煤层瓦斯

摘要： 为了揭示不同因素对煤层钻孔瓦斯抽采有效半径的影响,更准确地预测煤层瓦斯抽采有效半径,提高瓦斯抽采率,基于瓦斯在煤层中的运移、渗流与Klinkenberg效应等理论,构建了瓦斯抽采数学模型;采用COMSOL软件模拟了初始瓦斯压力、渗透率、抽采负压、孔径和抽采周期等5个因素对煤层瓦斯抽采有效半径的影响。结果表明:煤层瓦斯抽采有效半径与初始瓦斯压力的变化呈负相关关系,与渗透率、抽采负压、钻孔孔径和抽采周期的变化呈正相关关系。利用灰色关联数学模型,根据数值模拟结果对这5个影响因素进行主次顺序分析,得到初始瓦斯压力对瓦斯抽采有效半径的影响最强,渗透率次之,抽采负压的影响最弱。研究成果可为煤层瓦斯抽采工艺的井下施工提供理论依据。

摘要： 提出采用多场耦合煤层气开采物理模拟试验系统就瓦斯抽采模进行拟试验,并分析不同钻孔间距对瓦斯抽采效果的影响。结果表明,不同钻孔间距通过影响瓦斯抽采流量和瓦斯有效抽采面积,进而影响瓦斯抽采效果。当相邻钻孔间距为250 mm时,瓦斯的抽采流量和有效抽采面积最大,分别为2342 L和26455.4 mm^(2),瓦斯抽采效果最好;当相邻钻孔间距为504 mm时,瓦斯的抽采流量和有效抽采面积分别为2320 L和22462.6 mm^(2);当相邻钻孔间距增大到784 mm时,瓦斯的抽采流量和有效抽采面积分别为2270 L和17730.3 mm^(2)。

摘要： 为了明确构造及其演化对艾维尔沟矿区煤层瓦斯赋存的控制作用,采用现今地应力实测、含煤盆地埋藏史-热史模拟、现场资料统计分析等方法,对矿区地应力状态、含煤地层埋藏史、煤层变质作用、瓦斯生成与散失、煤与瓦斯突出危险性等开展研究。研究表明:艾维尔沟矿区现今地应力状态为构造挤压应力状态,最大主应力方向为NE-SW向;矿区侏罗纪煤系地层主要经历了2个大的演化阶段,第Ⅰ阶段为快速沉降并于晚侏罗世达到最大埋深约4 300 m,煤层受到深成及区域双变质作用,经历最高古地温137~192°C,形成第1次生气高峰;第Ⅱ阶段由于受到燕山运动及喜马拉雅运动构造挤压的影响,煤系地层从晚侏罗世-早白垩世开始发生倾斜并持续抬升剥蚀,煤层快速冷却降温,煤层瓦斯发生逸散;矿区内深成变质及区域热变质作用直接导致了矿区内煤级及瓦斯生成量具有垂向和水平2个梯度,局部差异化构造及演化直接导致了矿区内各矿之间煤层瓦斯保存条件的差异性;受现今构造挤压地应力状态、地质构造及其演化的控制作用,艾维尔沟矿区垂向上向斜轴部(北翼深部)较北翼浅部更具有煤与瓦斯突出危险性,平面上矿区西部2130煤矿地区较中部地区1930煤矿地区更具有煤与瓦斯突出危险性,东部1890煤矿地区次之。

摘要： 为研究高山煤业9号煤层受采动影响后瓦斯赋存特征,分析了瓦斯含量数据,确定了9号煤层位于瓦斯风化带,且9号煤层位于采动裂隙带内,受采动影响的9号煤层残余瓦斯含量无显著瓦斯赋存规律性。预测了9号煤层回采时的瓦斯涌出量,对受采动影响已排放了部分瓦斯的邻近层,利用邻近层瓦斯含量修正公式对邻近层瓦斯含量进行修正,提高了预测准确性,为煤矿防治瓦斯提供了参考依据。

