中国煤炭学会瓦斯地质2020-2021年度学术年会
基本信息
2021-07-29
2021-07-29
中国煤炭学会
会议文集
1. 低渗煤层超高压水力割缝钻孔抽采影响半径研究
摘要： 为了解决矿井低透气性煤层水力割缝预抽钻孔间距合理设计的难题,以彬长孟村矿401103工作面为研究背景,采用理论计算及现场实验的分析方法,通过水射流的破壁理论计算,研究了喷嘴出水射流的衰减速度;通过分析煤体割缝后力学特征分析,研究了煤体缝槽的理论切割深度;通过现场压降法对低渗煤层水力割缝钻孔抽采影响半径进行现场压力观测研究,得到了抽采影响半径随抽采时间的增加而增加的结论,为现场超高压水力割缝技术推广应用提供理论指导.
提交时间：2021-07-29
2. 党家河煤矿2号煤层瓦斯赋存规律
摘要： 通过分析党家河煤矿区域与井田地质构造特征,结合煤层顶、底板的岩性差异,煤层埋深等影响瓦斯生成和保存的因素,揭示了党家河煤矿煤层瓦斯的分布规律和煤层瓦斯赋存的主控因素.研究表明:矿井断层和褶曲对煤层瓦斯的赋存状态影响不大,煤层顶、底板岩层的性质和煤层的厚度对煤层中瓦斯的赋存分布情况影响比较大,是2号煤层瓦斯赋存的主控因素.
提交时间：2021-07-29
3. 嘉禾矿业浦溪井保护层开采可行性对比论证研究
摘要： 浦溪井为选择合适的保护层开采方案,结合矿井当前防突工作的实际情况,提出两种保护层开采方案,从突出危险性、地质构造、层间距条件、煤层开采价值等方面综合对比分析两种方案的可行性,并进行了优选,为矿井进一步的防突工作提供科学指导和可靠依据.
提交时间：2021-07-29
4. 地面压裂井下长钻孔强化瓦斯抽采技术的应用效果分析
摘要： 目前"井上下联合抽采瓦斯"理念得到行业普遍认同,成为现代矿井瓦斯治理模式中的重要组成部分.本文结合山西晋城寺河煤矿地面压裂、井下长钻孔强化瓦斯抽采实例,深入分析井上下联合抽采瓦斯的技术原理、压裂工艺与应用效果.结果表明:地面压裂、井下长钻孔强化瓦斯抽采技术显著提高了瓦斯抽采能力,有效降低了煤层中的瓦斯浓度,压裂孔百米抽采瓦斯量明显高于普通千米钻孔,有效改善了煤层的透气性.该项技术在低渗透煤层或者采掘衔接紧张的矿井可以进一步优化应用.
提交时间：2021-07-29
5. 基于ArcGIS的瓦斯地质信息可视化系统开发与实现
摘要： 矿井瓦斯地质信息管理多数是以CAD格式的电子数据和其纸质图纸的输出形式为主,使得各部门对这些数据的使用相对独立,且易丢失、难于共享,因而导致矿井瓦斯地质信息成果管理混乱.基于上述背景,利用ArcGIS开发了一套瓦斯地质地理信息系统.首先,完成了基于AutoCAD格式的瓦斯地质图到ArcGIS格式的数据转换;其次,在分析瓦斯地质图形要素的基础上,完成了基于ArcGIS的瓦斯地质空间信息结构表和属性信息结构表及数据库的建立,为瓦斯地质数据的空间分析和查询等功能奠定基础;最后,以Visual Studio2008+ArcGIS Engine为开发工具,在ArcSDE+Oracle数据库的支持下,通过C编程语言实现了基于C/S模式下的瓦斯地质信息网络管理、共享、查询、空间分析及专题图分析等功能.研究结果显示,该系统应用GIS技术对CAD格式的瓦斯地质信息数据进行分析、处理,并充分利用GIS的空间分析功能对瓦斯地质信息数据进行空间和属性管理,使隐含的瓦斯地质规律实现可视化表达.
