基于残存瓦斯量的煤层瓦斯压力及含量测定方法

在实验室条件下,研究了石港煤矿9#、14#、15#煤层的瓦斯压力、破碎粒度对残存瓦斯量的影响,结果表明:残存瓦斯量与瓦斯压力、瓦斯含量均呈幂函数关系;煤样的破碎粒度对残存瓦斯量影响显著,主要表现在粒径越小,残存瓦斯量越小,并且当煤样粒径增大或者减小到一定程度时,残存瓦斯量趋于定值。根据实验结果,可以先测定煤样的残存瓦斯量,再利用事先确定的煤样残存瓦斯量与煤层瓦斯压力及含量的关系,推算煤层瓦斯压力及含量。     

落煤残存瓦斯量影响因素的综合分析

综合分析了落煤残存瓦斯量的影响因素，并采用多因素回归分析法导出 了落煤残存瓦斯量的半经验计算公式，为采掘工作面落煤残存瓦斯量的确定提供了一种新思路和新方法。     

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...     

缓倾斜上邻近层残存瓦斯压力的分析与计算

根据采后煤层残存瓦斯压力参数可以确定邻近层瓦斯涌出量、可抽瓦斯量及开采后被解放层的解放效果。因此,根据采场覆岩岩性、回采工作面开采技术条件及原始瓦斯参数计算残存瓦斯压力,在理论上和生产实践中都有重要的意义。作者认为,国外一些学者提出的一系列计算公式中只考虑层间距离或开采层采高因素是较粗糙的。本文通过统计各煤层的采深、采高、层间距、原始瓦斯压力、岩层变形等诸参数的实测值进行回归分析,得出适合用于生产过程中缓倾斜上邻近层残存瓦斯压力的计算公式。     

关于煤层残存瓦斯含量与残余瓦斯含量的探讨

煤层残存瓦斯含量和残余瓦斯含量是煤矿瓦斯管理、抽采达标评判、突出危险性评估的重要参数,其准确的定义及测定关系到矿井瓦斯防治乃至整个"一通三防"工作的科学开展,同时也关系到煤层气资源的合理评价。根据现行相关标准、规范和实际应用情况,对煤层残存瓦斯含量和残余瓦斯含量的定义、取值及应用进行了分析、探讨,并提出相应的建议,以期能完善相应的标准规范体系,进而为我国煤矿的瓦斯防治、矿井煤层气资源评价提供准确、可靠的依据。     

煤样粒度及挥发分与煤的残存瓦斯含量的关系分析

依据煤对瓦斯吸附的原理,通过对国内部分矿区进行现场采样,在实验室进行煤的残存瓦斯含量测定,并分析了其与煤样粒度及挥发分的关系,为矿井瓦斯涌出量预测及煤层残余瓦斯含量的确定提供技术支持。     

综放面瓦斯渗流规律数值模拟研究

应用FLUENT软件建立了综放面采空区瓦斯渗流的三维数值模型,通过数值模拟对比分析了没有瓦斯抽采和有瓦斯尾巷抽排两种情况下的综放面采空区及其上覆岩层内的瓦斯渗流分布规律,通过现场验证,分析了瓦斯尾巷在实际应用中的效果,模拟结果和实际效果较吻合,使工作面达到了安全生产的要求.     

煤粒瓦斯放散数学模型及数值模拟

为了进一步验证将煤粒视为规则球形研究得到煤粒瓦斯放散符合达西定律的合理性,选取煤粒的另一种极限形状--圆柱形煤粒进行研究。基于达西定律和菲克定律,分别建立圆柱形煤粒瓦斯放散的有限差分数学模型,编制Visual Basic程序进行数值解算,并进行达西和菲克数值模拟。通过对比圆柱形煤粒的模拟结果和实验结果,得出达西模拟结果与实验结果的吻合程度远高于菲克模拟结果。同时,通过对比圆柱形煤粒和球形煤粒的研究结果,发现瓦斯累积解吸量随时间的变化和煤粒形状无直接关系,从而证实煤粒瓦斯放散服从达西定律。     

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.     

