无烟煤瓦斯解吸特征及矿井防突应用研究

发布时间：2019-10-02 19:04

【摘要】：在我国煤炭市场中，无烟煤是一个重要的品种，尽管其生产和消费所占比重不大，但由于资源稀缺性和广泛适用性，使得无烟煤的地位举足轻重。近年来，在无烟煤开采过程中瓦斯事故频频发生，影响了无烟煤安全开采。然而，针对无烟煤瓦斯事故预防的基础实验和技术研究工作比较少，对此类瓦斯事故发生的规律还没有完全搞清楚。所以，论文研究中，分别对采集于沁水南3#、汝箕沟2#、冷水江3#三个不同成因的无烟煤储层煤样进行实验，从煤样品的化学组成、孔隙成因类型、孔径分布、比表面积、孔容分布与孔喉特征、瓦斯吸附特征、解吸性能进行分析研究，运用热力学方法计算吸附、解吸过程吸附热并进行比较，利用数学方法对实验结果进行拟合，获得储层的差异认识，对深成变质作用为主的测水组无烟煤、热成变质作用为主的延安组无烟煤进行瓦斯勘探开发的储层条件差异分析。从煤样的物质组成来看，三种煤样品都属于高变质无烟煤，成煤过程中皆具有很强的生气（瓦斯）能力，而沁水南3#煤的生气（瓦斯）能力最好；从煤样的孔隙特征和表面特征来分析，沁水南3#和冷水江3#煤样以开放型孔居多，而沁水南3#煤储层比表面积大有利于煤层瓦斯的储集。汝箕沟2#煤样由于含有较多封闭性孔隙，比表面积和孔容小，所以不利于煤层瓦斯的储集；等温解吸实验表明，中高压阶段吸附热变化高于压力对解吸作用程度的影响；通过计算吸附热，得出解吸过程的等量吸附热大于吸附过程的等量吸附热，是解吸滞后的另一证据。实验研究的结论，有效地指导了神华宁夏煤业集团汝箕沟煤矿3229工作面突出危险性评价和335及32213综采工作面消突工作。论文研究丰富了我国无烟煤生产高（突）矿井瓦斯防治理论与技术，对指导该类矿井安全生产工作有重要的工程实践价值。
【图文】：

技术路线图,论文

论文技术路线图

细颈瓶,压汞曲线,孔隙形态,半开放

（a 开放孔；b 半开放孔；c 细颈瓶孔）图2.9煤样孔隙形态模型及压汞曲线形态据压汞曲线的“孔隙滞后环”特征，也可初步研究煤孔隙的开放性（秦勇，19具有压汞滞后环，半开放孔由于退汞压力压力相等而不具“滞后环”，但一种进口闭的孔隙，细颈瓶孔，由于其瓶颈与瓶体压力不同，也可以形成突降滞后环退汞曲 2.9）。曲线分析于孔隙结构较好的储集岩，压汞曲线和退如图 2.10 所示[28]。曲线 I 为进汞曲线，，包BC、CD、DE 四段；曲线Ⅱ为退汞曲线，、dc、cb、ba 四段。AB 段：未进汞段，其映排驱压力的高低；BC 段：相对平直的直线段，斜率越小，直线段愈长，则愈集中；CD 段：BC 段和 DE 段之间的过渡带，其曲率大小反映细喉道的分图2.10进汞曲线和退汞曲线示意图
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TD713

【参考文献】