解吸法测定煤层瓦斯含量过程中瓦斯损失量3种推算方法对比分析

基于井下解吸法直接测定煤层瓦斯含量过程中瓦斯损失量的重要性,采取全钻粉煤样在实验室不同压力条件下测定其解吸规律,然后运用3种损失量计算方法对瓦斯损失量计算结果进行分析比较,结果表明:槡t法更加符合钻屑初始阶段瓦斯解吸规律,采用该方法计算煤样瓦斯损失量误差较小。     

井下解吸法实测煤层原始瓦斯含量过程中采样损失量计算方法浅析

鉴于通过井下解吸法直接测试煤层原始瓦斯含量过程中确定采样期间瓦斯逸散损失量的重要性,应用井下解吸实测数据,分析了t~(1/2)法中煤样暴露时间和时间段长度对损失量计算结果的影响;对比验证了t~(1/2)法和负指数函数法对损失量计算结果的影响,最终认为负指数函数法更加符合构造煤初始阶段瓦斯解吸规律,采用该方法计算煤样瓦斯损失量比较可靠。     

恒压条件井下煤样瓦斯解吸规律研究

为了准确测定煤层瓦斯含量,在煤矿井下采集煤样测定瓦斯解吸数据,运用法和幂函数法推算瓦斯损失量,结果表明:利用法推算损失量时,暴露时间7min,解吸时段16min推算的损失量较准确,利用幂函数法推算损失量时,暴露时间2min,解吸时段30min推算的损失量较准确,两种方法比较,法更符合此煤样的解吸规律。使用深孔定点取样装置采集煤样具有定点、快速及测值准确的优点。     

煤样暴露时间对瓦斯含量测定的影响分析

本文分析探讨煤层瓦斯含量测定方法的优缺点;对煤矿瓦斯含量的准确测定十分重要,其中煤样暴露时间是影响测试结果准确性的关键因素;以直接测定法中的井下钻孔瓦斯解吸法,探讨不同暴露时间对测试结果的影响;试验结果表明:(1)暴露时间越长,煤样累计解吸量越少,初始解析速率越小,瓦斯损失量越大;(2)随暴露时间的增加,损失量误差先减小后增大,且暴露时间为2 min时误差最小;推算瓦斯损失量的修正公式,为煤矿瓦斯含量测定提供一定参考。     

煤层瓦斯含量不同解吸方式损失瓦斯量推算研究

为了减少直接法测定煤层瓦斯含量井下解吸不同的解吸方式对瓦斯损失量推算影响误差,采用瓦斯解吸速度测定仪,测定同一煤样、不同解吸方式的瓦斯解吸速度和瓦斯损失量推算精度.试验发现,当控制煤样暴露时间相同时,关闭阀门拧紧煤样罐直接解吸的方式,瓦斯解吸速度远大于关闭阀门拧紧煤样罐再打开阀门泄气后解吸,以及打开煤样罐阀门后拧紧煤样罐的解吸方式;打开煤样罐阀门后拧紧煤样罐解吸方式的瓦斯损失量,大于关闭阀门拧紧煤样罐直接解吸,及关闭阀门拧紧煤样罐再打开阀门泄气后的解吸方式.     

直接法测定煤层瓦斯含量损失瓦斯量推算方法研究

井下直接法测定煤层瓦斯含量的准确性取决于损失瓦斯量的推算。实验室开展了煤样不同吸附平衡压力的瓦斯解吸实验,采用不同时间段的解吸数据推算了损失瓦斯量。结果表明:煤的累计瓦斯解吸量随时间呈单调递增关系,瓦斯解吸曲线符合幂函数关系;随着吸附平衡压力的增大,推算的损失瓦斯量增大;采用不同的解吸时间段拟合数据,推算出的损失瓦斯量差异明显;井下取样测定解吸瓦斯量时,应注意采集初期的(0~1 min)解吸瓦斯量,否则将引起较大的损失瓦斯量推算误差。     

强烈地质构造煤瓦斯解吸规律的试验研究

为了解决推算强烈破坏煤取样过程中瓦斯损失量的问题,建立了一套具有脱气、充气、恒温和解吸测量功能的试验装置,模拟测试了强烈构造煤瓦斯解吸过程,根据模拟测定的解吸数据,构建了强烈破坏煤瓦斯解吸规律公式,确定了运用新建公式推算强烈破坏煤损失量时,煤样暴露时间应控制在3 min以内,此时的推算损失量误差小于10%.     

