煤层在地表无通道时的瓦斯压力计算

针对煤层在地表无露头或出口的情况,根据热力学理论和弹塑性理论,提出了考虑煤层温度和地应力梯度变化的煤层瓦斯压力的计算方法。从鱼田堡矿井煤层瓦斯压力的理论计算和实测结果表明,煤层温度和地应力梯度变化对煤层瓦斯压力有较大影响。对于深部开采煤层和高温矿井,应充分考虑地温和地应力梯度的影响。按此法计算将使所确定的煤层瓦斯压力值更准确。     

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。     

计算机网络技术在煤矿企业的应用

以煤层的复杂地质环境、开采工作面的地质环境和当前煤层计算机网络技术为重点,参照相应的煤层力学理论,通过精密的四维计算,进行煤层现场网络监测等可行方法对煤层进行深入剖析,研究煤层在恶劣的地质环境下应用计算机网络技术来提高煤层开采的效率和安全性。     

采动过程中瓦斯抽采流量与煤层支承应力的相关性研究

煤层中的瓦斯流动是一个瓦斯气体运移与煤层固体变形之间相互耦合的复杂过程。以松藻煤电有限责任公司松藻煤矿3211采煤工作面现场试验为基础,通过现场监测工作面采动过程中的煤层支承应力变化和本煤层瓦斯抽采流量变化,对工作面附近煤层支承应力和瓦斯抽采流量之间的相关性进行了研究。研究结果表明：随着采煤工作面的推进,煤层实测支承应力依次经历了低-高-低的过程,可以划分为卸压区、应力集中区和原岩应力区,并在工作面前方15~25 m处达到峰值。在煤层卸压区,煤层内孔隙、裂隙发育贯通,透气性增大,瓦斯抽采流量增大,在煤层支承应力集中区,煤层内裂隙收缩闭合,煤层透气性减小,瓦斯抽采流量也减小,在煤层原岩应力区,煤层透气性变化不大,瓦斯抽采流量趋于稳定。基于工作面煤层支承应力与瓦斯抽采流量的相互关系,以处于原岩应力区的煤层支承应力和瓦斯抽采流量为基准,构建了瓦斯抽采流量的负指数表达式     

卸压钻孔破坏半径影响因素及破坏半径回归分析

为了研究钻孔卸压时相关因素之间的关系,采用RFPA数值模拟软件,分析了不同煤层强度、不同煤层压力、不同孔径对钻孔破坏半径的影响。通过理论分析和回归分析,在煤层强度一定的条件下,破坏半径与煤层压力成指数函数的关系,在煤层压力一定时,破坏半径与煤层强度成反比例函数关系;在煤层压力、煤层强度一定时,破坏半径与钻孔直径成对数函数关系;钻孔破坏半径与煤层压力、煤层强度、钻孔直径间的数值表达式。     

沁水盆地柿庄南部地区含煤岩系沉积体系及其控气特征

通过对沁水盆地南部含煤岩系沉积环境和沉积体系的资料成图分析及煤层显微组分的对比,3#煤层的生气能力弱于15#煤层,3#煤层镜质组反射率均值为3.18%,15#煤层均值为3.35%。由于分流河道的冲刷作用,山西组煤层在距主河道越远处灰分含量值越高,太原组煤层在泻湖处灰分含量较低。     

半承压煤层瓦斯流动的数学模型

煤层作为富含孔隙和裂隙的多孔介质,其中赋存的瓦斯流动符合多孔介质中的流体渗流规律,即达西定律。当煤层上覆岩层和底部岩层为致密岩层、透气性极小时,可以认为完全不透气,则含瓦斯煤层为承压煤层;当煤层上覆岩层和底部含有一定的裂隙,其渗透系数与含瓦斯煤层相比虽然很小,但仍然有少量瓦斯通过透气性较低的上下岩层流入或流出含瓦斯煤层,此时含瓦斯煤层为半承压煤层。在承压煤层瓦斯流动的基础上,考虑半承压煤层瓦斯流动的特性,分别推导了渗透率各向同性和各向异性条件下半承压煤层瓦斯流动的微分方程,从而建立了半承压煤层瓦斯流动的数学模型。     

