钻孔煤层瓦斯压力测试及成果评价

该文简要介绍了ＫＺＷＹ９１－１０００型钻孔煤层瓦斯压力测定仪的组构及技术特征，测试钻孔应具备的地质条件；阐述了测试方法中应注意的问题；介绍了压力曲线评价标准，分析了影响瓦斯压力的主要地质因素；讨论了矿井和钻孔测试瓦斯压力恢复平衡时间相差较大的原因。     

下伏煤层瓦斯压力消散数值模拟

平煤五矿己15煤层为低瓦斯煤层,下伏己16-17煤层为高瓦斯煤层,相对层间距比例1.0-4。己16-17煤层煤厚3.5m,为主采煤层。为降低己16-17煤层的瓦斯压力,实现安全高效生产,该矿以已15煤层为保护层,采用上保护层开采技术改变具有突出危险的煤层瓦斯赋存状态,降低被保护层的瓦斯压力。基于多孔介质流体流动理论,利用有限元数值模拟技术,模拟平顶山五矿超近上保护层的开挖过程,分析被保护煤层的瓦斯流动过程和煤层瓦斯压力的变化规律,论证保护层开采技术可以改变高突、高瓦斯煤层瓦斯赋存状态的可行性。     

钻孔瓦斯压力恢复法求解煤层透气性系数

煤层透气性系数可以准确评估煤层瓦斯的可抽采性能,指导煤层增透改造工艺。借鉴油气试井中的压力恢复曲线相关方法求解煤层透气性系数,建立适应于煤矿井下钻孔瓦斯流动的理论模型。采用半对数直线段分析方法,利用双对数、半对数压力恢复特征曲线,合理确定压力恢复曲线中期直线段起始点位置,准确计算中期直线段的斜率大小,继而计算煤层透气性系数。通过现场实例验证,并和径向流量法计算结果对比,其相对误差为13%~36.6%,平均误差为24.62%,验证了压力恢复曲线求解煤层透气性系数方法的可行性。     

ZY-73型钻孔煤层瓦斯压力测定仪的研制

介绍了ZY-73型钻孔煤层瓦斯压力测定仪的设计思路、工作原理及主要技术特点,简要介绍了仪器的使用情况。     

晋城新区煤层瓦斯赋存特征及评价

分析了晋城新区3^#煤的瓦斯成分和含量在区域上的分布特征,探讨了煤层埋深、地质构造、围岩条件、煤层物性等对瓦斯含量的影响,并对煤层甲烷资源和煤与瓦斯突出进行了评价。     

低瓦斯矿井煤层瓦斯异常涌出的研究

以典型的低瓦斯矿井为例，详细探讨了煤层瓦斯异常涌出现象，分析了影响瓦斯涌出的地质因素和采掘因素，并对瓦斯异常涌出防治进行了研究。首次运用瓦斯地质理论研究低瓦斯矿井瓦斯异常涌出问题，形成了系统的低瓦斯矿井瓦斯地质规律的研究思路和方法。     

山西煤层瓦斯分布规律研究

山西晚古生代含煤岩系是华北大型聚煤盆地的一部分,晚石炭世至中生代三叠纪为连续沉积,煤层埋藏深度、深成变质作用由北往南逐渐加深,生烃量也相应增多;燕山期是构造变形最为强烈的时期,也是侏罗纪聚煤盆地的形成期,大同、河东、宁武、沁水等4个聚煤(气)盆地构造格局基本形成,煤变质仍然是随埋深的加大而增高,属再次深成变质作用,煤化程度进一步加深,生烃作用持续发生;喜马拉雅期为强烈拉伸的构造环境,造就了山体整体抬升和雁行排列的新裂陷盆地的沉降。就山西煤层瓦斯而言,上覆基岩厚度是煤层瓦斯保存的主控因素,其次为岩浆活动、不同构造类型及水文地质条件等。区域岩浆热变质作用表现为在深变质作用背景上的叠加效应,山西境内的两个东西向高变质带与岩浆岩体的分布吻合,使阳泉矿区和晋城矿区成为煤层瓦斯(煤层气)开发利用基地;从聚气构造背景来说,封闭型构造使煤储层中瓦斯含量较高,如沁水盆地的沁南区、古交、邢家社、东社区以及河东盆地的石楼、大宁—吉县区、三交—柳林区,瓦斯含量在10～15m3/t或更高;开放型构造具有逸散煤层瓦斯的便利通道,瓦斯含量较低,如河东盆地的离石矿区、沁水盆地霍西构造区以及浑源、五台煤产地等。     

判别瓦斯突出煤层的研究

我局磨心坡矿自1951年以来,共发生煤与瓦斯突出42次,共突出煤量7738吨,最大突出强度5270吨,平均强度184吨,是一个典型的煤与瓦斯突出矿井。笔者选择这个矿井对各煤层的瓦斯含量、涌出量、成分、煤体结构、坚固系数、瓦斯放散指数、煤层厚度变化等十项指标作了测试和资料收集整理后发现:突出煤层与非突出煤层,在各项指标上均有明显的差别。在此基础上,笔者提出了“应用瓦斯地质十项指标给分法”来判别突出煤层与非突出煤层的方法。     

瓦斯突出煤层的孔隙结构研究

采用微孔结构分析仪、透射电镜和扫描镜等仪器，对易突出的煤，从不同煤化程度、不同煤岩类型及构造作用破坏几方面研究其孔隙及结构对煤层气赋存的影响规律。     

ZY-89型钻孔煤层瓦斯压力测定仪的研制与应用

针对煤田地质勘探钻孔的特点,研制了新型的ZY-89型钻孔煤层瓦斯压力测定仪。介绍了该仪器的工作原理、结构及技术特点,及其在四川古叙煤矿区海风矿段等矿区的生产应用情况。     

