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。     

基于主成分分析法的煤层瓦斯压力影响因素分析

为确定阜康地区煤层瓦斯压力影响因素的影响程度,结合朗格缪尔方程,选用阜康矿区矿井现场实测瓦斯基础参数为对象,分析了影响瓦斯压力的7项因素。采用主成分分析法,对煤层瓦斯压力影响因素进行了主成分提取,选取了3个主成分代替原来的7项影响因素,并进行了定量分析,进而确定了各因素的影响程度。结果表明:在阜康矿区煤的灰分对煤层瓦斯压力的大小影响最大,占总影响程度的27.9%;瓦斯含量、水分、孔隙体积、视密度、吸附常数a值次之,分别为23.6%、20.8%、11%、10.6%、3.9%;吸附常数b最小,影响比例为2.2%。     

基于煤体瓦斯含量对测定煤层瓦斯压力准确性分析

基于煤体的瓦斯含量,分析了测压室长度与封孔过程中瓦斯的释放量对测压准确性的影响,并依据理想气体状态方程与煤层瓦斯含量的朗格缪尔方程,推导出原始的煤层瓦斯压力与实际测出的煤层瓦斯压力、测压室长度以及封孔过程中瓦斯释放量的表达式,对实际测得的瓦斯压力进行了修正。经计算发现,测压室长度越长,封孔过程中瓦斯释放量越多,最终测定的瓦斯压力与煤层原始瓦斯压力偏差越大,在封孔过程中应尽量减小测压室的长度,加快封孔的速度。     

间接法测算煤层瓦斯压力现状

在无法采用直接法测定煤层瓦斯压力时,间接测算法提供了一种获取瓦斯压力的重要手段。着重介绍了根据瓦斯压力梯度、瓦斯涌出量、煤层原始瓦斯含量、残余瓦斯含量、煤屑瓦斯解吸量和解吸指标△h2等间接测量瓦斯压力的方法,以及从热力学角度和考虑地应力、地温影响的煤层瓦斯压力理论计算方法。煤矿企业可根据自身情况从中选用一种最有效的测算方法,以获取煤层(特别是深部开采煤层)的瓦斯压力。     

九里山矿马坊泉断层对煤与瓦斯突出的影响

为了研究断层构造对煤与瓦斯突出的影响,以九里山矿马坊泉断层为例,选取了距离断层不同位置的6个煤样进行了瓦斯含量、瓦斯压力的现场测定及工业分析、吸附常数、瓦斯放散初速度、真密度、视密度、坚固性系数的实验室测定。结果显示,随着与断层的靠近,6个煤样的变质程度和水分逐渐降低,而灰分却先急剧升高后逐渐降低,此外,断层构造导致煤样坚固性系数的变化无规律且幅度大;6个煤样的真密度和视密度均是先急剧增加后逐渐减小,且与灰分表现出明显的正相关,同时孔隙率也表现出了相同的规律;断层构造附近瓦斯压力和含量并不太大且无规律性,但朗格缪尔体积和瓦斯放散初速度却比较大,也无规律性。结果表明,马坊泉断层是一个开放性断层,释放了煤层瓦斯,但是断层构造改变了煤体成分,造成了部分煤体强度降低以及地应力非均匀分布,总体上增加了区域煤与瓦斯突出的危险性。     

井下直接法测定煤层瓦斯压力研究现状及分析

由于目前煤矿多采用直接法测定煤层瓦斯压力,因此有必要对其研究现状进行总结和分析,为更深入地研究提供指导。从测压封孔技术研究和煤层瓦斯压力准确快速测定影响规律研究探讨了直接法测定煤层瓦斯研究现状,并指出了研究中还存在的问题。结合煤层瓦斯流动理论研究成果,认为描述测压过程中瓦斯流动的数学模型没有紧随煤层瓦斯流动理论的发展趋势。     

直接法测定煤层瓦斯压力

准确测定煤层瓦斯压力是煤矿瓦斯综合治理工作的关键。分析了煤层瓦斯压力直接测定的影响因素,如测点位置、封孔材料和钻孔参数等,对五虎山煤矿煤层的瓦斯压力进行了测定。结果表明,直接法能较快地测定出煤层的瓦斯压力,而且操作简单,施工方便,测定成本较低,值得推广。     

直接法测定煤层瓦斯压力

准确测定煤层瓦斯压力是煤矿瓦斯综合治理工作的关键。分析了煤层瓦斯压力直接测定的影响因素,如测点位置、封孔材料和钻孔参数等,对五虎山煤矿煤层的瓦斯压力进行了测定。结果表明,直接法能较快地测定出煤层的瓦斯压力,而且操作简单,施工方便,测定成本较低,值得推广。     

甲烷浓度对间接法测定煤层瓦斯含量的影响

大量实测资料表明煤层瓦斯的组分中,除CH4外尚含有一定比例的N2和CO2。在间接法测定煤层瓦斯含量时,由于使用的是煤对纯CH4吸附实验所测定的吸附常数,因此在瓦斯组分中CH4浓度较低的情况下,间接法计算的煤层瓦斯含量会出现一定误差,而且CH4浓度愈低造成的误差愈大。对多组分气体的吸附情况进行了讨论,并提出了校正吸附瓦斯总量的计算方法。     

