聚德井田煤层瓦斯赋存规律研究

 本文根据聚德井田地质构造特征，运用瓦斯垂直分带理论，结合煤层瓦斯含量及气体组分的测定结果，得出聚德井田范围内4号、5号煤层处于瓦斯风化带，8号煤层部分处于甲烷带；并对处于甲烷带内的8号、9号煤层瓦斯含量与埋深关系进行了回归分析，得到了聚德井田8号、9号煤层瓦斯含量分布规律。     

东博煤矿煤层瓦斯含量分布规律研究

为了摸清煤层瓦斯赋存规律,确定东博矿煤层瓦斯涌出规律,优化矿井通风系统,制定有针对性的煤层瓦斯综合治理措施,通过煤层瓦斯含量测值分析和煤层瓦斯体成分分析,对煤层瓦斯含量与埋深的关系进行了回归,得出了煤层瓦斯含量分布规律,为矿井瓦斯综合治理提供依据。     

煤层含气量的主控因素及定量预测

从煤层的生气潜能和储气能力两个方面分析影响煤层含气量的主控因素，认为煤层的储气能力是造成现今煤层含气量差异分布的主要因素；结合影响工区煤层含气量差异分布的主要地质因素分析，以现有的钻测资料为依据，选取相应的参数，建立适当的BP神经网络模型，对工区的煤层气含量进行预测分析.预测结果与实测资料对比分析表明：预测的煤层气含量与实测的煤层气含量之间的误差较小，且明显优于线性回归预测的结果.     

井田煤层甲烷含量的定量预测

根据逐步回归分析原理，从影响煤层甲烷含量大小的众多地质因素中，筛选出一些主要因素，建立了甲烷含量回归预测模型。实践证明这一预测方法是可行的，具有精度高、效果好的优点。该模型为煤层气资源评价及矿井瓦斯涌出量预测提供了科学依据。     

五虎山煤矿瓦斯赋存规律的研究

为了准确掌握五虎山煤矿瓦斯赋存规律,分析了影响瓦斯含量的地质因素,将测得的瓦斯含量值与对应的标高列入图表进行分析研究,绘出9#,10#,12#煤层的瓦斯含量与标高之间的关系曲线,经回归分析确定煤层赋存深度与瓦斯含量的关系。     

煤层甲烷碳同位素与含气性关系

煤层气甲烷碳同位素值是反映煤层气成因及赋存条件的有效参数。通过对沁水盆地沁南东区块煤层甲烷碳同位素和煤储层含气性测试资料分析,剖析了3号煤层甲烷碳同位素分布特征,建立了煤层甲烷碳同位素与镜质组反射率、煤层埋藏深度和煤储层含气性之间的相关关系和模型,揭示了煤层甲烷碳同位素分布的控制机理。研究结果表明:本区3号煤层自然解吸气甲烷碳同位素为-28.89‰~-53.27‰,平均-36.48‰。与全国其他地区同等演化程度的煤层气相比总体偏重,表现出煤层具有较好的保存条件;3号煤层甲烷碳同位素与镜质组反射率和煤层埋藏深度之间呈对数函数关系,且随着镜质组反射率和煤层埋藏深度增加而变重,与全国煤层甲烷碳同位素统计规律一致,主要受控于煤层气形成的热动力学机制之下的同位素分异效应和煤层气解吸—扩散—运移过程中甲烷碳同位素的分馏效应;煤层甲烷碳同位素与煤储层含气性之间存在相关性,且随着煤层气含量、煤储层压力和含气饱和度增加,3号煤层甲烷碳同位素也相应变重,且呈对数函数关系,反映控制煤储层含气性的因素与控制煤层甲烷碳同位素的因素存在一致性。     

井田煤层甲烷含量的定量预测

根据逐步回归分析原理，从影响煤层甲烷含量大小的众多地质因素中，筛选出一些主要因素，，建立了甲烷含量回归预测模型。实践证明这一预测方法是可行的，具有精度高、效果好的优点。该模型为煤层气资源评价及矿井瓦涌出量预测提供了依据。     

