2种取样方式测定煤层瓦斯含量对比分析

煤层瓦斯含量的快速准确测定对于高瓦斯、煤与瓦斯突出矿井的防突工作至关重要。分别采用取芯管取样和压风孔口接渣取样在祁南煤矿34下6底板巷、34下5底板巷穿层钻孔进行了32煤层瓦斯含量对比测定试验。结果表明:与孔口接渣取样相比,取芯管取样煤样暴露时间较长,所取煤样粒度较大;暴露时间与取样粒度对损失瓦斯量推算及煤层瓦斯含量测定影响较大。取芯管取样测定煤层瓦斯含量数值较大,在相似取样测定条件下,从安全角度考虑宜采用此方法进行祁南矿32煤层瓦斯含量测定。     

深孔定点快速取样技术在钻屑瓦斯解析指标 K1值测试中的应用

钻屑瓦斯解析指标K1值是综合反映煤层瓦斯含量及卸压初期瓦斯解吸速度大小的指标,是确定煤层局部突出危险性程度的关键参数,对煤与瓦斯突出灾害防治起到了重要作用。本文针对煤矿采用麻花钻杆机械排渣取样方法取样测试K1值过程中存在的无法准确确定取样位置和煤样暴露时间,有效测试深度浅,现场测值与实际情况误差较大等问题,利用基于反循环钻进原理研发的深孔定点快速取样技术及装置对K1值合理有效取样测试深度进行了研究。研究结果表明：深孔定点快速取样技术利用双壁钻杆的中心管将钻孔底部煤样快速排出,所取煤样中未掺混钻孔壁上的煤粉,达到了定点取样的要求,保证了测定煤样的有效性,且取得足够数量的煤样时间不超过2min,有效降低了煤样暴露时间,可以有效提高时K1值的有效测定深度及测定结果的准确性,在仲恒煤矿和湾田煤矿采用深孔定点快速取样技术可增加钻屑解吸指标K1值有效测试深度至30m。     

井下瓦斯含量直接法测定关键技术研究

针对煤层条件,按照采取煤样的粒径将其分为4类,在基于煤样粒径的瓦斯解吸速度理论研究基础上,采用现场实测及实验室瓦斯解吸数据分类对不同粒径煤样的采取条件、采样方法及采样时间进行了系统分析,结合现有成熟的岩芯管、压风引射取样装置、反循环正压快速采样装置以及孔口接煤屑等取样装置及方式的技术使用条件,提出了不同煤样粒径类型及采样条件下的合理采样技术工艺及方法,规范了瓦斯含量直接法测定工作。     

反循环取样钻头对不同硬度煤体的切削试验

为了研究反循环取样钻头对不同硬度煤体的切削粒度分布规律,采用现场试验考察和实验室测定相结合的方法,对反循环定点和孔口排渣2种取样工艺进行了煤层取样对比。结果表明:反循环定点所取煤样测定的坚固性系数f值可真实反映取样位置处煤层的硬度情况;反循环所取煤样的粒径分布规律与取样深度无关,但与取样钻头钻齿的结构相关;针对不同f值的煤层,同一种取样钻头钻取的不同粒径的煤样质量分数稍有差异,但粒径的分布规律大致相同。     

穿层钻孔直接测定煤层瓦斯含量取样工艺研究

煤层取样是直接法测定煤层瓦斯含量的重要环节。目前穿层钻孔直接测定煤层瓦斯含量,采用取心法进行取样,取样过程存在操作时间过长、瓦斯损失量大的缺点,导致测定煤层瓦斯含量值不准确。现场试验表明,孔口直接取煤样,并将煤样进行筛分,选取1~2 mm粒度的煤样测定煤层瓦斯含量更为准确。     

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...     