直接法测定煤层瓦斯压力现状及分析

如何准确、快速地获取煤层原始瓦斯压力,直接关系到矿井瓦斯综合治理措施制定的针对性强弱及安全生产。直接测压法可分为地勘钻孔测压和井下钻孔测压2大类。重点分析了2类直接测压法的应用现状、存在的问题及发展趋势,特别是对各种井下钻孔封孔测压技术进行了较深入的分析比较,并对现场测压方法的选择提出了相应的建议。     

影响煤层瓦斯压力测定结果的关键因素分析

结合盘江矿区29个煤层瓦斯压力的测定工作,系统分析了影响煤层瓦斯压力测定结果准确性的关键因素,结果表明实现科学测压的技术途径是:合理选择测压地点,避免受巷道或煤层暴露面卸压影响;充分考虑煤层赋存条件(地质构造、水文、邻近煤层等)对测定值的影响;精确设计施工钻孔、优化钻孔参数和优选封孔深度,以减少施工成本和观察周期;采用封孔器封孔时,胶囊膨胀压力大于3MPa。     

煤层瓦斯压力与瓦斯含量对应关系试验研究

采用现场采样、实验室测试和理论分析相结合的方式,研究建立某矿区3#煤层原始煤体瓦斯含量与瓦斯压力之间的关系,定量确定该矿区3#煤层瓦斯压力0.74MPa对应的瓦斯含量及区域预测瓦斯含量指标临界值。     

主动测压法测定煤层瓦斯压力中补偿气体的选择

为选择合适的气体作为主动测压法测定钻孔煤层瓦斯压力中的补偿气体,从煤对CH4、CO2和N2的吸附性研究入手,证实了煤层对CH4和N2的吸附-解吸是可逆的,而对CO2的吸附解吸是不可逆的,并分析了CO2作为补偿气体对CH4的吸附-解吸平衡产生的影响,最终提出了N2更适合作为补偿气体。通过现场实践表明：CO2作为补偿气体测得的瓦斯压力存在一定的误差,误差可达0.05～0.20 MPa,而N2作为补偿气体时误差较小,能够较准确测得煤层原始瓦斯压力。     

基于压力恢复曲线的富水煤层瓦斯测压结果修正

为了探究下向孔内水对煤层瓦斯压力测定结果的影响,提出了基于瓦斯压力恢复曲线的富水煤层测压结果的修正方法.通过对测压钻孔周围瓦斯压力和水压力曲线分布的分析,发现测压钻孔内瓦斯压力恢复曲线为双曲线形,水压恢复曲线为直线形.针对不同形态的恢复曲线可以用此法剔除钻孔内水压对测压结果的影响,得出煤层瓦斯压力的真实值.在平煤一矿丁6煤层进行现场应用,并根据朗格缪尔公式反演出的瓦斯压力与修正压力进行对比分析,结果表明两者平均误差为0.08MPa,满足实际使用的精度要求,验证了此方法的可靠性.     

大宁-吉县地区煤层含气量影响因素关联性评价

为确定大宁-吉县地区5号煤层含气量差异分布的主控因素,在综合选取影响含气量的地质因素基础上,采用灰色关联分析法,定量分析各地质因素对含气量分布的影响程度,得出了各影响因素与含气量的关联度为0.512 55～0.843 29,均大于0.5,其中地下水矿化度的关联度最大,其余因素关联度相差不大.结果表明:该地区主要地质因素对5号煤层高含气特征的形成均较为有利,含气量差异分布的主控因素为构造作用控制下的水文地质条件,其他因素的控制作用不十分明显.     

间接法测定煤层瓦斯含量计算公式校正的实验研究

采用HCA高压容量法瓦斯吸附装置,对7组不同变质程度的煤样,分别在20、30、40、50、60 ℃等5个温度条件下进行常压吸附瓦斯量和瓦斯吸附常数的测试,通过对测试数据进行分析研究,得出每升高单位温度下吸附瓦斯减小量与煤的变质程度的关系模型,进而对间接法测定煤层瓦斯含量计算公式进行校正,校正结果更符合煤样在高压状态下即将达到吸附饱和状态的相关理论。     

关于煤层瓦斯含量有关问题的分析与探讨

煤层瓦斯含量是表征煤层瓦斯赋存情况的重要参数,其准确的定义及测定关系到矿井"一通三防"工作的开展,同时也关系到煤层气资源的合理评价。就当前各规范标准对煤层瓦斯含量的定义进行了剖析,提出相应的改进意见,以求能完善相应的标准规范体系,从而为我国煤矿的突出危险性评估、矿井煤层气资源评价提供可靠的依据。     

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...     

煤层瓦斯含量预测的瓦斯地质方法研究

煤层瓦斯含量是矿井瓦斯灾害预测及防治的基础,本文利用瓦斯地质要素分析的方法,以地勘和生产期间实测瓦斯含量、利用瓦斯参数和瓦斯涌出量反算的瓦斯含量四组数据为基础,通过丰富详实的钻孔资料建立起适用的矿井煤层瓦斯含量预测公式,预测瓦斯含量数据点146个,从而达到了对井田煤层瓦斯含量预测的目的。     

临涣矿煤层瓦斯压力预测方法的研究

为了掌握煤与瓦斯突出危险性预测过程中瓦斯压力分布规律,研究煤层瓦斯压力预测方法,为矿井瓦斯治理提供有效依据。通过分析临涣煤矿近距离突出煤层群中7#煤、9#煤的瓦斯压力分布,对不同区段瓦斯压力进行分段预测。结果表明,风化带区域与其以深区域各有不同的压力分布规律,综合考虑地温及地应力的变化对影响瓦斯压力大小的计算式,可使瓦斯压力的预测更为准确。