细观特征对贵州高瓦斯低渗难抽煤层作用机制研究

发布时间：2020-10-23 00:58

　　 贵州煤炭资源丰富,瓦斯储量大,但目前很多贵州煤矿都面临着煤层瓦斯含量高,瓦斯抽采难度大,抽采效率低等问题。为了从煤的细观特征探究造成该问题的原因,本文以取自贵州富煤区具有高瓦斯低渗难抽特点的6个突出煤层为研究对象,通过扫描电镜实验、压汞实验、低温液氮吸附实验和高压容量法瓦斯吸附实验,探究了煤的细观特征对贵州高瓦斯低渗难抽煤层的作用机制,并结合各煤层的瓦斯抽采现状分析了造成上述煤层抽采效率低的原因,本文取得的研究进展如下:1)利用全自动工业分析仪、全自动密度分析仪等设备测定了实验煤样工业分析、真/视密度等基本参数;借助扫描电镜观察了煤的外部孔、裂隙特征;利用全自动压汞仪测定了煤样的孔隙度、孔隙迂曲度、孔隙连通性等特征;利用全自动比表面积及孔径测试仪测定了煤样的比表面积、总孔体积、孔径分布、孔隙连通性;利用高压容量法瓦斯吸附装置测定了煤样的瓦斯吸附常数、吸附等温曲线。2)由扫描电镜实验可知,6个实验煤层中有部分裂隙存在,但分布较少,存在一定数量的中孔,为气孔,孔隙大多独立存在,相互之间连通性不好。由压汞实验可知6个实验煤层孔隙度较大,迂曲度较低,可见孔、裂隙以及部分大孔连通性较好,微孔和过渡孔之间的连通性差。由低温液氮吸附实验可知,6个实验煤层微孔较多,但连通性差,实验结果与压汞实验相互应证。由高压容量法瓦斯吸附实验可知,6个实验煤层的极限吸附量较大,吸附瓦斯的能力强,对瓦斯的吸附速率大于解吸速率。3)根据实验结果分析了贵州富煤区6个高瓦斯低渗难抽煤层的细观特征,认为造成6个煤层原始瓦斯含量较高的原因是煤中的孔隙度较大,孔体积和孔表面积较大,煤的变质程度较高,煤层较厚;造成6个煤矿瓦斯难抽采的原因主要是煤层中微孔和小孔的连通性较差,裂隙稀疏,裂隙不连贯,钻孔后钻孔瓦斯流量衰减快。
【学位单位】：贵州大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2017
【中图分类】：TD712.6
【部分图文】：

学硕士学位论文 3 贵州高瓦斯低透气性煤层概况及基本参数测定系数等基本参数见表 3.1。所取煤样的工业分析、真/视密度、坚固性系数数需要在实验室测定，见本文第 3.3 节和第 3.4 节。表 3.2 煤层瓦斯抽采难易程度表Table3.2 The gas pulls out and picks difficulty degree in coal seam类别 钻孔流量衰减系数 d-1煤层透气性系数 m2/（MPa2·d）容易抽采 <0.003 >10可以抽采 0.003~0.05 10~0.1较难抽采 >0.05 <0.1 煤样制备将取回的新鲜煤样，部分经破碎机破碎后，用振筛机筛分，根据不同实验选同粒径的煤样（制样设备如图 3.2 所示）。

图 3.3 WS-G818 全自动工业分析仪Fig.3.3 WS-G818 automatic industrial analyze工业分析仪主机、电脑、打印机等预WS-G818 全自动工业分析仪软件，进将制备好的 0.15mm 以下的煤样分别验；整个过程实验设备自动进行，直到析测定结果见表 3.3。密度测定在绝对密实的状态下单位体积的固体空隙后的密度。

图 3.4 MDMDY350 全自动密度分g.3.4 MDMDY350 automatic density将装有约 10g 试样的样杯放入和水分，开始测定后，仪器可算出实验样品的固体体积，进仪器将首先测定装有一定量液燥块状样品放入样品杯，注意样品和液体石蜡的总体积 V2各煤样的真/视密度测定结果表 3.4 煤样的真/视密度测定结The determination results of coal sam真密度/g/cm31.53 1.67
【参考文献】

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本文编号：2852332