海石湾煤矿瓦斯含量直接法测定与抽采统计差异性分析

分别采用直接法测定和瓦斯抽采统计法对海石湾煤矿瓦斯含量进行了测算,发现直接法瓦斯含量测定结果与抽采瓦斯统计的瓦斯含量存在较大差异;结合实验室进行的高压与低压CO2吸附解吸实验,发现高压下煤样的CO2解吸规律呈现2种不同情况,且由于现场取样时间大于2种解吸规律的转变时间,大大低估了煤样的CO2损失量,导致直接法瓦斯含量测定结果偏小。     

低温对煤中瓦斯放散的抑制作用

针对煤矿井下瓦斯含量测定中煤样温度过高、瓦斯放散量过多导致损失量推算出现偏差,使煤层瓦斯含量测值不准确的问题,基于煤的瓦斯放散速度随温度升高而增加的性质,提出了低温(0℃以下)取煤样的方法,以期通过抑制瓦斯的放散来提高瓦斯含量测值的准确性。结合实验室现有条件,设计了低温条件下煤的吸附/解吸实验。结果表明,低温取样可以增加煤对瓦斯的吸附性能,减慢瓦斯放散速度,尤其是对解吸初期影响较大,低温对煤中的瓦斯放散具有抑制作用。     

煤层瓦斯含量测定方法评述

煤层瓦斯含量是煤矿瓦斯主要基础参数,对瓦斯含量测定的准确度影响到矿井的设计及安全生产管理,科学实验。对国内外煤层瓦斯含量测定方法的研究和应用情况作了介绍,并侧重对我国煤层瓦斯含量的应用情况加以描述。并重点指出,当前我国用直接法在地勘及井下钻孔中采集煤样测定瓦斯含量时,煤样暴露初始解吸瓦斯损失量计算中的不准确性,并指出在采集煤样时的改进意见。     

瓦斯损失量补偿模型推算准确度的试验研究

针对直接解吸法测定煤层瓦斯含量过程中难以精准推算瓦斯损失量的难题,采用气体吸附测定仪与解吸仪相结合的方法,试验测定了煤样暴露过程中的瓦斯损失量,对比分析了地勘补偿模型和孙重旭补偿模型的推算精度。研究发现:对于同一煤样,瓦斯损失量与煤样暴露时间及块度有关,煤样块度越大,瓦斯损失量越小,当块度大到一定程度后,瓦斯损失量增加幅度不再明显;与实测的煤层瓦斯损失量相比,孙重旭补偿模型对瓦斯损失量的补偿效果要优于地勘补偿模型,煤样暴露时间越短,瓦斯损失量的推算精度越高。当煤样块度小于等于20 mm时,其暴露时间应小于20 min;当煤样块度大于20 mm时,其暴露时间应小于30 min。     

瓦斯损失量补偿模型推算准确度的试验研究北大核心

针对直接解吸法测定煤层瓦斯含量过程中难以精准推算瓦斯损失量的难题,采用气体吸附测定仪与解吸仪相结合的方法,试验测定了煤样暴露过程中的瓦斯损失量,对比分析了地勘补偿模型和孙重旭补偿模型的推算精度。研究发现:对于同一煤样,瓦斯损失量与煤样暴露时间及块度有关,煤样块度越大,瓦斯损失量越小,当块度大到一定程度后,瓦斯损失量增加幅度不再明显;与实测的煤层瓦斯损失量相比,孙重旭补偿模型对瓦斯损失量的补偿效果要优于地勘补偿模型,煤样暴露时间越短,瓦斯损失量的推算精度越高。当煤样块度小于等于20 mm时,其暴露时间应小于20 min;当煤样块度大于20 mm时,其暴露时间应小于30 min。     

井下钻屑解吸瓦斯时瓦斯损失量的探讨

为了测定煤屑在解吸时的瓦斯损失量,对淮南矿区丁集矿做了井下煤屑瓦斯解吸实验,采样方法采用风力排屑,直接从孔口接取煤样,在采样地点对采样煤屑做等压解吸实验,取煤屑自然解吸初期前20 min作为参考时间段;从而推导出在解吸初期煤屑解吸初速度与解吸时间段关系为q=0.035 t-0.45,瓦斯损失量与暴露时间的经验公式为Qs=0.064t00.55。     