提交时间：2021-07-29
6. 基于GA-RBF神经网络的瓦斯含量预测方法研究
摘要： 遗传算法和径向基函数神经网络可以互补,并且都可以用于非线性时间序列问题的预测.本文研究了基于遗传算法优化的GA-RBF神经网络,建立了煤层瓦斯含量预测模型.实际预测结果表明,该算法具有较高的预测精度和较快的计算速度,有助于矿井瓦斯灾害的预测和防治.
提交时间：2021-07-29
7. 基于PLC智能注浆系统的无机缓凝封孔材料研究
摘要： 为了解决已有瓦斯钻孔封堵技术中固态封堵材料无法封堵次生裂隙,导致瓦斯抽采后期抽采效果急剧下降的难题,本文提出了一种操作简单、成本低廉、提高钻孔密封效果的瓦斯抽采钻孔密封方法,即通过注浆泵带压注浆的方法将新型无机缓凝封孔材料注入两段膨胀封堵材料形成的密闭空间内对煤岩裂隙进行封堵,并根据此材料提出了一种智能注浆系统.基于PLC实时监测孔内数据,一旦钻孔周围有新生裂隙产生,系统便可自动启动,进行配浆、补浆工作,保证封孔段内浆液始终维持恒压状态,实现动态封堵裂隙.针对新材料,于安顺煤矿进行了现场试验,结果表明,新材料相较于传统材料封孔效果有较大提升,瓦斯浓度提升明显.新的封孔材料和智能注浆系统为瓦斯封孔提供了新思路,对提高钻孔抽采浓度、提高资源利用率、杜绝瓦斯事故具有重要意义.为推进煤矿开采智能化,实现国家碳达峰/碳中和的宏伟蓝图都有积极的现实意义.
提交时间：2021-07-29
8. 基于常规理化参数的瓦斯吸附量快速预测模型研究
摘要： 为了解决常规瓦斯吸附量测试时间长、费用昂贵的问题,通过构建人工神经网络,实现基于常规理化参数的瓦斯吸附量快速预测.本研究收集了贵州省多个地区的煤样数据,选取工业组分和孔隙率作为输入参数,以瓦斯吸附量为输出参数,初步构建了二者之间的快速预测模型.通过测试数据验证表明,吸附常数a的预测准确性在86.07％,吸附常数b的预测准确性是87.80％.由此可见,该模型的预测结果相对准确,为后续的相关研究奠定了基础,同时也为其他地区的瓦斯预测提供了借鉴.
提交时间：2021-07-29
9. 基于幂函数扩散模型混合粒径冷冻取芯瓦斯扩散研究
摘要： 为准确测定煤层瓦斯含量,基于幂函数扩散模型和冷冻取芯技术,以不同粒径混合煤样为研究对象,采用含瓦斯煤冷冻响应装置,模拟不同粒径混合煤样冷冻取芯过程中瓦斯扩散量和瓦斯扩散速度的差异性,借助MATLAB软件采用二分法计算了混合煤样的扩散系数.研究结果表明:不同粒径混合煤样瓦斯扩散量、扩散速度和扩散系数受煤样混合类型和煤样粒径大小的共同影响;幂函数扩散模型对含有大粒径的混合煤样拟合度较高,误差较小;结合冷冻取芯技术,取芯过程中尽可能获取含有大粒径的混合煤样,同时低温抑制瓦斯解吸,二者结合减少取芯过程中的瓦斯损失量.
提交时间：2021-07-29
10. 基于牛山矿井瓦斯地质特征的工作面防治瓦斯技术
摘要： 为了深入推进煤矿瓦斯防治工作,提高瓦斯防治技术水平,在厘清区域构造演化、构造控制特征的基础上,研究牛山矿井构造和构造演化对瓦斯赋存的控制,结合瓦斯地质勘探数据和采掘工作面实际瓦斯监测资料的分析,研究矿井瓦斯地质规律,总结构造地质对该矿瓦斯分布的影响.针对复杂地质构造导致采掘工作面局部地点瓦斯涌出量大的情况,采用设置风障、压风管、增大风量、加强瓦斯监测等瓦斯防治技术措施,在牛山煤矿瓦斯防治中取得了良好效果.
提交时间：2021-07-29
11. 大阳煤矿瓦斯抽采方法
摘要： 大阳煤矿为加强3号煤层综放工作面瓦斯抽采效果,通过分析实际中各种抽采方式存在的问题,对抽采方法和布孔方式进行优化分析.实践表明,与传统钻孔瓦斯抽采方法相比,千米定向钻孔抽采瓦斯方法具有明显优势.
