互作用机理的认识尚有差距 ,应用统计热力学与量子化学的理论 ,结合实验量化计算结果 ,对上述诸问题进行了分析和探讨。研究结果表明 :提出的真实甲烷气体状态的经验方程能更客观地反映煤层内游离甲烷气体的真实状态 ,用Morse势能经验函数能较客观地描述煤的芳香核表面吸附甲烷分子的相互作用过程 ,煤核表面吸附甲烷分子以正三角锥重叠式排列为最稳定的结构模型 ,而且以单层为主的物理吸附为特征。     

气体分析法早期预测预报煤炭自然发火技术研究

盘道煤矿煤层为容易自燃煤层,在开采过程中受采空区、煤柱等区域自然发火的影响,严重威胁着该矿的安全生产。论文分析了该矿自然发火标志气体的确定和评价标准,采用束管取样监测系统的测点布置和利用煤矿专用气相色谱仪对煤层自然发火高危地点进行气体分析,从而达到对自然发火的预测预报。     

煤矿 煤层和采空区爆炸危险性气体(甲烷)含量允许标准

<正>俄罗斯联邦政府2011年4月25日发布第315号命令,规定了煤矿、煤层和采空区进行甲烷抽放的允许含量。其内容如下:1)当用通风方法不能确保矿井现有采煤巷道中矿井大气的甲烷含量低于1%时,必须进行瓦     

环境安全与资源的挑战和机遇——煤层甲烷

甲烷是强烈的温室气体,煤层甲烷是煤矿瓦斯灾害之源,也是洁净的能源。综合采用井下现场测定,矿山统计分析和实验室试验确定的煤怪瓦斯参数可靠性高,首次提出的含量法预测矿井涌出量理论模型和邻以瓦斯涌出曲线,预测精度高,适用范围广,建立了双重孔孔隙、可压密煤层瓦斯储运方程和数值的模拟方法,解吸时间控制吸附瓦斯的涌出。展望了煤层甲烷基础理论研究发展趋势。     

二氧化碳气体对无烟煤的力学性能的影响

<正>在矿井中,当压力升高时煤层所吸附的气体混合物的主要成分是甲烷,在煤和瓦斯突出的预测方法中,大多重视对甲烷成分的测定、而对混合物中其他气体的定性和定量成分则未进行深入研究.但是,大家知道,在以甲烷为主的气体混合物中也含有二氧化碳气体(平均含量为1%).参考文献所列资料表明,在压缩条件下,受压的二氧化碳气体对煤的力学性能的影响比甲烷大得多可以假设,如果无烟煤层所含的混合气体中有二氧化碳成分,那么,它对无烟煤的力学性能将有极其重要的影响.     

美国煤矿区煤层气的开发利用

■美国煤矿区煤层气的开发 煤层气是与煤炭伴生的赋存在煤层中的气体,主要成分为甲烷,1m~3甲烷的燃烧值相当于1.14公斤的标准煤炭。在煤矿,煤层气又称为瓦斯,是煤矿生产中最大的安全隐患,如直接排放,会严重破坏人类生存环境,倘若加以有效利用则是优质洁净能源。 甲烷作为一种温室气体对全球变暖的影响力是二氧化碳的21倍,从数量上来说是仅次于二氧化碳的第二大温室气体。在美国,煤矿甲烷排放作为人类     

阳湾沟煤矿自燃标志气体及其指标体系的实验研究

 阳湾沟煤矿所开采的6号煤层属于Ⅰ类容易自燃煤层。通过对阳湾沟煤矿6号煤层煤样进行自然发火程序升温试验,得到CO浓度,CH4浓度,C2H4浓度、C2H6浓度和耗氧速度变化曲线,通过分析确定CO为阳湾沟煤矿自然发火主要标志气体,C2H4和C2H6为辅助标志气体,基于此建立阳湾沟自然发火标志气体指标体系,并根据CO释放量,确定了阳湾沟煤矿氧化自燃标志气体判别参数,为防治阳湾沟煤矿综放工作面采空区自然发火安全技术措施提供了可靠依据。     

高河煤矿3号煤层自然发火标志气体研究

通过指标气体分析法对高河煤矿3号煤层进行自然发火指标气体优选,确定煤样自然发火的特征温度,从而为高河煤矿3号煤层自燃早期预报和防灭火提供理论依据和技术支持。     

甲烷气体检测技术及其在煤矿中的应用

瓦斯灾害是制约煤矿安全生产的主要灾害之一,而甲烷是瓦斯的主要成分,因此对甲烷浓度的准确检测对有效预防预警瓦斯灾害意义重大。基于甲烷物理化学性质的差异性特征概述了催化燃烧法、热导法、光干涉法、非分散红外光谱法和可调谐半导体激光光谱法的甲烷检测原理,探讨了不同原理的甲烷检测技术发展现状。在煤矿环境对甲烷检测技术的影响分析基础上,通过煤矿井下技术应用对比研究得出:催化燃烧法利用甲烷可燃性特征,适用于检测体积分数4%以下的甲烷,不适用于氧气浓度过低、甲烷浓度过高或存在含硫气体的井下环境;热导法利用含不同浓度甲烷的空气热导率的不同特征,适用于检测体积分数4%以上的甲烷,不适用于甲烷浓度低、二氧化碳浓度过高等井下环境;光干涉法利用含不同浓度甲烷的空气折射率的不同特征,适用于井下绝大部分环境,但不适用于二氧化碳浓度过高的井下环境;红外光谱法利用甲烷的气体选择性吸收的特征,适用于绝大部分井下环境,其中非分散红外光谱法受水蒸气、烷烃气体干扰,需进行算法优化以减小误差,而可调谐半导体激光光谱受其他气体干扰影响较小,但两者皆需采用补偿算法来减少受温湿度影响引起的误差。最后,对不同原理的甲烷检测方法进行了技术适用性综合对比分析,以期对煤矿甲烷检测技术的应用提供借鉴指导意义。     