瓦斯抽放方法研究取得新进展

山西阳泉瓦斯抽放方法研究课题是中国科学院“六五”期间山西能源专项攻关项目之一。我所科研人员经过三年努力,在国内首次将裁剪脉冲加载的新方法用于瓦斯抽放,并取得重要进展。中科院委托武汉分院于1985年12月在武昌主持召开了“瓦斯抽放方法研究鉴     

ZY-73型瓦斯压力测定仪在贵州星宇煤矿煤层中的应用

本文从煤层瓦斯地质学意义和经济建设角度出发,结合煤层瓦斯压力测试设备、工作原理及压力曲线分析等方面,主要对前期准备工作、坐封位置的选择、测定仪下放速度的控制、封隔情况的把握、以及卸压环节的控制等步骤优化施工工艺,总结出一些有效的煤层瓦斯压力测试经验。此次测试在贵州息烽星宇煤矿ZK0602 M1煤层中进行,并取得了较好的成果。     

我国深部探测研究取得突破性成果

中国国土资源报消息 作为我国入地计划的先锋,国土资源部组织实施的地壳探测工程培育性计划——《深部探测技术与实验研究》专项目前已取得重大进展。     

《中国煤层瓦斯地质图》和说明书《关于我国煤层瓦斯地质的若干问题》出版

1:200万《中国煤层瓦斯地质图》和说明书《关于我国煤层瓦斯地质的若干问题》已于1992年9月出版。该图和说明书综合分析了我国的瓦斯资料,全面地反映了我国瓦斯地质的实际情况,资料充实,内容丰富,对煤炭开发布局、矿区总体规划和新井瓦斯预测及瓦斯资源勘探、开发、利用等具有重要参考价值,也是科研教学的重要参考资料。该图以1:200万中国煤田地质图为底图,以煤     

地应力和瓦斯压力作用下深部煤与瓦斯突出试验

基于目前煤与瓦斯突出模拟试验均为人为控制突出口打开的实际情况,自主研制了可改变轴压、围压和孔隙压,实现突出口自行打开的煤与瓦斯突出模拟仪。以典型高瓦斯矿井-阜新孙家湾矿为例,试验模拟了煤层开采深度分别为900、 1 100、1 300 m时,突出煤层临近工作面区域在地应力和瓦斯压力共同作用下诱导发生煤与瓦斯突出全过程。试验利用轴压、围压模拟地应力作用,孔隙压模拟瓦斯压力作用。经相似理论计算确定了3种开采深度下轴压和围压值、孔隙压逐级增加得到了突出时瓦斯压力,并拟合了关系曲线。研究结果表明：开采深度、轴压、围压、瓦斯压力与突出距离、突出强度间均呈幂指数增加规律。随深度增加,地应力与瓦斯压力对突出影响增量逐渐减小。瓦斯压力对突出影响作用存在3阶段特征,分别为急剧影响增加阶段、稳定影响增加阶段和缓慢影响增加阶段,确定了瓦斯压力对突出影响变化率最大值,即瓦斯压力变化异常区与稳定区分界点为0.75 MPa,对应开采深度为350 m,与前人理论分析结果基本吻合。由此可以推断,随深部开采,地应力与瓦斯压力共同作用下煤与瓦斯突出频度将增加,但强度和破坏程度增加率将趋于平缓。所得结论对该矿深部煤与瓦斯突出机制认识和预测防治具有参考意义。     

基于Langmuir吸附的瓦斯含量和瓦斯压力的对应关系

为探讨煤层瓦斯含量和瓦斯压力的对应关系,应用Langmuir方程,分析总结了吸附常数测值的影响因素,初步阐述了瓦斯含量和瓦斯压力的内在联系,并进行了不同变质程度煤的相关实验研究和理论计算。研究结果表明：Langmuir吸附常数测试受吸附时间、压力点设置、温度和水分含量等多种因素影响;利用修正的Langmuir方程换算的瓦斯含量或瓦斯压力与煤的变质程度有关,在低煤级阶段表现为高压低含量特点,而高煤级阶段正好相反,瓦斯压力0.74 MPa和瓦斯含量8 m³/t只有在贫煤阶段才近似一致。建议综合考虑地质构造和构造煤发育情况,以实测瓦斯压力为主要依据,针对不同变质程度煤的矿井制定合理的突出预测指标。     

全国地下水资源评价成果汇总工作已完成

在地矿部水文地质工程地质司领导下,全国各省(市)、自治区地矿局提出了分省和分区的地下水资源评价报告1:50至1:200万地下水资源分布图,由水文地质工程地质研究所负责进行了全国汇总,最终提交了中国地下水资源评价报告和1:400万中国地下水资源分布图,     

气相色谱法测定煤层瓦斯中低浓度氢气和氦气

利用HP 5890气相色谱仪热导检测器小热导池高灵敏度及大进样量的特点,建立了煤层中低浓度He、H2的气相色谱测定方法,并可同时测定常量CH4。对气相色谱工作条件进行了优化,确定的最佳工作条件是:13X分子筛填充柱,热导检测器(TCD),载气流速为35~42mL/m in,色谱柱温度50℃,汽化室温度50℃,检测室温度100℃,3 mL定量环。He、H2的线性工作范围分别为0.95~19μL/L和2.4~48μL/L,RSD(n=8)分别为1.60%和4.54%,方法的检出限为0.5μL/L。实验了铝箔气袋、橡胶气球和盐水瓶不同包装的样品进样方式及测定情况,结果表明铝箔气袋是最佳选择,盐水瓶次之,橡胶气球对气体有一定的吸附作用。