提交时间：2021-07-29
12. 始封深度对封孔效果影响的试验研究及应用
摘要： 本文通过对抽采钻孔封孔位置的探讨,指出在封孔时需要考虑巷道松动圈对封孔质量的影响,在封孔时需要将始封位置超过巷道松动圈;通过FLAC3d软件分别模拟了三五煤矿穿层钻孔和顺层钻孔的巷道卸压松动圈范围,确定了穿层钻孔的合理始封深度为6m,顺层钻孔的合理始封深度为9m;通过在现场的实际试验,采用始封深度封孔的穿层钻孔的抽采浓度相比常规的钻孔提高了1.7倍,采用始封深度封孔的顺层钻孔的抽采浓度相比常规的钻孔提高了2.2倍.
提交时间：2021-07-29
13. 孟村低渗煤层水力割缝卸压增透技术工艺参数研究
摘要： 针对孟村矿低透气性煤层瓦斯抽采效率低的难题,本文提出了超高压水力割缝卸压增透技术,研究了孟村矿低渗煤层水力割缝卸压增透技术的工艺参数.现场试验得出孟村矿超高压水射流割缝工艺参数:割缝半径为0.8m,即估算割缝宽度平均为6cm、水力割缝压力为85MPa和90MPa时,水力割缝的时间为13min时,煤渣的排出效果比较显著;试验得到单孔割缝15次,割缝间距为10m,割缝孔间距设为3m比较合适.应用表明,采用超高压水力割缝增透技术明显改善煤层的透气性,达到了快速卸压增透的目的,对于水力割缝强化卸压增透措施的现场应用和基础理论研究具有重大的指导意义.
提交时间：2021-07-29
14. 定向长钻孔预抽煤层瓦斯影响因素分析及对策建议
摘要： 定向长钻孔抽采是瓦斯防治的有效手段,由于我国煤炭开采条件复杂,定向长钻孔抽采应用过程中仍面临着多重挑战.本文从钻机的型号、进尺及适用条件三方面介绍了定向钻进技术发展历程,并将影响定向长钻孔瓦斯抽采效果的因素划分成三类,重点对抽采因素、钻孔因素及地质因素进行分析.通过定向长钻孔在瓦斯抽采应用中存在的主要问题,提出了针对定向长钻孔易塌孔、抽采效果评价困难、瓦斯抽采浓度低等问题的解决方案,以期为定向长钻孔瓦斯抽采技术发展提供一些新思路.
提交时间：2021-07-29
15. 循环加卸载作用下煤体细观损伤及渗透率演化规律研究
摘要： 伴随着技术进步及浅部矿产资源枯竭,深部矿产资源开发与利用成为常态.深部煤层开采过程中,煤岩所受力学环境复杂,往往受到循环加卸载状态.应力状态的改变必然导致孔隙率及渗透率的变化,研究煤体孔隙率及渗透率演化规律对资源开采及安全具有重要意义.以煤体为研究对象,利用自主研制的三轴渗透仪,开展了围压等幅循环加卸载条件下煤孔隙率及渗透率演化规律实验研究.通过改变初始围压值及循环载荷幅值,得到循环初始围压和循环载荷幅值等对围压等幅循环加卸载条件下煤体渗透率演化影响.基于核磁共振实验得到围压等幅循环载荷对煤体孔隙结构演化影响.实验结果表明:预应力加载时,随着围压的增加,煤岩孔隙率及渗透率降低.随着围压加卸载次数的增加,煤岩孔隙率及渗透率逐渐降低并趋于稳定.循环幅值一定时,初始围压值越高,孔隙率及渗透率稳定值越小;初始围压值一定时,循环幅值越大,孔隙率及渗透率变化幅度越大.孔隙率及渗透率随加卸载次数的增加呈指数减小关系.随着循环加卸载的次数增加,使煤岩孔隙率及渗透率达到相对稳定的状态.通过NMR分析,循环加卸载过后,煤岩大孔减少趋势明显,中孔次之,小孔基本未发生较大变化,煤岩孔径越大,煤岩渗透率越大.
