煤层气解吸滞后特征分析

通过对不同变质程度的煤进行不同温度点的等温和吸附/解吸的实验,综合分析认为,煤层气在降压解吸过程中,随着压力的降低和煤阶提高,解吸滞后特征显著,温度增大解吸滞后现象不显著。不同变质程度煤的分子构成和孔隙结构导致了煤的物性差异,这是煤层气降压解吸滞后与升温解吸滞后差异的主要原因。实践中,在煤层气井排采后期,用升温解吸技术促进残余气解吸是提高煤层气采出率的重要途径。     

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.     

注水对煤层吸附瓦斯解吸影响的试验研究

水力化措施在煤矿开采中广泛应用,为了研究注水对煤层瓦斯解吸的影响,采用高压吸附-注水-解吸测试装置对不同吸附平衡压力和水分条件下煤对瓦斯的置换解吸量、卸压解吸量及总瓦斯解吸量进行了测试计算。结果表明:注水过程中及注水一段时间内煤样罐瓦斯压力呈现出继续增高的趋势,说明注入的水置换出了煤体吸附的瓦斯,且水分越高,置换解吸量越大,测试的最大置换量可达11.88 mL/g;卸压后,注水煤样的瓦斯解吸量减小,且水分越大,瓦斯解吸量降幅越大,降幅最大值可达68.29%;注水后煤的总解吸量增大,说明注水对试验煤样的瓦斯解吸起促进作用。     

寺河煤矿煤岩颗粒解吸—扩散特征实验研究

煤层气赋存于煤岩层的割理和基质孔隙中,以吸附状态为主,通过降压解吸释放.利用自主研制的煤岩解吸分析实验装置,研究寺河煤矿3#煤样粉碎后的4种不同粒径的干煤岩颗粒的解吸特征,随着解吸压力的降低,干煤岩颗粒在不同解吸压力下的解吸量不同,呈高—低—高的变化;解吸初始阶段,主要是解吸过程,解吸量主要与比表面积相关;解吸中后期阶段,主要是解吸—扩散过程,解吸量主要与扩散半径相关.     

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.     

AMG型地勘瓦斯解吸仪的研制

介绍一种以排水集气原理结合单片机技术的新型测量仪器。该仪器可在地勘期间准确测定出煤层瓦斯解吸速速度和瓦斯含量。本文重点介绍了基本测定原理。测定及软硬件设计方法。     

低煤阶煤样解吸曲线数学模型及解吸气量 测试新方法

为了定量评价煤样的解吸速率,减少煤样解吸气量测试时长,基于吉尔嘎郎图凹陷煤样解吸实验数据,建立了解吸速率与解吸时间之间的定量关系,进而得到了解吸时间与累积解吸气量的定量关系,并据此提供了新的解吸气量测试方法。结果表明:煤样解吸速率随解吸时间增加而降低,初始解吸速率越大、解吸速率指数越小,煤样解吸速率越大;煤样不同时刻累计解吸气量可以用公式定量表征。     

外加水分对煤中瓦斯解吸抑制作用试验研究

为研究外加水分对瓦斯解吸的抑制作用,在自制的实验装置上对不同外加水分煤样瓦斯解吸过程进行了测试.结果表明:水分具有抑制煤层瓦斯解吸的作用,当煤样水分由0.05％增至8.39％时,最大解吸瓦斯量由12.525 mL/g降至4.284 mL/g,降低65.80％,初始瓦斯解吸速度由2.07 mL/(g·min)降至0.33 mL/(g·min),降低84.06％;外加水对煤的最大抑制瓦斯解吸率为42.48％;瓦斯解吸指标随水分的增加呈现对数式减小,增加煤层水分,能够有效降低煤层瓦斯解吸指标值,实验条件下,当水分含量大于5.19％时,钻屑瓦斯解吸指标K1值降至消突临界值0.5 mL/(g·min1/2)以下.研究表明:采用煤层注水的方法来降低和消除煤层瓦斯突出危险性是可行的.     

一种有效的炭解吸和全电解联合设备

在黄金生产全泥氰化炭浆厂中,最后一段流程的关键设备是解吸电解设备。1987年5月红花沟金矿150t/d炭浆厂建成,适用于全泥氰化炭浆法提金工艺的解吸电解设备也试制成功。其工艺流程如图1.500kg载金炭由贮炭槽     

煤体瓦斯常压解吸释放趋向性研究

为了获得常压环境下煤体瓦斯解吸释放趋向性规律,利用自主设计的瓦斯解吸参数测试系统装置,在环境温度15℃、瓦斯吸附平衡压力2.0 MPa条件下,开展了垂直、平行和斜交等不同层理面煤样的瓦斯常压解吸释放对比实验,结果表明:不同的解吸层理面对瓦斯解吸参数影响显著,斜交层理面煤样瓦斯最终累计解吸量分别是垂直层理煤样、平行层理煤样的1.2倍和1.7倍,且随着解吸时间的延长趋向性差异越明显。     

