国家自然科学基金(51004106)
- 作品数：17 被引量：230H指数：9
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- 厚硬火成岩下突出煤层动力灾害致因研究被引量：14
- 2013年
- 针对海孜煤矿主采煤层顶板上部厚层坚硬火成岩造成的突水、瓦斯突出、冲击地压和地表沉陷等煤岩动力灾害,采用煤样SEM(扫描电镜)分析、组分和反射率测定等方法,研究了厚硬火成岩下突出煤层物性参数特征,采用板应力拱平衡理论研究了采动离层裂隙发育规律,采用梁结构破断弹性理论研究了厚硬火成岩对冲击地压和突水的影响,以揭示厚硬火成岩下突出煤层动力灾害的致因。研究结果表明,巨厚火成岩的热演化和圈闭作用,导致下伏各煤层孔隙发育,吸附瓦斯能力增强,各煤层突出危险性增加;厚硬火成岩为矿井主关键层,受采动影响能长期保持不断裂,其下伏煤岩层的裂隙与离层能长期不闭合,能为卸压瓦斯抽采创造条件;但随着煤层的持续和大面积开采,厚硬火成岩突然破断滑落,破断过程中释放出大量能量并向周围传播,容易引起冲击地压、矿井水灾、瓦斯突出及地表沉陷等复合型动力灾害。
- 王亮程远平翟清伟葛春贵陈家祥姜海纳
- 关键词：突出煤层动力灾害
- 不同产状侵入岩浆岩对煤体的热变质作用研究被引量：5
- 2014年
- 为了研究不同产状侵入岩浆岩对煤层的热力影响规律及热变质作用,采用理论分析、数值模拟和实验室试验验证的方法,构建了岩浆侵入煤系地层后热传导作用的数学模型,并以试验矿井连续选取煤样的多元物性参数测定结果为研究对象,探讨了不同产状侵入岩浆岩对煤层的热变质作用。结果表明:海孜煤矿岩床对下伏煤层热演化作用范围要大于大兴煤矿岩墙对煤层的热演化范围,且热力作用持续时间也比大兴煤矿岩床作用时间长;试验结果发现,不同产状的岩浆岩均表现出在煤体靠近岩浆岩时,最大镜质组反射率Romax有增加的趋势,通过模拟温度推算出的Romax与实测Romax较为接近;试验及现场实测瓦斯参数表明岩浆岩的侵入增加了煤层的突出危险性。
- 蔡春城祝琳姜奎王亮朱永元
- 关键词：岩浆侵入产状岩床岩墙热变质作用
- 淮北矿区煤层瓦斯含量直接测定法中有效取样时间研究被引量：17
- 2013年
- 为了解取样时间对瓦斯含量直接测定法中损失量推算准确性的影响,论文采用物理模拟直接法,以实验室测定的祁南3煤层和7煤层解吸性能为依据,采用Barrer公式进行损失量的推算。结果表明:推算损失量与实际损失量的误差和读数时间间隔的对数成正比,随解吸初期线性测点个数的减少而减小,瓦斯解吸初期线性测点个数建议选为4-10个。将实际损失量、推算损失量的差值与直接法测定结果的比值控制在10%以内时,有效取样时间与瓦斯压力呈线性关系,且随着压力的增大,取样时间应减小。
- 姜海纳程远平安丰华
- 关键词：瓦斯含量
- Research on forced gas draining from coal seams by surface well drilling被引量：7
- 2011年
- 表面钻在 Luling 煤矿被执行，在 Huaibei，到弄短为煤气的排干要求的时期。试验性的学习被设计由高效地从上面的保护的层排干气体减少煤气的控制的费用。结构的提讯和经由表面钻的压力地势的技术原则被讨论。从试用的结果显示出在 10 个月的一个时期上从表面系统排干的那气体。全部的数量镇定气体是 2.484 亿 m3。排干的气体发生在三个阶段：一个生长时期；最大的煤气的生产的一个时期；并且一个变细时期。最大的煤气的生产的时期持续了 4 个月。在期间这次，甲烷集中从 60% ～ 90%，平均排干率是 10.6 m3/min。与排干它的另外的方法结合了是可能的从中间的煤缝接组排干 70.6% 气体。掉到 5.2 m3/ton 的剩余气体的数量，和剩余气体的压力掉到 0.53 MPa，从而在中间的煤缝接消除爆发危险组织。影响由表面钻排干的压力消除气体的因素被分析。
- Wu DongmeiWang HaifengGe ChunguiAn Fenghua
- 关键词：天然气生产残余气体
- 岩浆热事件对煤层变质程度和吸附-解吸特性的影响被引量：13
- 2014年