摘要： CZ铁路金沙江至澜沧江段处于横断山三江并流区中部,发育有金沙江和澜沧江两大板块缝合带。测段的孜拉山、东达山和芒康山三山越岭段具有复杂强烈的构造活动地质环境,高地应力软岩大变形、高温热害、高原岩溶、煤层瓦斯、施工袭夺水源等重大工程地质问题极大地影响了测段工程地质减灾选线的走向。本文在区域地质调绘、遥感地质解译、钻探、物探、相关试验测试等工作的基础上,阐述了三山越岭段各比较方案的工程地质条件并对比分析,综合考虑越岭段隧道辅助坑道条件、工程规模、工期和土建投资等因素,从定性和定量两方面对三山越岭段的选线进行减灾优化。结果表明:受控地形地貌、经济据点、桥梁和车站设置等因素,CZ铁路金沙江至澜沧江段应先遵循线路服从桥位地质、线路服从车站设置的选线原则,再开展桥位及车站两端的减灾展线研究;基于工程地质条件比选,综合考虑越岭段隧道辅助坑道设置条件、工程经济规模、施工工期、环境保护、水土保持等影响因素,从防灾减灾角度优化了孜拉山、东达山和芒康山三山越岭段线路方案,确保了CZ铁路后续设计和施工工作的顺利开展。

摘要： 针对屯兰矿12501工作面煤层瓦斯含量较高的问题,设计采用地面压裂钻井与井下抽采钻孔相结合的瓦斯抽采技术进行瓦斯抽采,通过理论分析及工程验证确定了相关技术参数。经实施钻孔压裂,压裂钻孔附近200 m范围内煤层透气性大幅提高,单孔每分钟抽采纯瓦斯量相比较未受压裂影响区域提升10倍,通过示踪技术测得地面井水力压裂煤层增透半径为103 m,此技术提高了抽采效果,保证了矿井的安全生产。

摘要： 煤层瓦斯有效抽采半径是矿井瓦斯防治的重要依据,通过理论分析与现场试验研究,发现流量测试法在目前常规测试方法中具有时间可控、准确度高、结果灵活等诸多优势,可以作为矿井煤层瓦斯抽采半径测试的首选方法。采用多钻孔取平均值是准确获得钻孔瓦斯流量衰减规律的前提,提出了不同类型钻孔控制范围煤体瓦斯总量与对应预抽率的计算方法。将流量法应用于现场,测得矿井在90、180 d抽采时间下的半径分别为2.14、2.22 m,时间增加了1倍、但抽采半径仅提高了3.74%。

摘要： 煤炭作为一种重要的能源,在国民经济中占有举足轻重的地位,煤矿的瓦斯事故是关系到矿井安全和有效开采的重要因素。煤层瓦斯赋存受地质构造的制约,在矿井生产前必须深入分析矿井的地质结构,找到其赋存自然规律。随着开采深度的逐步增加,煤矿煤层瓦斯的含量有一定程度增加,对矿井安全生产有非常大的影响。为了有效防治矿井瓦斯事故,提高矿井的安全管理水平和生产效率,本文通过对矿井的瓦斯赋存规律研究,详细介绍瓦斯防突技术。

摘要： 渭北煤田多变形运动期和多组构造叠加孕育出的煤系断层带对煤层瓦斯赋存产生重要影响。采用地质分析、COMSOL Multiphysics多物理场数值模拟和现场数据监测相结合的方法,分析煤系正断层带的应力分布特征及断层之间相互作用关系,研究煤系正断层带影响下的煤层渗透率变化特征,模拟正断层带形成后的瓦斯运移状态和浓度分布情况,基于瓦斯含量和瓦斯涌出量监测结果进一步分析得到煤层瓦斯赋存规律。研究结果表明:煤系断层带的应力集中主要分布在煤层断层面上,应力降产生在岩层、煤层及各断层面交汇点处;煤系断层带影响区域的煤层渗透率由大到小依次为:断层面、区域平均值、断层上盘、断层下盘;随模拟时间增加,煤层瓦斯浓度逐渐减小,煤系正断层带内部地堑、地垒、阶梯状断层瓦斯浓度降低速率略大于两侧边界断块,瓦斯在断层断块内部及正断层带外侧边界表现出明显的积聚特性;煤系正断层带内部瓦斯含量和回采期间回风流瓦斯体积分数平均值分别为2.5921 m3/t、0.2240%,断层带外部边界两侧平均值分别为4.4802 m3/t、0.4549%,表明煤系正断层带两侧形成新的瓦斯富集区域。