煤的瓦斯解吸扩散规律实验研究

为了进一步研究煤层中瓦斯解吸扩散的特征及其规律,设计了等温瓦斯吸附解吸实验系统,该系统主要由温度控制系统,瓦斯吸附解吸系统和数据采集与处理系统3部分组成。通过自制煤样,实验研究了2种煤质、2种粒度的4种不同煤样在30℃恒定温度、不同吸附平衡压力点下的瓦斯解吸扩散规律。通过对比分析,提出了瓦斯累计解吸量与时间之间的关系式,建立的煤的瓦斯累计解吸量的数学模型,并分析了影响模型中各参数变化的因素。     

逐级降压解吸过程中解吸瓦斯膨胀能变化特性

煤与瓦斯突出是一个能量释放的过程,瓦斯膨胀能是由煤层游离瓦斯与解吸瓦斯膨胀做功产生的能量,是煤与瓦斯突出的主要能量来源.发生煤与瓦斯突出时,煤层内部瓦斯在降压环境下进行解吸,为探讨逐级降压解吸下瓦斯膨胀能的变化特性,以晋城矿区无烟煤为研究对象,利用瓦斯吸附-解吸试验装置,进行逐级降压解吸和常压解吸2种解吸试验,分析了逐...     

基于热力学解吸阈值的煤与瓦斯突出研究北大核心

从热力学角度诠释煤的解吸过程,根据实测高阶构造煤和原生煤的系列等温吸附数据回归求得温度-压力-吸附方程(TPAE)的4个待定参数,将TPAE变形成类似克劳修斯-克拉佩龙方程的不定积分式,并求得等量吸附焓;将坚固性系数与解吸阈值的乘积定义为突出阈值(OT),并用于比较几种煤之间发生煤与瓦斯突出的难易程度。结果显示:吸附是可以自发进行的放热过程,解吸是不能自发进行的吸热过程;解吸所需的能量相当于让解吸阈值(DT);构造煤发生煤与瓦斯突出的可能性是原生煤的8.1倍;构造煤的解吸速率随单位时间的延长而非线性下降;外来输入的能量越大,解吸速率衰减得越快;爆破产生很大的能量,已远超突出阈值,更加容易诱发煤与瓦斯突出。     

煤层气升温解吸特征分析与应用

为了探讨煤层气储层升温解吸效果,设计了高中低三种煤级不同温度吸附/解吸实验。通过对比分析认为,升温解吸在高阶煤中的解吸效果尤为明显,提高(高阶煤)储层温度有利于降低高阶煤储层排采过程中的煤基质收缩负效应,改善储层渗透率。揭示出相同的废弃压力和含气量下,升高温度有利于提高煤层气采收率,减少残余气,最终提升产气量。     

基于瓦斯涌出量的煤体瓦斯解吸特性研究

为了实时动态分析煤体的瓦斯解吸特性,基于瓦斯解吸速度幂关系式提出了一个表征煤体瓦斯解吸特性的新参数n,在现有矿井安全监测监控系统的基础上构建煤体瓦斯涌出监测系统,可实时计算n值,分析工作面前方煤体的解吸特性,并在卧龙湖煤矿进行了现场验证。结果表明,煤体瓦斯涌出监测系统可计算出掘进面每天的n值,n曲线与传统的瓦斯解吸指标K1、Δh2曲线的变化趋势正好相反,指标n能够表征煤体瓦斯的解吸特性。通过对比K1的突出危险临界值,可得到n的突出危险临界值,为煤与瓦斯突出的工作面预测提供依据。     

潞安—晋城矿区煤层气开发前景分析

分析了潞安－晋城（新区）矿中主煤储层的平均含气担、饱和度、临界解吸压力、理论采收率以及煤层甲烷解吸率、可解吸量等数据，得出本区主煤储层平均解吸率约为37％，高于全国其它地区。     

瓦斯突出参数检测系统设计

针对煤矿生产过程中瓦斯突出动力灾害难以预测的难题,设计了一套通过测定煤样瓦斯参数预测瓦斯突出灾害的智能检测系统。该系统以STM32F103控制器为核心,根据等压解吸原理测定不同时间点取样罐内的压力变化,进而根据测得的相应瓦斯指标进行数据处理,最终对工作面瓦斯突出危险性进行预测。     

潞安-晋城矿区煤层气开发前景分析

分析了潞安-晋城(新区)矿区主煤储层的平均含气量、饱和度、临界解吸压力、理论采收率以及煤层甲烷解吸率、可解吸量等数据,得出本区主煤储层平均解吸率约为37%,高于全国其它地区.     

基于煤粒瓦斯解吸实验的温度变化量预测模型研究

通过实验室煤粒瓦斯解吸测试,研究了同一种煤样在3种不同粒径条件下的煤粒瓦斯解吸规律。在对实验数据分析的基础上,结合理论推导构建了基于煤粒瓦斯解吸过程温度变化量的煤体瓦斯解吸扩散数学模型并开展了相关验证,分析了该模型的适用性。研究结果表明,3种粒径煤样在吸附平衡压力为0. 34 MPa左右时,瓦斯解吸量分别可以达到3. 77、3. 91、5. 65 mL/g,煤样解吸速率与粒径之间呈负相关关系。煤粒瓦斯解吸过程中实测煤体温度变化曲线呈"马鞍"形。建立的描述煤粒瓦斯解吸初期阶段的数学模型可用于预测特定条件下煤体瓦斯解吸温度变化量,对于研究煤矿瓦斯运移过程及灾害预警具有重要的参考价值。