- 为研究岩浆侵入热事件对煤层变质程度和吸附-解吸特性的作用机制,采用理论分析、实验室测定和现场验证的方法,对比分析了淮北矿区海孜井田岩浆岩侵入区和邻近临涣井田未受岩浆影响的煤层多元物性参数变化规律和孔隙特征,系统研究了采集煤样的等温吸附与吸附平衡条件下瓦斯解吸过程,揭示了岩浆岩床下伏煤层瓦斯赋存特征。结果表明：海孜井田岩浆热演化作用使煤层变质程度显著增加,煤层挥发分降低,岩浆岩覆盖区域煤层的最大镜质组反射率梯度为0.53%/100 m,远大于深成变质作用。岩浆热演化区孔径0.4~0.7 nm之间的微孔极为发育,其发育程度是未受岩浆岩覆盖区煤样的数倍,且越靠近岩浆岩的煤层,微孔发育程度越明显。岩浆热演化区内煤体的吸附能力增强,吸附瓦斯量增大,煤体的瓦斯放散初速度变大,初期解吸速度快且解吸总量大。由于岩浆岩床对下伏煤层的热变质和封存作用,易造成下伏各煤层的瓦斯压力和瓦斯含量增高,煤层的突出危险性增加。
- 王亮程龙彪蔡春城徐超王伟
- 关键词：岩浆热事件变质程度孔隙结构吸附解吸瓦斯赋存
- 岩浆侵入对煤层瓦斯成藏及突出的影响被引量：2
- 2013年
- 岩浆侵入的矿井往往存在煤与瓦斯突出危险性,为了研究岩浆侵入对矿井煤层瓦斯成藏和突出灾害的控制作用,基于理论分析和实验研究,探讨了岩浆侵入的一般规律,研究了岩浆侵入对煤层的破坏以及对瓦斯生成-圈闭的作用,并以淮北卧龙湖井田岩浆侵蚀严重的10煤层为研究对象,验证岩浆侵入对煤层的瓦斯圈闭和突出的控制作用。结果表明:在岩浆的热演化作用下,煤的变质程度增加,比表面积增大,微孔较发育,吸附、解吸瓦斯能力增强,岩浆的侵入对瓦斯突出灾害具有控制作用。
- 汪涵王亮王开信孙凯李晨
- 关键词：岩浆侵入煤层瓦斯煤与瓦斯突出
- 顺层钻孔有效瓦斯抽采半径数值解算方法研究被引量：45
- 2012年
- 为了寻求皖北某矿合理的顺层钻孔抽采参数,使用COMSOL Multiphysics软件分别建立单个钻孔和多个钻孔抽采瓦斯的径向流动模型,通过数值模拟计算出钻孔周围瓦斯流动规律。建立的流动模型将游离瓦斯及吸附瓦斯分开考虑,在煤层中,参与渗流的为游离瓦斯,吸附瓦斯对裂隙系统而言为正的质量源,对现有二维瓦斯渗流模型进行了一定程度的修正。根据钻孔周围瓦斯压力分布规律分析单个钻孔不同抽采时间时的有效抽采半径,并分析多钻孔条件下相邻钻孔的相互影响规律。
- 刘清泉程远平王海锋刘洪永刘敬敬
- 关键词：顺层钻孔瓦斯抽采数值模拟MULTIPHYSICS
- 淮北矿区岩浆岩侵入对煤储层微孔隙特征的影响被引量：18
- 2012年
- 以淮北矿区卧龙湖和海孜煤矿与岩床不同距离的23个煤样为研究对象,采用镜质组反射率(Ro)测定、低温液氮吸附试验、CO2吸附法测微孔(<2 nm)和扫描电镜的方法,对比分析了煤样的微孔(D-A微孔孔容、D-R微孔比表面积和微孔直径)、BET比表面积和与岩浆岩距离的关系。结果表明:靠近岩床,卧龙湖煤样Ro由2.74%增加到5.03%,海孜煤样Ro由2.30%增大到2.78%。卧龙湖岩床的接触变质作用使距离岩床0～5 m煤的微孔和BET比表面积变小,热演化作用增加了距离岩床5～60 m煤的微孔和BET比表面积。海孜巨厚岩床的热演化作用增加了距离岩床60～160 m煤的微孔和BET比表面积。扫描电镜发现热演化区煤样出现大量和岩浆活动有关的热解气孔。
- 蒋静宇程远平
- 关键词：岩浆岩侵入煤储层BET比表面积扫描电镜
- 祁南煤矿72^#煤层钻屑瓦斯解吸指标敏感性分析被引量：10
- 2012年
- 为了确定祁南煤矿72#煤层钻屑瓦斯解吸指标的敏感性,采用实验室实验和现场统计分析相结合的方法进行研究。通过实验室模拟现场测定指标,掌握钻屑瓦斯解吸指标与吸附平衡压力之间的关系,结合煤层区域预测指标(瓦斯压力)得到指标的参考临界值。以714运输巷为考察对象,采用现场实测方法研究指标的分布规律和相关性,并利用临界值迫近度法对敏感性进行定量分析,结果表明:在突出危险性预测和效果检验工作中,祁南煤矿72#煤层钻屑瓦斯解吸指标Δh2相对K1敏感性更高,可作为主要预测指标。
- 翟清伟程远平王亮周红星舒龙勇
- 关键词：敏感性
- 前岭煤矿岩浆侵蚀区域瓦斯赋存规律研究被引量：4
- 2012年
- 前岭煤矿地质构造复杂,岩浆侵蚀严重,已发生多次煤与瓦斯突出。为有效指导该特殊地质条件下的瓦斯治理,基于矿井地质构造和岩浆岩侵蚀情况,采用实验室测试及现场调查试验研究途径,选择具有代表性的测点,研究复杂地质条件下岩浆岩侵蚀区煤层瓦斯赋存规律。研究结果表明:受上覆岩浆岩热解和变质叠加作用,煤层变质程度增大,区域瓦斯突出判定指标增加;岩浆的高温热解作用,引起了煤层的二次生烃,上覆岩浆岩岩床和向斜轴部低透气性围岩共同对瓦斯的集聚起到了良好的圈闭作用,从而造成向斜轴部瓦斯压力和瓦斯涌出量增加,煤层瓦斯突出危险性增大。
- 蔡春城程远平王亮李伟卢守青
- 关键词：岩浆侵入瓦斯赋存煤与瓦斯突出瓦斯涌出量