煤层瓦斯含量测定方法优化及现场应用

针对现有瓦斯含量测定过程中存在问题进行了分析,研制出了反循环定点快速取样装置,该装置包括取样钻头、双套管钻杆、双通道汽水龙头、煤样收集装置等。装置采用端头杆一端与取样钻头相连,另一端与双套管钻杆连接;通过钻机驱动双壁钻杆带动取样钻头旋转产生煤渣,利用压风在钻孔底形成压风涡流,将煤样带入双壁钻杆内管吹出进入采样装置。同时利用CHP50M煤层瓦斯含量快速测定仪对收集的煤样进行测定,通过对煤层瓦斯含量测定进行优化的现场应用结果表明：取样时间小于3 min,取样深度大于100 m,取样成功后3~5 min后立刻得到煤层瓦斯含量结果,优化了煤层瓦斯含量测定方法。     

低温对煤中瓦斯放散的抑制作用

针对煤矿井下瓦斯含量测定中煤样温度过高、瓦斯放散量过多导致损失量推算出现偏差,使煤层瓦斯含量测值不准确的问题,基于煤的瓦斯放散速度随温度升高而增加的性质,提出了低温(0℃以下)取煤样的方法,以期通过抑制瓦斯的放散来提高瓦斯含量测值的准确性。结合实验室现有条件,设计了低温条件下煤的吸附/解吸实验。结果表明,低温取样可以增加煤对瓦斯的吸附性能,减慢瓦斯放散速度,尤其是对解吸初期影响较大,低温对煤中的瓦斯放散具有抑制作用。     

对于采用孔口取样方式进行瓦斯含量测定时煤钻屑暴露时间的探讨

通过对采用孔口取样方式进行瓦斯含量测定过程中煤钻屑暴露时间分阶段的分析与计算,从理论上得出了煤钻屑在钻孔中的暴露时间及装罐过程中煤样的平均暴露时间,为采用孔口取样方式进行瓦斯含量测定煤样暴露时间的计算打下了基础。     

直接法瓦斯含量测定结果准确性实验研究

直接法测瓦斯含量是煤层瓦斯含量测定的重要方法,对井下瓦斯含量快速测定具有非常重要的作用。在该方法中,损失量计算的准确与否对瓦斯含量测定的准确性具有较大影响。为了探讨该方法的准确性,模拟了煤矿井下直接法测瓦斯含量的测试条件,设计了煤的瓦斯解吸实验。依据现行的直接法测定瓦斯含量的国家标准进行了实验测试,设置了不同的瓦斯吸附压力来改变瓦斯含量,设置了不同的煤样暴露时间来改变瓦斯解吸的损失量。实验采用通用的煤瓦斯吸附解吸实验系统,取用山西凤凰山矿9号原煤,将其粉碎为5种粒度后均匀混合,分别进行了不同压力、不同煤样暴露时间的解吸实验。根据实验数据,采用国家标准规定的方法进行了损失量计算。计算结果表明,国家标准规定的损失量计算方法具有较大的误差,误差原因为:在煤的瓦斯解吸过程中,瓦斯解吸速度随时间变化其规律性并不一致,而单一的■规律或幂函数规律对解吸速度的变化考虑的并不全面。通过损失量计算及误差分析结果,结合瓦斯分子微观解吸扩散过程进行分析,将直接法测含量中瓦斯解吸过程分为3个阶段,分别是:符合线性规律的初期高速释放阶段、符合■规律的中期快速解吸阶段、符合幂函数规律的后期缓速放散阶段,并给出了不同阶段对应的解吸量与解吸时间的数学表达式。     

红菱煤矿西三采区12~#煤层瓦斯赋存规律及控制因素分析

分析了红菱煤矿西三采区12#煤层瓦斯含量与埋藏深度的关系,研究了矿井地质构造、围岩岩性特征以及岩浆岩侵入对煤层瓦斯含量的影响,为指导煤矿瓦斯治理工作提供了可靠数据。结果表明,西三采区12#煤层瓦斯含量主要受埋藏深度控制,采区内地质构造简单,其对瓦斯的控制作用较弱,局部煤体受岩浆岩侵入的影响,瓦斯含量增大;西三采区整体瓦斯含量高,瓦斯压力大,煤与瓦斯突出危险性大,在采掘活动进行前,需要采取区域消突措施来消除煤与瓦斯突出危险性。     