优劣质煤层配采方案研究

在分析了恩洪煤矿二号井4个可采煤层的赋存情况和各煤层的化学性质及可选性的基础上,根据矿井生产现状,按煤层灰分初步确定煤层配采方案,根据煤层配采数据,编制煤层最优配采图,最终按硫分确定煤层的最优方案为Cb9+C14与Cb15(或C16)煤层配采,该方案在实际生产中取得了较好的经济效益。     

高瓦斯矿井“三步揭煤法”防突技术的应用

根据煤层煤线多、稳定性差、倾角小、石门揭穿煤层距离长等特点,在石门揭、穿煤层时研究应用了三步揭煤法进行揭、穿煤层,在三步揭煤法揭、穿煤层的同时,采用多钻孔排放、预埋金属骨架和预抽技术、采取浅掘浅进和远距离放炮方法进行防突,在安全揭露煤层后,结合煤层走向掘巷及沿煤层向相邻巷道揭煤点打钻消突技术实现其他巷道的安全快速揭煤。     

煤层自然发火指标性气体及防治措施研究

某矿2#煤层在2013年发生了煤层自燃事故,为了更有针对性地防治本煤层自燃,对该煤层煤样进行了指标性气体及临界值实验研究。得到了该煤层指标气体为CO、C2H4、C3H8、C2H2等,根据此次实验得到的指标性气体变化规律及其之间的比值关系,可以判断该煤层自燃所处的状态和发展趋势。基于这次实验研究表明了在井下发现该煤层指标气体时,则该煤层已具有煤层自然发火潜在危险,可利用灌浆法来防治煤层自然发火。结果表明:在现场发现指标气体时即可判断此时煤所处的氧化阶段,并利用灌浆法来快速有效防止煤层局部自燃,为2#煤层的安全开采提供保障。     

陕北尔林兔勘查区煤层特征及开采技术条件

陕北侏罗纪煤田生态环境脆弱,采煤引起的环境问题突出,而煤层埋藏深度较大的尔林兔勘查区煤层赋存条件优越、厚度大、煤层稳定,是实现保水采煤的理想区域。文章论述了尔林兔勘查区煤层特征及变化规律,讨论了该区煤层开采的优越性,提出了优先开发的建议。     

地质特征对煤层瓦斯赋存的影响分析

马桥北马庄勘查区的二叠系下统煤系地层中（埋深590～2 710 m）,山西组（P₁s）含全区可采的二₂煤层（主要勘查对象）,平均厚3.01 m;下石盒子组（P₁x）含大部可采的三₂煤层,平均厚1.69 m,均属高变质、特低硫煤为主的贫煤、无烟煤。由于该区煤岩层埋藏深、封闭性较好、瓦斯逸散条件差,致二₂、三煤层赋存有大量的瓦斯,且全区富集。就马桥北马庄勘查区地质特征对煤层瓦斯赋存的影响进行了剖析。研究发现,勘查区煤层瓦斯的赋存,不但受地质条件作用的主导,同时也受地质构造、水文地质条件等地质因素综合作用的制约。     

长命村煤炭普查工程布置探讨

为了保证长命村煤炭资源达到普查勘查程度,在总结分析前期勘查地质成果的基础上,充分利用已有成果,研究了勘查区含煤地层的岩性特征、煤层特征及地质构造等,并对勘查区地质构造复杂程度、煤层稳定程度进行分析。根据现行勘查规范,结合勘查区具体地质条件,按主采2号、11号煤层型别,确定勘查类型为Ⅱ类Ⅰ型,以基本线距1 500 m×1 500 m网度布置了工程,估算了推断的资源量,经济合理地达到普查地质勘查程度,取得了良好的地质效果。     

瞬变电磁法在煤矿采空区勘查中的应用研究

为了核实某煤矿矿区采空区范围,在地质概况及地球物理特征基础上,采用瞬变电磁法研究了某煤矿二₁煤层采空区分布,分析了了工作布置、技术措施及数据处理步骤,根据视电阻率等值线图分析,得到在勘探区共划分了各类电性异常17个;根据勘探区顺二₁煤层电性分布特征,把勘查区分为3个异常区段;根据勘探区顺二₁煤层视电阻率切片图以及各测线视电阻率剖面图的异常形态,结合调查采空区的形态,对勘探区的二₁煤层采空区异常区进行推断解释,然后结合核实测量与钻探验证,得到了某煤矿内二₁煤层可靠的采空区范围及分布情况。研究为下一步资源储量核实提供依据。     