低渗透煤层瓦斯解吸渗流规律的试验研究

如何提高煤层气采收率是目前煤层气开发的重点课题。通过实验揭示了温度是影响煤层气渗透率及解吸渗流量的关键因素之一,得到了非等温条件下煤层气解吸-渗流规律。实验通过自制的温控三轴煤层气解吸渗透仪进行规律探究。经数据拟合,分析得出:不同温度条件下,渗透率随孔隙压力的增加以指数形式递增;在相同围压、轴压和孔隙压力条件下,等温解吸时,煤样瓦斯渗流量随温度的增加而呈现指数递减规律;升温解吸时,解吸量比低温下的渗流量增加,孔隙压力越大,渗流量增加越明显。根据试验结果,认为在注热开采煤层气时,通过间歇式注热(蒸汽吞吐)使煤层温度梯度不断变化,煤层发生升温解吸,有利于煤层气的产出。对低渗透煤层瓦斯开采提出新的思路。     

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。     

含瓦斯煤渗流模型的研究现状及发展方向

针对含瓦斯煤渗流模型的研究,是科学制订矿井瓦斯抽采作业规划或煤层气开发部署方案的理论依据。对含瓦斯煤渗流模型的研究成果进行了系统的梳理,并就相关理论的适用性进行了详细的分析。结合当前我国煤炭行业的发展趋势,指出了含瓦斯煤渗流模型研究的发展方向：①考虑“吸附解吸迟滞现象”的瓦斯扩散模型研究;②煤自身孔隙、裂隙结构与非线性渗流模型中各关键参数之间关联的微观作用机制研究;③基于非线性渗流—扩散与多物理场耦合作用影响的含瓦斯煤渗流模型研究。     

含瓦斯煤THM耦合模型建立

在建立THM耦合模型所需的9条基本假设基础上,综合应用弹性力学、渗流力学、传热学理论,以含瓦斯煤系统为研究对象,建立了体现含瓦斯煤"三场"真正意义上的双向完全耦合数学模型。该模型包括含瓦斯煤应力场、渗流场、温度场方程和各场的定解条件,揭示了含瓦斯煤系统内渗流、变形和变温之间的内在联系。所建的模型是煤层瓦斯传统渗流理论和流固耦合理论的推进。     

浮选柱浮选精煤产品数质量的数学模型研究

 通过单因素试验分别研究了入浮浓度、循环泵压力及柱高对浮选柱精煤产品数质量的影响关系,在正交试验研究的基础上利用Design-Expert软件建立了浮选柱精煤产品数质量的数学模型,并根据模型对实际浮选结果进行了预测,结果表明模型可靠、预测精度高。     

提高炮采面块煤率的松动预裂微差爆破新技术

为提高炮采面块煤率, 提出了松动预裂微差爆破的落煤方案, 并对布孔参数和爆破参数进行了调整。工程实例表明, 松动预裂微差爆破新技术可以有效减小对顶板的震动和对煤体的破碎, 从而提高块煤率。     

晋城无烟煤提块降损工作实践

具体地对综采和综掘工作面提高块率,降低块损所采取的毫秒爆破放震动炮,割煤工艺改进,调整破碎机锤头高度,运输转载点缓冲,采区煤仓限位和主井胶带系统的改造工程等主要生产工艺和环节进行了分析论证,从而提出提高原煤块率、降低块损的有效措施和途径。     

贵州煤矿瓦斯涌出量灰色预测的应用

运用灰色理论建立巷道瓦斯涌出量的灰色模型，对贵州某矿矿井瓦斯涌出量进行预测预报．采用残差识别方法修正GM（1，1）模型进行瓦斯涌出量预测，预测精度更高。利用灰色灾变预测理论，对某矿矿井工作面瓦斯涌出资料进行分析、研究建立煤矿瓦斯涌出量灰色预测模型，并对矿井瓦斯涌出量变化趋势进行预测。通过建立灰色预测模型，进行矿井瓦斯涌出量灾变性预测。     

特厚煤层群保护层开采与瓦斯预抽采防突技术的实践

通过鹤岗矿区南山煤矿抽采瓦斯示范性研究,获得了煤与瓦斯突出、厚煤层群无保护层开采条件下的保护层开采与瓦斯预抽防突的适用技术。该项技术不仅适用于该煤层赋存条件与开采条件下的鹤岗矿区高突矿井,对类似开采条件的其它高突矿井,也具有一定适用性和参考价值。     

煤与甲烷气体相互作用机理的研究

甲烷气体 (瓦斯 )主要以游离和吸附态赋存于煤中已形成共识。但是关于煤层内真实甲烷气体状态方程与理想气体状态方程的偏差认识尚有不清 ,对煤表面吸附甲烷气体的相互作用机理的认识尚有差距 ,应用统计热力学与量子化学的理论 ,结合实验量化计算结果 ,对上述诸问题进行了分析和探讨。研究结果表明 :提出的真实甲烷气体状态的经验方程能更客观地反映煤层内游离甲烷气体的真实状态 ,用Morse势能经验函数能较客观地描述煤的芳香核表面吸附甲烷分子的相互作用过程 ,煤核表面吸附甲烷分子以正三角锥重叠式排列为最稳定的结构模型 ,而且以单层为主的物理吸附为特征。