直接法测定煤层瓦斯含量损失瓦斯量推算方法研究

井下直接法测定煤层瓦斯含量的准确性取决于损失瓦斯量的推算。实验室开展了煤样不同吸附平衡压力的瓦斯解吸实验,采用不同时间段的解吸数据推算了损失瓦斯量。结果表明:煤的累计瓦斯解吸量随时间呈单调递增关系,瓦斯解吸曲线符合幂函数关系;随着吸附平衡压力的增大,推算的损失瓦斯量增大;采用不同的解吸时间段拟合数据,推算出的损失瓦斯量差异明显;井下取样测定解吸瓦斯量时,应注意采集初期的(0~1 min)解吸瓦斯量,否则将引起较大的损失瓦斯量推算误差。     

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。     

新型煤层瓦斯含量测定法在丰城矿区建新煤矿的应用

在收集建新矿煤层瓦斯抽放资料的基础上,采用新型快速准确测定法测定煤层瓦斯含量。该方法可在8h内完成全部测定过程,准确性高,适用于预测高瓦斯高突出矿井煤层瓦斯含量的测定,为煤矿安全、高效生产提供理论指导和技术服务。     

长壁采煤工作面瓦斯涌出量影响因素实测研究

为提高长壁采煤工作面瓦斯涌出量预测的准确性,通过对工作面长度、煤层及采空区瓦斯分布以及上下邻近层瓦斯含量等方面分析,得出了不同长度工作面瓦斯涌出量的预测公式。以恒泰煤矿300 m长的长壁开采工作面为例,根据该工作面的实际参数,预测出了不同推进速度下工作面的瓦斯涌出量情况,这为该矿合理选择通风系统及瓦斯综合治理提供了依据。     

构造煤瓦斯解吸初期特征实验研究

利用自制的煤样瓦斯解吸试验装置,在恒温30 ℃、不同压力、不同粒度条件下,研究平顶山和鹤壁的原生结构煤和构造煤的瓦斯解吸初期速度和解吸量,分析构造煤瓦斯解吸初期的影响因素,建立构造煤瓦斯初期解吸数学模型。实验结果表明：与原生结构煤相比,构造煤瓦斯解吸初期速度更大,其初始解吸速度为1.23~4.20 mL/(g·min),是相同实验条件下原生结构煤的1.36~2.84倍,尤其在前1 min内差别较大;构造煤瓦斯解吸量是一条单调递增的幂函数曲线,0~10 min的瓦斯解吸规律具有分段性,可分为快速解吸段、缓慢解吸段和平稳解吸段,构造煤前10 min瓦斯解吸量可达1 h内解吸总量的60%。分析认为构造煤中大孔和过渡孔的发育程度决定了构造煤瓦斯初期特征;构造煤瓦斯解吸初速度随粒度的减小而增加,但是在极限粒度以下煤粒度对瓦斯初期解吸速度影响较小;瓦斯解吸初速度与吸附平衡压力呈幂指数关系;构造煤瓦斯解吸初期曲线符合文特式。     

利用瓦斯涌出量计算瓦斯含量的方法

瓦斯含量是矿井瓦斯灾害预测与防治的基础,利用瓦斯涌出量反算瓦斯含量的方法,可以最大限度地利用矿井瓦斯数据。本文计算了八成矿2个瓦斯含量点,通过与实测数据比较,不需要校正可以直接使用。本文提出的利用瓦斯涌出量反算瓦斯含量的计算公式可以在其它矿井推广应用。     

依兰煤层气资源初探

依兰煤田煤层厚、煤层气储层分布广,储集条件较好。该文通过对依兰煤田的煤层特征、煤层的含气性等研究分析,确定了煤层气目标区,对今后勘探开发具有一定的指导意义。     

新建矿井煤与瓦斯突出危险性评估

新建矿井瓦斯资料缺乏,尤其是瓦斯含量与瓦斯压力数据。基于新建矿井勘探期间勘探钻孔取得的煤样,利用勘探钻孔煤芯解吸法测定了煤层瓦斯含量等参数,依据计算煤层瓦斯含量的朗格缪尔方程,推导出原始煤层瓦斯压力。根据计算得到的煤层瓦斯压力及周边生产矿井资料,对宝达煤矿K2煤层煤与瓦斯突出危险性进行了评估。