基于专家系统的煤与瓦斯突出区域预测研究

根据专家系统与煤与瓦斯突出的特点,分析了专家系统在煤与瓦斯突出区域预测中的适用性,结合平顶山十二矿实际情况,确定了研究区的突出临界值,编制了煤与瓦斯突出区域预测专家系统,并对研究区进行了合理的瓦斯地质区划。     

高温高压平衡水分条件下变形煤的吸附-解吸特性

选用平顶山矿区十二矿己组煤层的不同类型变形煤作为研究煤样,模拟深部煤层瓦斯赋存条件,开展高温高压平衡水分条件下的吸附-解吸实验。研究结果表明,50℃条件下,煤的平衡水分含量随煤的破坏程度的增加有增大的趋势;高温高压平衡水分条件下,变形煤表现出吸附-解吸新特性,即随煤的破坏程度增加,朗格缪尔体积VL(无灰基)具有先减小,后增大,再减小的趋势,呈波浪状。分析表明,变形煤表现出的吸附-解吸新特性,是变形煤特有的孔隙结构和水分含量的差异综合作用的结果。变形煤吸附-解吸不可逆,解吸滞后;随着煤的破坏程度增加,煤的吸附-解吸不可逆程度加大。因此,在开展实验研究煤、特别是变形煤的解吸特性时,不能用吸附实验数据简单代替。     

气肥煤与焦煤的孔隙分布规律及其吸附-解吸特征

采用山东微山菜园矿的气肥煤和山西古交马兰矿的焦煤作为煤样,分别进行压汞试验,测定煤的孔径分布,了解各孔径段孔容、比表面积的分布规律;并且对所采集的两种煤样分别进行平衡水煤样的CH4/CO2混合气体的吸附-解吸试验,从孔隙结构方面分析深部煤层煤对瓦斯吸附的影响.研究结果表明,焦煤比气肥煤具有更为复杂的孔隙结构,具有更丰富的小孔和微孔;煤中微孔的分布决定煤的吸附能力,吸附最有效的孔隙半径是在10 nm以下;焦煤对CH4/CO2二元混合气体的吸附能力强于气肥煤的吸附能力;探讨分析CO2/CH4吸附能力的差异性是导致试验中高压阶段CH4/CO2二元混合气体吸附量小于低压时的现象发生的主要原因.研究煤的孔隙分布规律及其吸附-解吸特征,可以从微观层次揭示深部煤层煤吸附瓦斯的聚气能力,探寻煤吸附-解吸瓦斯的特征和机制,丰富煤吸附瓦斯理论,对煤与瓦斯突出的防治和煤层气资源的开发均具有重要意义.     

高温高压平衡水条件下煤吸附CH4实验

以北皂矿的褐煤、蔡园矿的气煤、西曲矿的焦煤和古汉山矿的无烟煤作为研究煤样,模拟深部煤层的实际温度、压力和水分含量条件,进行高温高压平衡水条件下煤吸附CH4实验.实验结果表明：褐煤的朗格缪尔体积(VL)随温度的升高而减小;焦煤的朗格缪尔体积随温度的升高而增大;气煤和无烟煤的朗格缪尔体积随温度的升高先增大,后减小。研究表明：煤层埋藏深度增加,温度增高,吸附量减小;温度增高,平衡水分含量降低;平衡水分含量降低,吸附量增大.高温高压平衡水条件下煤吸附CH4的实验结果表现的特性是由于压力、温度和水分对煤吸附的综合作用的结果.在开展深部煤层等温吸附实验研究时,应该选用与模拟深度相对应的温度下平衡水含量的煤样。     

瓦斯地质单元构造复杂程度的定量评价

本文探讨了构造复杂程度的定量评价方法，提出了改进的计算公式，并在突出危险性预测中进行了实际应用。     

行式打印机绘制趋势面图

行式打印机是计算机普遍配置的输出装置。利用行式打印机绘图不需添置其它专用制图设备,具有使用简便、易于推广的优点。 本文提出的趋势面图绘制方法,用不同字符条带的边界表示等值线,各条带之间隔以空白区,醒目直观,最多可打印52种不同数值的等值线,需要时还可增加;程序中设计了自动移行功能,可打印任意长度和宽度的图件,数据点采用统一的平面直角坐标,根据图幅角点坐标和绘图比例尺,由计算机进行坐标变换和图幅边长的计算,实现了趋势面图的自动绘制。这种方法可在矿井地质及煤田勘探部门推广应用。1 问题的提出 趋势面分析是地质人员所熟悉的数学方法,常用来研究某一地质特征的区域性变化规律(趋势变化)和局部范围的异常变化。     

瓦斯含量地质预测的自适应神经网络技术研究

以新汶矿区协庄矿11煤层为研究对象,筛选出影响瓦斯含量的主要地质指标,利用自适应神经网络技术建立了瓦斯含量预测模型,结合实验数据,对预测模型进行训练、检验。结果表明:此方法可行,模型可靠,计算精度高,具有较大的实用价值。     

基于瓦斯地质预测的地质量化技术

通过瓦斯地质分析,提出煤层围岩透气性、断层复杂程度、褶皱变形复杂程度、煤层倾角复杂程度、顶板岩性、构造煤发育程度的量化方法和计算公式。采用因子分析方法对陶二煤矿2煤层影响瓦斯涌出的瓦斯地质指标进行筛选,确定出3个主因子,建立了瓦斯涌出量预测模型,经过理论和实践验证,模型精度较高,可以用于未采区瓦斯涌出预测。     

焦作煤田煤储层物性特征及控气因素

根据以往资料和实验测试结果,研究了焦作煤田主力煤层二1煤层的储层结构、渗透性、吸附性等物性特征及分布规律,采用定性与定量相结合的方式,对煤层含气性的变化规律及控制因素进行了探讨.研究认为:焦作煤田二1煤层微孔含量最高,其次是过渡孔,而大中孔含量要低得多,具有很强的吸附能力和较强的扩散能力,但渗流或层流能力很弱;煤层渗透率较低,且随着埋深的增加而减小,但地质构造对煤层渗透性具有一定的影响,并且研究区内煤层压裂处理渗透性可明显改善;煤层顶、底板岩性为煤层气体提供了良好的保存条件,而有效埋深、断裂构造对本区煤层含气性具有重要的控制作用.随着有效埋深的增加,含气量先是急剧增大,到了一定阶段后,增大趋势变缓,之间具有对数正相关关系;向斜轴部煤层气含量高于两翼,而背斜则呈现相反的趋势;区域大断裂带附近以及多组断裂的交会部位,煤层含气量往往较低.     

煤层瓦斯围岩封盖能力的定量分析

采用瓦斯地质方法,对煤层瓦斯的封盖条件进行定量分析。提出了砂岩比、岩层厚度效应系数、顶板岩性3个瓦斯地质参数,计算了煤层瓦斯封盖层的封盖指数(SI),并对研究区二1煤层瓦斯封盖能力进行了瓦斯地质区划。结果表明:研究区封盖类型为Ⅰ—Ⅳ类,研究区东北部为强封盖区,中部个别地段为弱封盖区,其余大部分地区属于中等—较强封盖区。