提交时间：2021-07-29
16. 急倾斜储层煤层气排采过程中上倾与下倾方向渗透率差异演化模拟
摘要： 为深入理解急倾斜储层煤层气排采过程中渗透率的动态变化规律,本文基于Eclipse数值模拟软件研究了急倾斜储层煤层气排采过程中渗透率的变化特征,对比了急倾斜储层上倾和下倾方向渗透率演化差异,总结了急倾斜储层渗透率动态变化的一般规律.结果表明,急倾斜储层煤层气排采过程中排采初期在较高的储层压力下,急倾斜储层上倾和下倾方向的渗透率变化没有显著差异.随着储层压力的降低,急倾斜储层上倾和下倾方向渗透率的变化呈相互交替变化的现象,该现象随着储层倾角增大而更加明显.这是在重力和压差作用下,急倾斜储层上倾和下倾方向的储层压力和含气量变化整体上呈现交替变化的特征,最终导致渗透率变化也呈现出上倾方向增加、下倾方向下降的交替现象.
提交时间：2021-07-29
17. 恒温常压下高阶无烟煤吸附解吸差异性实验研究
摘要： 煤体是一种内含瓦斯气体的多孔介质且具有吸附解吸本真属性,孔隙发育的高阶无烟煤具有较强的吸附解吸匹配特性.为研究恒温常压下高阶无烟煤吸附解吸差异特征,组建实验装置开展了吸附解吸实验.结果表明:恒温常压下高变质无烟煤吸附解吸平衡压力虽有一定差值但整个过程基本可逆,平衡压力差值的存在表明瓦斯在煤体内部吸附解吸过程需要克服一定的相互作用力,导致吸附平衡压力相对解吸后的平衡压力较高,表明煤体吸附平衡后的解吸具有一定的迟滞效应;恒温常压下高变质无烟煤吸附解吸期间,解吸量与平衡压力满足线性关系y=0.0002x-0.0116(R2=0.9702),吸附量与平衡压力满足线性关系y=0.0002x-0.0079(R2=0.9700),瓦斯压力与瓦斯含量具有较好的对应关系.研究成果量化表征了恒温常压下高阶无烟煤吸附解吸差异特征,可为基于井下解吸瓦斯量与损失瓦斯量补偿的瓦斯压力测定方法提供理论依据.
提交时间：2021-07-29
18. 新阳能源矿井瓦斯赋存规律研究
摘要： 本文根据新阳能源矿井地质条件分析了煤层瓦斯赋存规律,重点分析了济阳煤田区域地质构造对瓦斯赋存的影响,包括井田构造断层、褶皱构造、顶底板岩性、煤层埋深及上覆基岩厚度、水文地质条件等因素对井田瓦斯赋存的影响,应用井田瓦斯赋存规律预测了井田煤层瓦斯含量和绝对瓦斯涌出量,对矿井瓦斯管理具有重要的意义.
提交时间：2021-07-29
19. 构造煤煤层的概念及界定初探
摘要： 鉴于构造煤在煤矿安全生产和煤层气资源开发领域扮演的重要角色,在系统回顾国内外构造煤相关研究的基础上,重点从构造煤的地质成因与分布、构造煤与瓦斯突出的关系、煤体结构对煤层气开发效果的影响三个方面,探讨了开展构造煤煤层界定工作的必要性.在上述分析工作的基础上,明确了构造煤煤层界定的原则与依据;以单一煤层构造煤绝对厚度0.5m、1.3m和占比25％、50％将煤层划分为原生结构煤层、过渡结构煤层、构造煤煤层三个类别,并指出了三类煤层在瓦斯灾害风险等级和煤层气开发评价方面各自所表征的不同意义.
提交时间：2021-07-29
20. 低渗煤层液态CO2相变致裂增透机理及效果研究
摘要： 松软低渗煤层瓦斯抽采效果差备受关注.为了提高松软低渗煤层透气性,提出了一种液态CO2相变致裂增透技术,研究了液态CO2相变致裂增透机理,并在平顶山十三矿进行了工业性试验,其增透促抽效果显著:致裂影响半径为7.79～14.37m,瓦斯抽采纯量为致裂前的1.71倍.
提交时间：2021-07-29