改进的“三图法”在煤矿顶板水害评价中的应用——以东胜煤田台格庙勘查区为例

通过建立台格庙勘查区首采煤层冒裂安全性分区图和煤层顶板含水层富水性分区图,来对煤层顶板的含水层涌(突)水条件进行评价。针对勘查区煤层厚度变化大、顶板无稳定隔水层,顶板含水层富水性较弱的特点,在传统的“三图法”基础上,充分考虑了含水层的富水性和导水裂缝带发育高度这两个因素,选用导水裂缝带高度与含水层厚度的百分比来表示导水裂缝带发育高度对含水层涌(突)水的影响,在此基础上对首采煤层顶板含水层涌(突)水条件进行综合分区评价。四井田中部及二井田北部地区涌(突)水危险性为较危险区,三井田北部、五井田南部及勘查区南部局部地区涌(突)水危险性为过渡区,其他地段为安全区、较安全区。针对顶板充水含水层涌(突)水条件综合分区,提出了疏放水、注浆、监测等防治水措施建议。     

黑龙江省依兰矿区煤层气储藏条件分析

依兰矿区包含著名的达连河露天矿,地层层序比较简单,为一单斜构造,煤层厚度较大。巨厚的油页岩段做为煤层的直接顶板。这些地质条件为煤层气的储藏创造了良好的条件,因此研究该煤层气地质条件,对今后煤层气勘探开发意义重大。     

安源矿大槽煤层深部地质特征及资源前景分析

通过对安源煤矿开展扩深资源储量核实,收集深部井内钻探及石门见煤资料,在扩深区估算获取了较客观的资源储量,取得了较好的扩储效果。综合分析大槽煤层深部地质特征,认为深部大槽煤层属于“四层楼”式滑覆构造的第一层楼。RF2断层深部仍未得到控制,且该滑覆断裂浅部陡、深部缓,大槽煤层深部较厚,故扩深区以深仍具备较好赋煤条件,资源前景良好,建议对深部开展找煤工作。     

煤炭资源勘查中岩煤层对比方法及应用研究

本文通过对贵州省织金县四季春煤矿勘查区标志层、沉积特征、古生物特征、煤层物性特征、层间距等地质特征的综合分析及研究,针对煤炭资源在地勘时期岩煤层对比方法的选择及运用,建立了岩煤层对比方法的有效模式,为做好煤矿地勘时期的基础地质工作提供了有力的保证,对今后煤矿地勘时期岩煤层对比方法措施提出了合理建议.     

分源预测法在生产矿井瓦斯涌出量预测中的应用

通过对成庄矿3#煤层进行煤层含量测定,并结合矿井地勘期间煤层瓦斯含量测试数据,得出了该矿3#煤层含量分布规律,根据煤层含量分布规律,使用分源预测法对成庄矿3#煤层采掘工作面、生产盘区和矿井进行了瓦斯涌出量预测。     

大同煤田岩浆岩侵入对煤层煤质的影响

为探究岩浆岩侵入对煤层煤质造成的具体影响,以大同煤田鹅Ⅳ精查勘探区为研究对象,具体分析了勘查区地质构造及岩浆岩活动规律,收集以往区内施工钻孔的煤层煤质资料,并开展数据统计对比。分析表明,印支运动时期该区岩浆岩活动(煌斑岩侵入)活跃,其沿地层裂隙及断层为主要通道,以岩墙、岩床的形式侵入地层中薄弱地层,例如煤层中使其局部受热接触变质,使煤层结构复杂化、有益厚度变薄;煌斑岩侵入与煤层接触变质(干馏作用),焦化过程中可产生定量的瓦斯,瓦斯含量随煤层变质程度的增高而变大;应对该区开展三维地震工作,来验证断层及岩浆岩活动情况,可以为该区煤矿安全生产起到一定的指导作用。