豫西“三软”煤层瓦斯损失量推算方法选取

为准确推算郑煤豫西"三软"煤层取样过程中瓦斯损失量,对告成矿原始粒度煤样在实验温度为30℃,吸附平衡压力0.6 MPa条件下进行瓦斯吸附解吸模拟测试。根据实验结果对比分析巴雷尔式与乌斯基诺夫式在解吸初期拟合效果以及t~(1/2)法与幂函数法推算损失量误差大小,选取合适的推算瓦斯损失量方法。研究表明,t~(1/2)法更符合告成矿煤粒瓦斯初期解吸规律,将推算损失量合理解吸时间定为前6~9 min,推算损失量修正系数为1.117 8。     

基于煤样吸附解吸实验的瓦斯含量修正方法及应用

基于煤样的吸附解吸实验,还原了煤样在卸压初期的真实解吸规律,通过研究不同采样损失时间对瓦斯含量测定结果的影响,以采样时间为10 s时的瓦斯含量值为基准,采用一元线性回归的形式拟合得到了采样时间为2 min时瓦斯含量的修正系数。结果表明:采用该修正系数修正后的瓦斯含量损失量与煤样初期解吸总量更吻合,修正后的瓦斯含量值接近于煤层真实瓦斯含量值。     

不同粒度煤样的瓦斯解吸规律实验研究

依托自行设计加工的含瓦斯煤瓦斯解吸规律实验系统,以煤的瓦斯解吸动力学规律为理论基础,采用模拟测试和理论分析相结合的方法,在等温等压条件下对不同粒度煤样的瓦斯解吸规律进行了模拟测定。通过对实验数据的拟合分析,得出粒度对煤的瓦斯解吸规律的影响,最后对粒度对煤的瓦斯解吸规律的影响进行了理论分析。     

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...     

瓦斯含量直接测定法在大方煤田的研究

利用DGC型瓦斯含量直接测定装置对煤样进行瓦斯解吸速度和瓦斯解吸量的测定,结合损失量推算模型进行损失瓦斯量的推算和常压解吸量的计算,得出煤层的可解吸瓦斯含量,再通过朗格缪尔方程计算煤层的不可解吸瓦斯量,从而实现煤矿井下煤层瓦斯含量的直接快速测定.经过在大方煤田的现场试验,将直接测定法与间接法测算的煤层瓦斯含量进行比较,反算了煤层瓦斯压力,与实测瓦斯压力进行对比验证.结果表明:直接法和间接法测算的煤层瓦斯含量值、瓦斯压力值相近,该法可为矿井提供了准确可靠的煤层瓦斯基本参数.     

基于钻孔瓦斯损失量的瓦斯压力测定方法研究

为了缩短瓦斯压力测定时间,通过分析穿层测压钻孔瓦斯流动规律,建立测压钻孔瓦斯流动方程.利用有限差分法和FORTRAN对测压钻孔瓦斯流动方程进行数值计算.计算得出在不同封孔时间、钻孔穿煤长度和钻孔直径下测压钻孔瓦斯损失量,并对比分析了各个因素对其影响.分析结果表明测压钻孔瓦斯损失量随着封孔时间、穿煤长度和钻孔直径的增大而增大,并提出通过减少封孔时间、减小钻孔穿煤长度和采用小直径钻孔的方法,降低瓦斯损失量,缩短瓦斯压力测定时间.     

真实取心过程中煤心瓦斯扩散规律模拟测试

为揭示取心过程中取心管管壁与煤层摩擦引起的温度变化,研究真实取心过程煤心瓦斯扩散规律,进行了取心管取心过程管壁温度现场测试和不同条件下取心管取心过程瓦斯扩散规律模拟测试。结果表明:取心过程温度变化主要分为缓慢升温阶段、快速升温阶段和缓慢降温阶段。取心管煤心瓦斯扩散规律模拟测试共设置3组模拟试验:同一煤心瓦斯压力下,恒定环境温度中煤心瓦斯解吸量小于取心管取心过程中解吸量;在同一煤心瓦斯压力和管壁升温速率条件下,取心深度越大,煤心瓦斯解吸量越大,不同取心深度的煤心瓦斯累计解吸量区别较小影响瓦斯损失量的主要因素是时间;在同一煤心瓦斯压力和取心深度条件下,煤心瓦斯解吸量随管壁升温速率的升高而增大。在进行煤层瓦斯含量现场测定时,应尽可能降低煤心温度、减小取心时间,从而抑制瓦斯含量的损失,提高瓦斯含量测定的准确性。