摘要： 瓦斯灾害一直以来是影响煤矿安全生产的主要威胁之一,近年来,瓦斯灾害事故频发,且多为重特大事故,主要是由于对井下各煤层瓦斯基础参数掌握不足,不能采取针对性的瓦斯治理措施。为保证安全生产和有序作业,满足现阶段生产对于煤层瓦斯参数测定的需求,有效改善现有的常规测定方法周期长、稳定性差的实际弊端,在测试阶段最大限度地规避烦琐工序,满足煤层瓦斯参数的技术惭怍标准,最终符合多频次的测定要求,实现参数的快速测定。煤与瓦斯突出参数快速测试结果可直接应用于区域突出预测和工作面突出预测,为开展矿井瓦斯综合防治提供基础数据,节约现场测试时间,促进矿井高效生产,采用智能技术,排除人为干扰,测试结果可靠,提高工作效率,降低测试成本。

摘要： 针对黄庄勘查区二1煤层埋藏较深、煤层稳定、结构简单,但瓦斯含量较低,并且分布不均衡,瓦斯含量差异较大,局部形成瓦斯聚集区的问题,对瓦斯赋存规律及控制因素进行研究.研究表明勘查区地质构造、煤层围岩是导致勘查区瓦斯含量相对较低的主要原因,地质构造、煤层埋深、煤厚是影响煤层瓦斯赋存形态的主要因素.研究瓦斯赋存规律,对防止煤与瓦斯突出、消除或降低煤与瓦斯突出事故造成的危害有很好的指导意义.

摘要： 为了揭示薛湖矿煤层瓦斯赋存规律,运用瓦斯地质理论,分析了二2煤层瓦斯赋存构造逐级控制特征.研究表明:聂奶庙背斜为本井田煤层瓦斯赋存的一级控制构造,控制了全井田瓦斯分布的总体趋势;郭庄—孟庙—陈楼断层组和滦湖断层组为二级控制构造,为瓦斯运移提供了有利通道;张庄断层和万庙断层组为三级控制构造,有利于深部煤层瓦斯向浅部运移;三级以下的控制构造主要是徐营背斜、薛湖向斜和侯寺向斜等褶曲和落差较小的断层,控制着煤层瓦斯局部分布特征.根据二级控制构造,可将薛湖矿二2煤层划分为三个一级瓦斯地质单元.

摘要： 矿井瓦斯压力测定中会遇到含水岩层的情况,采用常规的胶囊-黏液封孔方法或者聚氨酯注浆封孔都不能从根本上消除水压的影响,而水压对于测压结果的影响往往较为明显.本论文通过研究提出了套管高压注浆封孔的方法,并在旺家煤矿6煤的测压过程中进行了应用与试验:未消除水压影响的测压结果可达到单纯瓦斯压力的4.7～5.9倍;消除水压影响后,压力值呈现出先快后慢逐渐上升的变化趋势.

摘要： 针对目前抽采半径界定困难和指标不统一等问题,本文对现有抽采半径的研究成果进行了总结与评述,就抽采半径定义、界定指标和测定方法进行了分析与讨论,对抽采半径井下直接测定方法进行了分类和比较,构建了科学确定抽采半径的新方法——瓦斯储量法,并进行了现场应用.研究结果表明:瓦斯储量法能真实反映矿井瓦斯抽采状况,对现场测试条件要求简单,适用性和实用性强,测定结果可靠,可进一步开展现场考察和优化工作,有望作为一种可靠的抽采半径井下直接测定方法进行推广应用.

