基于煤屑解吸瓦斯压力的煤层瓦斯压力测定

煤层瓦斯压力是判断煤层突出危险性的重要指标,同时也是采取抽放措施的重要参考依据,因此快速、准确地测定煤层瓦斯压力意义重大。通过煤屑解吸瓦斯压力测定实验,对相同损失时间不同平衡瓦斯压力条件下煤屑解吸瓦斯压力恢复曲线进行分析,发现煤层瓦斯压力与平衡瓦斯压力具有一定关系。实验表明,对数公式能够很好地拟合压力恢复曲线,系数A表明煤屑在不同平衡瓦斯压力下解吸的差异性,和煤层瓦斯压力存在指数关系。根据此规律,可在测得现场煤屑解吸瓦斯压力恢复曲线的系数A后,结合已确定的煤层瓦斯压力指数公式推算出测压地点煤层瓦斯压力,并在赵家寨煤矿得到了验证,效果良好。     

海孜煤矿9煤层煤样瓦斯解吸规律研究

为了研究海孜煤矿9煤层煤体的瓦斯解吸规律,在实验室对煤样进行了5种不同瓦斯平衡压力下解吸量的测定,通过对解吸数据进行分析处理,发现瓦斯平衡压力与煤样的解吸具有正相关性,对数公式能相对准确地描述煤层的瓦斯解吸规律。对数公式中系数A与瓦斯平衡压力满足指数关系,得到了针对本煤层的指数公式。利用现场煤样瓦斯解吸曲线拟合系数A与指数公式可以对煤层瓦斯压力进行推算,现场验证效果较好,具有较高的应用价值。     

湿煤样钻屑瓦斯解吸指标临界值研究及应用

为了提高湿煤样钻屑瓦斯解吸指标预测工作面突出危险性的可靠性,以铁法矿区大隆煤矿13#煤层为研究对象,实验室测定了该煤层不同瓦斯压力和含水率条件下钻屑瓦斯解吸指标Δh2;通过对同一瓦斯压力,不同含水率条件下Δh2指标变化规律及数据拟合分析,得出瓦斯压力相同条件下,Δh2与含水率呈现对数拟合关系;基于该相关关系对湿煤样含水率以及瓦斯压力临界值分析,确定大隆煤矿13#煤层湿煤样钻屑瓦斯解吸指标Δh2的临界值,对提高工作面预测的准确性和保障安全生产具有重要意义。     

基于不同含水率煤的瓦斯解吸特性推算煤层瓦斯压力方法研究北大核心

针对直接法测定瓦斯压力工艺复杂、成功率低,而间接法测定适用条件较为苛刻的问题,以河南鹤壁三矿为例,基于不同含水率煤的瓦斯解吸实验规律,引入“孙重旭”式系数a,提出了能够推算不同含水率煤层瓦斯压力的新方法。结果表明:“孙重旭式”拟合不同含水率煤样的解吸曲线效果最好,确定孙重旭公式为最佳拟合公式;系数a在不同的拟合时间下,可保持稳定的值,且与瓦斯压力呈现指数关系,可利用系数a与瓦斯压力的关系对不同含水率煤层瓦斯压力进行推算。现场验证发现实测值与理论计算值较为接近,该解吸法推算煤层瓦斯压力是可行的。     

受载煤样瓦斯解吸规律实验研究

为了查明受载煤样瓦斯解吸规律,自行设计了受载煤岩恒压瓦斯吸附解吸实验装置,进行了不同轴压和瓦斯压力条件下柱状煤样瓦斯解吸实验,分析了轴压和瓦斯压力对瓦斯解吸的影响,并根据瓦斯解吸经验公式,对实验结果进行了拟合。研究结果表明:在相同轴压条件下,瓦斯压力越高,煤样瓦斯解吸量越大,解吸速率越快;在相同瓦斯压力下,轴压越高,煤样瓦斯解吸量越大,解吸速率越快;轴向受载煤样瓦斯解吸规律符合艾黎公式,式中m值能够表征煤体内部孔裂隙发育程度。随着轴压增加,微裂隙逐渐发育,m值逐渐减小。     

含重烃煤层瓦斯解吸特性实验研究

对牛马司水井头煤矿煤样中含不同浓度重烃的瓦斯进行等温解吸,得到了煤样在不同吸附平衡压力、不同重烃浓度的瓦斯解吸量随时间变化的实测数据。分析了在一定吸附平衡压力条件下,煤样中不同重烃浓度的瓦斯解吸特性。建立了新的瓦斯解吸经验公式,结果表明新建经验公式能够描述含不同重烃浓度的瓦斯解吸规律,为瓦斯含量测定过程中损失量的推算提供了依据,进而指导煤层瓦斯含量的测定。     

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。     

基于恒温动态吸附解吸试验的瓦斯解吸方程探讨

为了研究煤层瓦斯赋存、瓦斯吸附解吸规律以及瓦斯流动理论,设计了瓦斯吸附解吸的试验方案,研究了同一煤质、不同粒径煤样的等温吸附解吸特性.研究表明:定压动态下的瓦斯解吸量与时间的变化曲线与前人得到的函数曲线能够很好地吻合,建立了瓦斯吸附解吸的数学模型,发现煤样压力和煤样粒径分别对解吸量Q函数中的吸附常数a和b有影响.并通过恒温变压吸附解吸试验,分析了在解吸过程中突然改变煤层压力时的解吸方程,结果表明,改变解吸过程的煤层压力,煤体的解吸过程依然符合瓦斯吸附解吸数学模型.     

