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
21. 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
22. 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
23. 鸡西盆地煤层气富集地质因素及增产排采模式研究
摘要： 鸡西盆地煤层气资源丰富,但煤层气富集因素研究较少,煤层气井排采方式单一,产气效果欠佳.为了提高鸡西盆地煤层气井产气效益,本文基于该区煤层气勘探试采工作,分析煤层气富集地质因素和适配性增产排采技术.研究表明:鸡西盆地的地质构造特征、沉积环境和水文地质条件是造成该区域局部地区出现高含气量的主要地质因素.通过数值模拟研究与实际生产井的产气量对比分析,发现多煤层合层排采技术能够显著提高该区域煤层气井日产气量和产气能力,能够实现煤层气井的高产与稳产,对该区域后期煤层气井排采模式的选择有重要指导意义.
提交时间：2021-07-29
24. 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
25. 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
26. 矿井瓦斯异常区长距离煤巷掘进工作面瓦斯治理技术
摘要： 1306N运输巷埋深超过800m,受瓦斯含量梯度及工作面地质构造影响,掘进工作面成为异常区,严重制约到矿井安全生产.通过分析1306N运输巷掘进巷道瓦斯涌出量构成,采用优化施工顺煤层条带瓦斯预排钻孔对巷道两帮煤体瓦斯进行超前卸压释放,对"钻孔施工参数"优化调整,双级供风排瓦斯技术等"低瓦斯矿井高瓦斯区"瓦斯治理技术体系,有效解决了瓦斯异常区长距离掘进巷道瓦斯超限问题,确保工作面后期的安全开采.此瓦斯防治技术经济与社会效益显著,应用前景广阔,为煤炭同条件下安全开采提供了强有力的实践经验和技术支撑.
提交时间：2021-07-29
27. 潞安矿地应力对煤层裂缝扩展的控制作用研究
摘要： 通过水力压裂法获得潞安矿区27个点位的应力值大小和最大水平应力方向,由北向南,潞安矿区地应力场类型和最大水平应力方位有较明显的不同.北部区域水平主应力占明显优势,最大水平主应力方向基本集中在NNW方向;中部区域以垂直应力为主,埋深是影响地应力的主要因素;南部区域最大水平主应力方向主要集中在NNE方向.潞安矿区产生的张破裂缝以垂直缝为主,部分属于KGD模型,部分属于PKN模型.一级裂缝方位总体平行于最大水平主应力方向,二级裂缝沿外生裂隙进行延伸,三级裂缝沿割理进行扩展.
提交时间：2021-07-29
28. 煤层底板巷穿层钻孔与水力冲孔联合抽采瓦斯模拟研究
摘要： 受浅部煤炭资源耗竭的影响,我国煤矿逐渐转入深部开采,而深部煤层具有"高地应力、高瓦斯压力和低透气性"特征,瓦斯灾害危险性增大,严重威胁着煤矿安全生产.瓦斯抽采能够降低煤层瓦斯压力和含量,是防治矿井瓦斯灾害的主要措施.将煤体简化为孔隙-裂隙双重结构和单渗透率的连续介质,在考虑了气体滑脱效应和气水两相渗流的综合作用下,建立了煤层中瓦斯运移的渗流-应力耦合模型,包括瓦斯渗流场、水渗流场和应力场的控制方程以及孔隙率、渗透率演化方程,在此基础上模拟了水力冲孔与普通抽采孔相结合的底板巷穿层抽采瓦斯过程,利用瓦斯抽采结果评价巷道掘进的突出危险性,并进行工程实践验证.结果表明:瓦斯抽采能降低煤层瓦斯压力,减缓瓦斯释放速率,构建的渗流-应力耦合模型能够较为准确地反演钻孔和冲孔抽采瓦斯规律;采用底板巷穿层钻孔与水力冲孔联合瓦斯抽采方案后,煤层瓦斯压力和含量分别降低到0.5MPa和5.68m3/t以下,分别降低了23％～75％和69.13％～70.27％.
提交时间：2021-07-29
29. 煤层气吸附解吸研究进展综述
摘要： 煤中甲烷的吸附、解吸及扩散行为影响着煤层气的整个开采过程.煤层中的甲烷绝大部分吸附在煤基质孔隙中,吸附态甲烷与固相煤中间存在一个浓度最大的Gibbs面,Gibbs面的两侧浓度依次降低到气相和固相浓度;煤的高压甲烷等温吸附实验表明,甲烷在煤层中主要呈朗缪尔单分子层吸附,但温度和压力超过临界点以后,甲烷的存在状态就会发生变化,造成Gibbs吸附量出现降低的现象;甲烷在煤层中的运移首先是煤基质表面由吸附态转化成游离态,然后通过表面扩散、努森扩散、Fick扩散和达西渗流等多种运移机理和运移阶段的耦合与叠加运移至井筒.