摘要： 由于煤层物性及其富气特殊性,目前还不能靠单一的测井资料对煤层瓦斯含量做出准确的解释,多数是通过统计的方法,结合地区地质经验建立统计关系.本研究中拟通过体积密度测井、声波测井、伽马测井、岩性密度测井及工业分析相关参数,建立统计关系的煤层瓦斯含量解释与预报的方法.这种方法在煤田性质不同或煤阶不同的地区适用性强.该方法同样适用于对页岩气的解释.

摘要： 为深化瓦斯突出危险性的定量评价研究,采用综合指标法和灰色综合评价法,对研究区内不同地点的突出危险性进行了综合评价.采用煤的破坏类型、瓦斯放散初速度、煤的坚固性系数和瓦斯压力等指标建立了灰色综合评价模型,根据变异系数法确定指标权重,计算了各个样品的评价指标与安全参考数列的关联度.研究表明:综合指标法与灰色综合评价法结论具有较好的一致性,两种方法相结合能更有效地评价瓦斯突出危险性.根据两种方法的综合判断结果,最终确定许疃矿3号煤层发生瓦斯突出的临界埋深约为640m.

摘要： 大宁煤矿3号煤层瓦斯含量高,瓦斯抽采以本煤层定向长钻孔抽采为主,尽管经过1年以上的抽采,综采工作面回采过程中仍时有回风流瓦斯浓度超限的情况发生.为了有效解决综采工作面回风瓦斯浓度长时间较高且时常超限问题,采取开采前施工密集顸板定向钻孔抽采瓦斯的措施,取得良好效果,回采期间工作面回风流瓦斯浓度显著降低.

摘要： 本文针对寺河矿高瓦斯大采高工作面初采段本煤层瓦斯赋存情况、初采不同阶段采空区顶煤及顶板的不同垮落情况、瓦斯富集和通风的特点,创造性地采用初采段本煤层瓦斯强化抽采、低位钻孔抽采切眼顶煤上部瓦斯、中位钻孔抽采垮落带高部瓦斯、底板拦截钻孔抽采下邻近层卸压瓦斯、切眼放顶和缩小横川间距等多种方法,对工作面初采瓦斯进行综合治理.

摘要： 赵家寨煤矿二1煤层属于"三软"煤层,透气性极差,为优化"三软"煤层瓦斯抽采设计,提高抽采效果,实现较快消除煤层突出危险的目的,采取相对压力指标法开展了二1煤层穿层钻孔抽采半径测试工作,设计了水力冲孔合理孔间距.针对"三软"煤层瓦斯地质特性,开展水力冲孔卸压效果考察,得到了水力冲孔增透卸压关键技术参数,取得了良好的抽采效果,对于指导矿井瓦斯综合治理工作有重要作用.

摘要： 为了确定液态CO2相变致裂预抽煤层瓦斯钻孔合理的布孔参数,需要对液态CO2相变致裂的有效影响半径进行研究.在平煤股份十三矿进行实验,在同一巷道内,布置三个考察钻孔组,观测各组瓦斯流量变化测定有效影响半径.结果表明,液态CO2相变致裂的有效影响半径与抽采时间有关,经计算,预裂后抽采瓦斯60d的有效影响半径为3.33m,抽采瓦斯90d的有效影响半径为3.98m,抽采瓦斯120d的有效影响半径为4.34m,致裂后的瓦斯有效抽采半径均有显著提高,可达2倍以上.