美国瓦斯研究总结

<正> 前言煤中瓦斯的形成、保存与迁移是一个复杂过程的几个部份,有时产生不同的结果。即或是相邻矿井,同一煤层内的瓦斯含量和甲烷涌出量都有很大不同。在煤矿井下,特别是煤层完整地区,控制甲烷需要有煤的最大的瓦斯含量、实际瓦斯含量、影响甲烷涌出的因素等等这些方面的基本知识。作为甲烷控制综合计划的一部分,矿业局开展了煤层瓦斯成份及甲烷与其它气体的形成方面的研究。     

煤层气利用知多少

煤层气,又称作煤层甲烷,俗称煤田瓦斯,是产生于煤层而又储集在煤层中的一种可燃性气体,其甲烷成份占90％以上,热值与天然气相当,是城市煤气的两倍,是氢气的三倍。长期以来,在煤矿生产过程中,多数作为有害气体排放到大气中,仅有少量抽取利用。自美国八十年代成功地解决了地面     

煤层自然发火指标气体研究

为研究石港煤矿14#,15#煤层煤自燃进程的标志气体,在实验室开展煤氧化升温气体产物的测定实验,主要检测了煤样在氧化升温条件下各种气体组分的发生浓度,对产生气体量随温度的变化曲线进行了深入细致的研究。根据各种气体组分的发生量及最低检测温度,确定了石港煤矿14#,15#煤层的煤自燃预测预报标志气体和煤自燃标志气体生成量的拟合曲线,为该矿煤自燃火灾的预测预报提供了实验依据。     

煤矿爆炸性气体(瓦斯)的检测

本文从以测氧仪测氧气浓度间接测煤矿甲烷浓度出发，通过分析、计算证明，在井下大气中，爆炸性气体（甲烷）的浓度即使处在爆炸界限内，不用专门的气体检测装置检测，人们也是无法察觉的。因此，煤矿井下不经爆炸气体检测即动火或带电搬迁、检修电气设备，都存在引起瓦斯爆炸的危险。     

中国煤矿甲烷对温室气体贡献量的初步评估

中国具有丰富的煤炭和煤层气资源,为中国的经济发展奠定了坚实的能源基础,但同时也排放了大量的温室气体。本文在结合中国近年来煤炭产量和消费量的基础上,分析了煤矿甲烷的排放量,并结合中国温室气体排放总量,评估了煤矿甲烷对温室气体的贡献量及引起的社会成本。     

煤层气井水力压裂液氮伴注与CO2驱替技术研究

在我国煤层气的开发中普遍面临煤层具有的低压、低渗、低饱和度等自然属性问题,针对此问题,提出利用液态气体伴注辅助水力压裂改造煤层技术。文章阐述了液氮伴注技术提高煤层临界解吸压力机理和CO2驱替煤层甲烷机理,结合芦岭煤矿地面煤层气工业试验,进行了液氮伴注辅助水利压裂、液态CO2驱替煤层甲烷试验以及效果分析。结果表明:注入液氮后氮气分子会挤占煤层甲烷分子的空间,为甲烷气体提供外部能量,同时能够降低煤层甲烷分子分压,提高其临界解吸压力,促使煤层更快的解吸出甲烷气体,提高产气量,试验2号井,达到产气峰值3145.2m^3/d仅用190d,稳产期平均产气量为1400m^3/d;CO2具有的强吸附性能够与吸附态煤层甲烷发生置换作用,促使煤层甲烷更快的由吸附态变为游离态,实现煤层甲烷大量解吸的效果,同时CO2在等压条件下还能够降低游离甲烷分压,进一步提高产气量,试验3号井,实际/理论临界解吸压力比值为3.29,达到产气峰值3351.9m^3/d仅用了124d,稳产期平均产气量为800m^3/d。对比可知:液氮伴注技术优势明显,且在后续煤矿工作面回采过程中无新的CO2突出风险。     

促进中国煤层气开发

有史以来，煤层中所含甲烷(煤层气)一直被看作是对安全构成严重威胁的气体，导致了无数起事故。为了减少甲烷危害和保证煤炭开采安全，煤矿在发展瓦斯抽放方法方面作出了艰苦努力。最近几年来，许多国家的煤矿已经认识到，     

煤矿井下气体分离新方法

论述了常规光干涉甲烷检测仪井下气体分离方法存在的多种缺陷,提出了用 5A型沸石分子筛分离煤矿井下气体的新方法,并从理论和实验上得到验证。     

下霍煤矿矿井瓦斯涌出量预测研究

通过实测下霍煤矿3号煤层的原始瓦斯含量、气体组分等瓦斯基本参数,结合地勘期间的瓦斯含量数据、煤层赋存条件、开采技术条件和设计开采方案,在研究下霍煤矿3号煤层瓦斯含量分布规律的基础上,推测出下霍煤矿井田范围内的3号煤层既有甲烷带,又有瓦斯风化带,采用分源预测法对下霍煤矿一、二采区3号煤层开采时的矿井瓦斯涌出量进行了预测。