焦坪矿区瓦斯赋存特征与抽放方法研究

发布时间：2017-04-14 03:02

  本文关键词：焦坪矿区瓦斯赋存特征与抽放方法研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 焦坪矿区属我国少有的煤、油、气共生矿区,矿井瓦斯涌出量大,而且随着采煤活动的进行瓦斯涌出量波动范围大,影响煤矿安全生产。研究矿区主采煤层瓦斯的形成过程、赋存规律、运移特征与涌出变化特征,探讨瓦斯的定量预测,是进行瓦斯事故预防的重要手段之一。 通过采集焦坪矿区两个主要生产矿井的煤样进行工业分析、煤岩组分分析、煤基表面特征分析(扫描电镜分析)、孔隙分布与孔容特征分析(孔隙度分析、压汞实验、液氮吸附实验)、吸附解吸特征分析(等温吸附解吸实验),并对大量的实验数据进行分析、整理、数学拟合,认为:陈家山4#煤的液氮吸附能力,进汞饱和度均大于下石节4#煤,两个矿井4#煤的孔隙形状表现为典型的平行板狭缝型孔隙,孔隙呈开放状态。陈家山4#煤的孔喉表现为瓶颈型,比下石节4#煤的开放性好。根据煤基表面特征及其能量分布的差异,选用吸附剂表面脱附作用差异影响的Weibull函数描述解吸作用,等温吸附实验的Langmuir函数模型与解吸实验数据Weibull函数拟合,均表明陈家山4#煤的吸附热小于下石节4#煤,陈家山4#煤的解吸易于下石节4#煤。 由矿井瓦斯抽放性评价可以得出,焦坪矿区煤层瓦斯具有可抽放性。针对矿区煤、油、气共生,煤层自然发火周期短、矿井瓦斯涌出量大,煤层结构不稳定,煤的力学参数差异的特点,提出将顶板瓦斯抽放作为矿井瓦斯防治的主要手段,采煤过程中将本煤层瓦斯抽放作为辅助手段,以保障采掘工作安全、持续、稳定、高效进行。
【关键词】：焦坪矿区 解吸 Langmuir模型 瓦斯抽放
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TD712.6
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 1 前言9-15
• 1.1 选题背景及研究意义9
• 1.2 国内外研究现状与进展9-13
• 1.2.1 煤层物性研究9-10
• 1.2.2 吸附理论研究10-11
• 1.2.3 瓦斯抽放方法研究11-13
• 1.3 研究内容及研究方法13-15
• 1.3.1 研究内容13
• 1.3.2 研究方法及主要完成工作量13-15
• 2 矿区地质15-30
• 2.1 地层15-18
• 2.2 构造18-19
• 2.3 含煤地层19-21
• 2.4 煤层21-23
• 2.5 煤质23-25
• 2.5.1 工业分析24-25
• 2.5.2 显微组分25
• 2.6 煤层顶底板与围岩的含油性25-28
• 2.7 本章小结28-30
• 3 瓦斯赋存特征30-58
• 3.1 孔隙分布特征30-45
• 3.1.1 孔隙类型30-32
• 3.1.2 测试方法32-33
• 3.1.3 压汞实验33-38
• 3.1.4 低温液氮吸附38-45
• 3.2 瓦斯吸附解吸特征45-57
• 3.2.1 实验方法45-50
• 3.2.2 实验结果50-52
• 3.2.3 数学模型52-57
• 3.3 本章小结57-58
• 4 瓦斯抽放方法研究58-70
• 4.1 瓦斯抽放可行性58-61
• 4.1.1 资源量58-59
• 4.1.2 渗透性59-60
• 4.1.3 煤岩层可抽性评价60-61
• 4.2 瓦斯抽放原则及方法选择61-63
• 4.2.1 抽放瓦斯的原则61
• 4.2.2 抽放瓦斯的方法61-63
• 4.2.3 抽放瓦斯方法选择63
• 4.3 焦坪矿区瓦斯抽放方法63-69
• 4.3.1 顶板瓦斯抽放方法63-66
• 4.3.2 本煤层瓦斯抽放方法66-69
• 4.3.3 综合瓦斯抽放方法69
• 4.4 本章小结69-70
• 5 结论70-72
• 致谢72-73
• 参考文献73-76
• 附图76-81
• 附录81

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 姜玉超;;正阳煤矿2~#煤层回采工作面瓦斯涌出量预测[J];煤炭工程;2011年04期

中国硕士学位论文全文数据库 前6条

1 杨夺;顺层倾向长钻孔区域性瓦斯预抽技术研究[D];内蒙古科技大学;2011年

2 李仕学;化处煤矿瓦斯治理方法的实践与研究[D];西安科技大学;2011年

3 宋丽强;屯留煤矿风排瓦斯极限能力和瓦斯抽采技术分析研究[D];太原理工大学;2010年

4 马正恒;焦坪矿区4~（-2）号煤层瓦斯赋存规律研究[D];西安科技大学;2010年

5 杨夺;顺层倾向长钻孔区域性瓦斯预抽技术研究[D];内蒙古科技大学;2011年

6 安秀煜;黄陇侏罗纪煤田瓦斯地质规律研究[D];西安科技大学;2012年

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本文编号：305038