摘要： 本发明属于煤层钻孔瓦斯流量测量装置领域，涉及一种富含水、高瓦斯压力煤层的钻孔瓦斯流量测量装置及方法，包括与钻孔连通的集气缓冲装置，设置在集气缓冲装置外的集水器以及与该集气缓冲装置连通的流量测量仪器表；蓄水室上方的外壁上设置有与集水器连通的排水孔，该排水孔上安装有液体计量仪。本发明能够有效的防止钻孔内的积水瞬间释放冲坏流量测量仪器表，起到保护流量测量仪器表的作用，通过该装置排除了在测量钻孔瓦斯流量是钻孔内的积水对流量测量仪器表的影响，从而达到准确的、连续的测量钻孔内的瓦斯流量，缩短了测量时间，提高了煤矿瓦斯参数测量准确度，降低了矿井瓦斯治理费用。

摘要： 本发明涉及一种高瓦斯或煤与瓦斯突出煤层回采工作面顺槽的快速建设方法，属于煤矿安全技术领域，本发明通过在煤巷断面上沿回采工作面顺槽的外轮廓线两侧均匀施工若干注浆钻孔，随即快速封堵后，实施注浆，待浆液固化后，将回采工作面顺槽拟延伸的煤体与两帮完全隔绝，而后沿顺槽的延伸方向施工改造抽采钻孔，并通过造穴装置对其进行造穴，提高抽采瓦斯的影响范围，并辅助常规瓦斯抽采钻孔对煤体实施瓦斯抽采，缩短高瓦斯或煤与瓦斯突出煤层回采工作面顺槽煤体的瓦斯抽采达标时间。本发明为矿井的瓦斯抽采提供良好的时空条件，有助加快高瓦斯或煤与瓦斯突出煤层回采工作面的建设进度，进一步保障矿井释放先进产能，是建设清洁低碳、安全高效的现代能源体系的重要技术支撑。

摘要： 本发明旨在提出高瓦斯煤层群高、低位巷协同抽采瓦斯技术方法，首先通过离散元模拟软件构建煤系地层数值模型，模拟回采工作面推进过程中上覆岩层裂隙密集发育的区域范围；然后运用分源预测法测算回采煤层的瓦斯涌出规律；进而构建高、低位巷流场数学模型和三维物理模型，模拟分析不同负压、垂距和平距条件下高、低位巷瓦斯抽采效果，确定高、低位巷合理的协同抽采技术参数，据此布置瓦斯抽采系统并实时监测工作面上隅角及回风流瓦斯浓度。通过本发明的实施，能够有效拦截高瓦斯煤层群回采工作面回采时邻近层及采空区的高浓度瓦斯，解决了高瓦斯煤层群开采工作面瓦斯超限的问题。

摘要： 本实用新型属于煤层钻孔瓦斯流量测量装置领域，涉及富含水、高瓦斯压力煤层的钻孔瓦斯流量测量装置，包括与钻孔连通的集气缓冲装置，设置在集气缓冲装置外的集水器以及与该集气缓冲装置连通的流量测量仪器表；集气缓冲装置包括蓄水室与集气室，蓄水室上方的外壁上设置有与集水器连通的排水孔，该排水孔上安装有液体计量仪。本实用新型能够有效的防止钻孔内的积水瞬间释放冲坏流量测量仪器表，起到保护流量测量仪器表的作用，通过该装置排除了在测量钻孔瓦斯流量是钻孔内的积水对流量测量仪器表的影响，从而达到准确的、连续的测量钻孔内的瓦斯流量，缩短了测量时间，提高了煤矿瓦斯参数测量准确度，降低了矿井瓦斯治理费用。

摘要： 本发明公开了一种易自燃煤层瓦斯异常区瓦斯治理系统，包括瓦斯抽采模块和执行模块，所述瓦斯抽采模块的输出端连接有钻孔模块，且钻孔模块的输出端分别设置有瓦斯防突模块和瓦斯防漏模块，所述瓦斯防突模块和瓦斯防漏模块的输出端均连接有数据采集模块，且数据采集模块的输出端分别连接有数据通讯模块和数据处理模块，所述数据处理模块的输出端连接有安全预警模块，且安全预警模块的输出端连接有控制模块，所述控制模块的输出端设置有执行模块。该易自燃煤层瓦斯异常区瓦斯治理系统通过设置的数据采集模块与数据处理模块相互配合，能够有效对矿井环境进行实时监测，其中的烟雾传感器可对矿井内部的烟雾进行实时监测。