关于煤屑瓦斯解吸经验公式的探讨

<正>钻屑瓦斯解吸规律可以反映煤与瓦斯突出危险性及用于确定煤层的瓦斯含量。近年来,国内外研究者在实验室内对与煤屑瓦斯解吸规律有关的煤屑粒度、湿度、温度,瓦斯吸附压力以及煤的破坏类型等因素进行了比较深入的研究,同时结合实验结果建立了形式各异的描述钻屑瓦斯解吸参数随时间变化的经验公式。     

基于瓦斯解吸率的煤中瓦斯含量测定新方法

为高效便捷测定煤层瓦斯含量,提出了利用瓦斯解吸率确定瓦斯含量的测定方法。瓦斯解吸实验表明,同一煤样在不同吸附平衡压力下瓦斯扩散系数值及变化相近,瓦斯压力在解吸初期对瓦斯解吸率影响较小。基于此,提出利用解吸率初期具有一致性的特点来确定煤层瓦斯含量。新方法不需要选用解吸模型,并节省了残存瓦斯含量测试过程。在现场同一地点,分别利用新方法与井下煤层瓦斯含量直接测定法进行了对比验证,表明新方法具有工程应用可行性。     

构造煤瓦斯解吸规律研究

通过建立实验系统,并模拟测试构造煤的瓦斯解吸过程,研究不同破坏程度构造软煤的瓦斯解吸规律,确定构造软煤在不同压力条件下的瓦斯解吸特性,为煤与瓦斯突出预测、煤层瓦斯压力和含量的预测以及估算采动落煤的瓦斯涌出提供了一定的理论依据。     

新建矿井煤与瓦斯突出危险性评估

新建矿井瓦斯资料缺乏,尤其是瓦斯含量与瓦斯压力数据。基于新建矿井勘探期间勘探钻孔取得的煤样,利用勘探钻孔煤芯解吸法测定了煤层瓦斯含量等参数,依据计算煤层瓦斯含量的朗格缪尔方程,推导出原始煤层瓦斯压力。根据计算得到的煤层瓦斯压力及周边生产矿井资料,对宝达煤矿K2煤层煤与瓦斯突出危险性进行了评估。     

采动卸压区域瓦斯解吸规律研究

为了找到采动卸压区域瓦斯解吸规律,对采动卸压区域瓦斯解吸规律进行了数理分析和公式推演,找到了等效负压驱动效应和解吸瓦斯应力理论极大值;结合现场试验分析,探明了采动卸压条件下瓦斯解吸规律。结果表明:采动卸压区域煤体应力变化是瓦斯解吸的原始驱动力,且由于等效负压驱动效应的存在呈现了瓦斯压力峰值落后于煤体应力峰值现象,且瓦斯压力峰值小于理论极大值。     

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。     

瓦斯解吸量在突出预测中的可靠性研究

采用现场测定和实验室实验的方法,研究得出了瓦斯解吸量作为突出预测指标是敏感可靠的.突出煤体的瓦斯解吸量大,瓦斯解吸速率快,瓦斯解吸量和瓦斯压力之间有着密切的关系,本文提出通过研究解吸时间、瓦斯压力、瓦斯解吸量等之间的关系,来确定瓦斯解吸量的临界值的方法.     

瓦斯监控系统对煤与瓦斯突出的实时监测

为了对煤与瓦斯突出进行实时监测,在研究中采用了数据来源丰富的瓦斯监控数据.在对新安煤田煤的瓦斯解吸特征实验室研究的基础上,采用新安煤田始突瓦斯含量和瓦斯涌出的分源预测技术,研究了煤层瓦斯含量和瓦斯涌出量之间的关系.研究结果表明:新安煤田的煤具有在短时间内快速解吸的特点且瓦斯解吸速度衰减的快,结合新安煤田的采掘工艺,当掘进巷道的瓦斯涌出量达1.03 m3/min时,非突出煤层即升级为突出.按新安煤田掘进的通常配风量,掘进巷道的瓦斯监控系统中的瓦斯体积分数达0.34%时,掘进巷道需进行连续的区域验证.     

西南典型矿区煤等温吸附/解吸影响因素研究

为了探讨煤质、变质程度、变形程度、实验温度、压力等因素对煤吸附/解吸性能的影响,系统采集了西南典型矿区煤样,进行了煤岩测试、工业分析和等温吸附/解吸实验。结果表明：中变质阶段,煤的吸附能力与变质程度呈正相关,高变质阶段呈负相关,Ro,max在3%左右吸附能力最强|煤的吸附能力与镜质组含量呈正相关,与惰质组含量呈负相关|低-特高固定碳阶段,煤的吸附能力与固定碳含量呈正相关关系,水分、挥发分的存在降低了煤的吸附能力|变形程度越高,吸附/解吸能力越强|温度升高,煤吸附量下降,解吸率增高。压力升高吸附量增大,解吸率下降。     

煤的瓦斯放散特性与吸附解吸性关系研究

通过实验对煤的瓦斯放散特性与瓦斯吸附解吸性进行了初步研究,研究发现吸附量及压力与吸附时间均呈现对数函数关系,且有较高的拟合度。通过对吸附解吸实验数据分析计算出瓦斯放散初速度与实验测得值具有较好的吻合性,从而为瓦斯放散初速度测定提供另一种科学有效的途径。     

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。     

水分对二_2煤层瓦斯吸附解吸规律的实验研究

以某矿无烟煤为例,通过改变煤中水分含量,用实验模拟方法研究了不同水分含量条件下的构造煤的瓦斯吸附-解吸规律,确定了构造软煤在不同水分、不同破坏类型和不同压力条件下的瓦斯解吸特征,为煤与瓦斯突出预测、煤层注水和煤矿瓦斯灾害的防治提供一定的理论依据。