提交时间：2021-07-29
30. 煤的润湿性对甲烷吸附/解吸的影响
摘要： 为研究煤的润湿性对甲烷吸附/解吸特征的影响,采集大佛寺矿4号煤层样品,选用亲水剂非离子表面活性剂6501、阴离子表面活性剂LAS和疏水剂G502对煤样进行润湿性改造,基于润湿性实验和吸附/解吸实验结果,分析了活性剂作用下煤吸附势能变化和润湿过程能量变化,探讨了煤润湿性对甲烷吸附/解吸的影响.结果表明:(1)不同活性剂溶液测得的煤-水界面接触角大小关系为G502＞地层水＞蒸馏水＞LAS＞6501,G502使煤的润湿性反转,6501最有利于增强煤的亲水性.(2)煤的润湿性越强,吸附甲烷能力越弱,甲烷最大吸附量关系为G502＞平衡水＞干燥样＞6501＞LAS,G502增强了煤的疏水性,促进甲烷吸附,而6501和LAS增强煤的亲水性,抑制甲烷吸附.解吸滞后现象普遍存在,三种表面活性剂的作用都使滞后更加显著.(3)吸附特性曲线显示,G502增大了同等吸附势所对应的吸附空间,吸附量因此增加.(4)表面自由能的大小关系为:G502＞干燥样＞6501＞平衡水＞LAS,表面自由能随压力的增大而增大,增长率随压力增大而减小;自由能与压力的关系曲线反映了煤对甲烷的吸附能力,当自由能不再随压力增大而变化时,吸附趋于饱和.
提交时间：2021-07-29
31. 煤矿采空区瓦斯涌出分布规律研究
摘要： 本文对煤矿采空区瓦斯涌出分布规律进行研究,对照分布规律制定针对性防范措施.煤矿采空区瓦斯来源从总体上可划分为两类:邻近层涌入的瓦斯和本煤层开采涌出的瓦斯.随着工作面的回采不断推进,顶板垮落,冒落岩石不断被压实,瓦斯就在冒落岩石的间隙中按照其自身规律赋存.
提交时间：2021-07-29
32. 煤质参数对煤的瓦斯吸附常数的影响
摘要： 煤的工业参数是影响煤吸附性能的重要因素之一.采用单组分和多组分气体吸附解吸实验设备,对9种不同煤样进行了CH4的吸附实验,并利用origin软件对挥发分和灰分与吸附常数a、b的关系进行拟合,探究了灰分和挥发分对吸附常数的影响和规律.结果表明:变质程度越高的煤,瓦斯吸附能力越强;煤的挥发分越大,吸附常数a值越小,随着挥发分的增大,吸附常数a线性降低,吸附常数b呈"U"形变化,两者之间的关系符合二次函数;在5种无烟煤中,随着灰分的增加,吸附常数a和b都线性降低.研究结果为煤层瓦斯参数的预测提供一定的理论依据.
提交时间：2021-07-29
33. 煤中孔隙发育特征及变化规律综述
摘要： 甲烷主要赋存于煤基质孔隙中,孔隙大小对气体的吸附解吸有重要影响.研究煤的孔隙发育特征与吸附性能的关系对理解煤层气储层演化具有重要意义.通过总结煤阶及构造应力对煤样孔隙发育特征(孔容、比表面积和孔径分布)的影响,建立了煤的孔隙发育特征与煤变质程度及构造应力的关系,分析了影响煤孔隙发育特征的因素.研究结果表明:随着煤阶的增加,总孔体积和比表面积先减小后增大.基质孔隙包括微孔、中孔和大孔,随着煤阶的增加,孔隙体积和比表面积呈现类似的不对称"U"形趋势.微孔体积百分比和比表面积百分比增加,过渡孔和中孔减少.构造变形可影响纳米孔隙,形成强脆性变形和糜棱岩化作用.为研究孔隙发育特征与吸附机理的联系提供理论支持.
提交时间：2021-07-29
34. 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
35. 深部综采面采动应力与地质构造对瓦斯致灾机理研究
摘要： 通过对潘西煤矿深部综采面采动应力、瓦斯浓度数据收集、整理,分析了综采面采动应力及瓦斯浓度分布规律,采动应力与地质构造对瓦斯致灾机理,为制定与实施防治瓦斯及地应力灾害技术措施提供理论依据.
提交时间：2021-07-29
36. 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
37. 碎软薄煤层区域瓦斯探测用井下梳状孔密闭取芯工艺研究
摘要： 煤层瓦斯含量测定是掌握煤层原始瓦斯赋存和抽采后剩余瓦斯状况的最直接有效方法.针对淮北矿区某矿新采区井下无法采用常规方式进行长距离煤层瓦斯含量测定的现状,结合矿井主要煤层为碎软薄近距离煤层的实际,提出了碎软薄煤层区域瓦斯探测用井下梳状孔密闭取芯技术工艺.工程试验选择在矿井新采区回风上山大巷的3个地点开展,设计施工了3个底板梳状定向钻孔进行密闭取芯测定,获得了3个合格瓦斯含量样品,测定63煤瓦斯含量为7.48m3/t,71煤瓦斯含量为9.75m3/t,82煤瓦斯含量为12.13m3/t.研究表明,碎软薄煤层区域瓦斯探测用井下梳状孔密闭取芯技术较好地解决了碎软薄煤层长距离取芯的难题,提高了碎软薄煤层瓦斯含量测定准确度,实现了采区大范围、超前精准探测煤层瓦斯赋存状况的目的.
提交时间：2021-07-29
38. 瓦斯发电脱硝技术分析与应用
摘要： 通过分析国内瓦斯发电NOx排放浓度限值政策及排放现状,综合对比分析几种烟气脱硝技术,确定了适合瓦斯发电烟气脱硝的技术路线,以此指导的两个工程项目运行情况进一步论证了SCR脱硝技术方案适合应用于瓦斯发电烟气脱硝,最后从工程实际应用角度提出了SCR脱硝应用技术优化建议.
提交时间：2021-07-29
39. 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
40. 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