丰沛煤田煤层甲烷含量低的原因分析

根据丰沛煤田主要煤层不同深度的瓦斯样品显示，煤层瓦斯成分中的烷含量较低，造成甲烷含量普遍低的原因有三个，经分析认为后期风化剥蚀和构造运动是造成丰沛煤田煤层甲烷含量低的主要原因     

顶板岩性对下伏煤层甲烷含量的影响

煤层顶板岩性特征是影响煤层甲烷含量产生局部变化因素之一.通过分析整理潘一井田13-1煤层钻孔剖面和矿井生产资料,研究了该煤层顶板特征和类型;计算了砂岩的厚度在煤层之上20 m范围内所占比例,讨论了各类型顶板对其下伏煤层甲烷含量影响.结果表明:13-1煤层顶板砂岩成岩胶结程度好,不利于其下伏煤层甲烷散失;不宜将煤层之上一定范围内砂岩所占比例作为评估顶板对甲烷含量影响的指标;13-1煤层顶板裂隙发育程度对其下伏煤层甲烷含量会产生影响.     

黔西比德－三塘盆地煤层群发育特征及其控气特殊性

黔西比德－三塘盆地煤层群发育,具有特殊的控气特征。基于17个钻孔和4个探槽的煤层数据及11个勘查区600多个煤芯解吸资料,以0.3m作为单一煤层厚度的统计下限,采用煤层层数、煤层间距、煤层总厚度来表征煤层群的特征,探讨了各参数之间的相关关系,及煤层层数等值线、煤层间距等值线与煤层甲烷含量等值线之间的空间叠置特征。结果显示：煤层层数越多,煤层间距就越小,煤层厚度就越大,它们之间具有很好的乘幂关系。同时,发现煤层层数等值线、煤层间距等值线与煤层甲烷含量等值线分布在空间上高度吻合;在煤层甲烷富集区,甲烷浓度高的区域煤层层数最多,煤层间距最小。由此进一步说明,在煤层群发育区,煤层间距小、砂泥比低、整体煤岩封闭性好导致的煤层之间“叠加”封闭,是煤层气保存的有利条件。     

注CO_2提高煤层气采收率技术研究现状

中国埋深2 000 m以浅的煤层气资源潜力巨大。研究表明,向煤层中注入CO2提高煤层气采收率技术具有巨大潜力,能够实现中国2 000 m以浅煤层气产量增产3.751×1012m3。本文从多元气体的竞争吸附、煤吸附CO2之后的体积膨胀及其对渗透率和力学性质的影响以及世界各地的现场试验3个方面介绍这一技术在世界范围内的发展历程和研究进展。列举了几个国家利用这一技术的现场试验情况,试验结果较为相似。最后指出了在室内研究和现场测试中需要考虑的一些问题,诸如多元气体竞争吸附与煤分子结构的关系研究、吸附膨胀量和气体注入量、注入压力和煤阶之间的关系研究、注CO2引起的吸附膨胀对后期煤矿采煤作业的影响和安全威胁。     

煤层气运移特征的研究

煤层气在煤层中的流动是孔隙中扩散和裂隙中渗流的综合过程,研究二者之间的质交换关系,对开发低透气性煤层的煤层气具有指导意义．首次依据第三类边界传质的原理,建立了扩散渗流的微分方程组,重点讨论了反映煤层气扩散渗流特征参数的测试原理,实测了某煤层的特征参数．     

Methods and Models for Analyzing Methane Sorption Capacity of Coal Based on Its Physicochemical Characteristics

The authors study the influence of physicochemical parameters on methane adsorption capacity of coal and offer the analytical method for the methane adsorption capacity for three-phased condition of methane. It is found that in the depth interval to 300 m below surface, methane adsorption capacity measured in lab can exceed natural gas content of coal obtained from geological exploration data by 30%, and the change in the thermodynamic condition of coal–methane system brings irreversible physicochemical consequences in terms of the altered ratios of physical states of the main components. There is no linear connection between natural gas content of a coal bed and its methane adsorption capacity with respect to occurrence depth. The application of Big Data in treatment and interpretation of large data flows is described. The theoretical data predicted using the proposed method and the experimental data on methane content of Kuzbass coal agree.     