摘要： 本发明涉及煤炭开采生产设备技术领域，具体为煤与瓦斯突出煤层瓦斯抽采与充填协同开采方法，该方法包括：根据煤层地质条件和行业标准规定，可以选择在开采煤层以上施工抽采工程，也可以选择在开采煤层以下施工抽采工程；能够利用煤层瓦斯抽采与充填开采协同工作的方法，降低了煤与瓦斯突出煤层开采的成本，采用本发明所述的方法能够利用钻孔实现瓦斯抽采工程和充填开采工程的实施，不再需要各自专门施工，提高了煤矿开采的效率，特别是对于一些中小企业来说，解决了资源开采前期投入成本过大的问题，降低瓦斯灾害风险、保护地表生态环境作用的同时，还可以节约井巷工程投入成本，提高企业生产效率，具有广阔的应用前景。

摘要： 本发明公开了一种穿层钻孔过瓦斯煤层实现预定煤层瓦斯抽采方法，目标是在已开采15号煤层向上穿层钻孔过含瓦斯14、13号煤层至高瓦斯9号煤层，分两段进行14、13号和9号煤层瓦斯高效抽采。主要包括如下步骤：使用钻机钻孔，上下封隔器进行14、13号煤层封孔，液氮泡沫加砂冲裂14、13号煤层，卸压抽采14、13号煤层瓦斯，解除14、13号煤层封隔器封孔，对9号高瓦斯煤层进行上、下封隔器封孔，液氮泡沫加砂冲裂9号煤层，卸压抽采9号煤层瓦斯。本发明能够实现煤矿井下多煤层的瓦斯分段抽采，提升煤矿瓦斯抽采效果，提高瓦斯抽采率，保证煤矿安全生产，避免资源浪费，实现煤矿瓦斯抽采的安全、高效。

摘要： 煤矿立井井筒水压参与下的煤层瓦斯压力测定装置，包括封闭水箱（4）、测压管（14）、三通管（9）和测压表（8），在封闭水箱（4）的顶部设有水气进管（3）和出水管（5），水气进管（3）的下端与封闭水箱（4）的顶壁密封连接，在水气进管（3）上设有阀门Ⅰ（2），三通管（9）的下端直通口与测压管（14）密封连接，测压表（8）连接在三通管（9）的上端直通口上，三通管（9）的旁通口与水气进管（3）连通，出水管（5）与封闭水箱（4）的顶壁密封连接且出水管（5）的下端伸进封闭水箱（4）内，在出水管（5）的上端连接有阀门Ⅱ（6）。与现有技术相比，本发明剔除了水压的影响，测定的煤层瓦斯压力较为准确。

摘要： 本发明公开了基于煤层瓦斯含量分级分析的高瓦斯矿井区域防突方法，涉及煤矿开采技术领域，其技术方案要点是：建立依据瓦斯含量进行分区分级防突处理的多个标准临界值；获取目标区域的煤层瓦斯含量信息、煤层埋深信息和煤层坚固性系数；监测目标区域中地质条件发生异常情况的异常变化量，并根据异常变化量以及相应地质构造的发育程度综合分析得到修正因子；根据修正因子对标准临界值进行修正处理，得到实际临界值；根据煤层埋深信息、煤层坚固性系数以及实际临界值从数据库中匹配得到防突策略，以防突策略对目标区域进行防突处理。本发明能够的从预构建的数据库中快速匹配防突策略，利于快速展开高瓦斯矿井区域防突处置工作。

摘要： 本发明提供了一种基于钻孔瓦斯流量反演煤层瓦斯压力的测试方法与装置，其中测试方法包括：在钻孔和钻杆主体之间形成封闭环境，测量钻进位置的瓦斯流量和瓦斯浓度，根据瓦斯流量和瓦斯浓度，结合相关煤层参数反算煤层瓦斯压力的步骤。本发明所述基于钻孔瓦斯流量反演煤层瓦斯压力的测试方法，能够根据煤层相关参数和随钻测定的钻孔瓦斯流量快速反算煤层瓦斯压力，从而实现实时快速得到钻孔前方煤层瓦斯压力。