煤层气井射流冲煤粉装置冲击深度的研究

为确定煤层气井射流冲煤粉装置合理的结构和工作参数,实现射流冲煤粉系统的优化设计和有效运行,理论分析了冲煤粉装置工作原理和煤粉颗粒运动过程,整个井底冲煤粉射流场可分为:自由射流区、射流冲击区、漫流区、返流区、旋涡区和负压吸附区6个区域,决定煤粉是旋转上升的复杂运动状态。开展均匀设计方法的冲煤粉实验,运用二次多项式逐步回归法得出回归方程,揭示喷嘴结构参数、射流参数和煤粉特性对冲煤粉深度的互相耦合的影响关系。结果表明,对冲煤粉的深度影响程度的大小依次为:喷距、喷嘴直径、喷嘴流量和煤粉直径。进一步的单因素试验详细了解各影响因素对冲煤粉深度的影响,得出在要求不动管柱时冲煤粉深度达到500 mm的条件下,喷嘴流量不能低于15 m3/h,喷距应小于100 mm。     

鄂尔多斯盆地东缘临兴区块深部关键煤储层参数识别

深部条件下煤储层关键参数的识别是煤层气开发评价的基础。基于鄂尔多斯东缘临兴区块深部煤层气勘探和测试研究结果显示:朗格缪尔体积随镜质组反射率的增大先增加后减小,朗格缪尔压力与镜质组反射率呈"U"型变化,两者均在2.5%Ro,max左右出现转折。采用非线性分析方法,基于实测含气饱和度与煤层埋深的关系,建立了含校正系数的深部煤层含气量计算模型。山西组4+5号煤层预测含气量6.7~22.1 m3/t;本溪组8+9号煤层含气量在12~20 m3/t,在平面上总体均呈东低西高展布。4+5号煤预测临界解吸压力介于1.03~9.40 MPa,临储比介于0.11~0.63,平均为0.33;8+9号煤预测临界解吸压力介于1.27~10.47 MPa,临储比介于0.12~0.64,平均0.334。在平面上,4+5号煤临界解吸压力与临储比均呈西高东低、西北部最高展布,而8+9号煤总体呈北高南低展布。     

三河口矿3煤层瓦斯赋存规律探讨

煤层瓦斯赋存状态是研究矿井瓦斯涌出规律和瓦斯灾害防治的技术基础。三河口矿局部瓦斯异常涌出已经开始对煤矿的安全生产有所影响和制约,为此,文章通过测定该矿3煤层的瓦斯参数来开展瓦斯赋存规律的研究,得出了瓦斯压力、瓦斯含量与赋存深度的关系,为采取针对性的防治措施提供了技术依据。     

澳大利亚博文盆地中部地区煤层气富集主控因素分析

澳大利亚博文盆地是典型的弧后聚煤盆地,煤层气商业化开发较早,其中部地区勘探程度低,是潜在的储量接替区,但煤层气富集规律尚不清楚,为此,分析盆地中部地区的构造特征、煤层发育特点、煤岩煤质与含气性等地质特征。研究结果表明,该区构造变形强烈,煤层埋深处于100~800 m,煤层厚8~22 m,煤岩灰分与惰质组含量较高,Ro为1.5%~2.5%,煤层含气量普遍较高。通过深入剖析构造动力条件、煤岩演化条件及煤质条件与含气量的相关关系,认为：该区煤层气富集以构造动力条件为主要影响因素,斜坡、逆断层下盘等保存条件好的区域煤层含气量高,在背斜轴部、靠近断层等区域,煤层气保存条件差,含气量低;在相似的构造条件下,煤层气富集还受到煤质及演化程度的影响。     

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。     

煤的挥发分与瓦斯放散初速度的关系研究

在理论分析煤的挥发分与瓦斯放散初速度存在联系的基础上,实验测定了不同挥发分煤的瓦斯放散初速度。结果表明煤的挥发分与瓦斯放散初速度确实存在联系。煤的挥发分越低,即煤的变质程度越高,煤的放散初速度越大。