构造煤瓦斯解吸规律的实验研究

论文摘要

本文采用实验室实验和理论分析相结合的方法,研究了不同破坏类型构造软煤在不同吸附平衡压力、不同粒度下的瓦斯解吸特征,测定了不同构造软煤的钻屑瓦斯解吸指标K1值和⊿h2,推导并验证了解吸指标K1值和⊿h2的关系,并根据解吸规律,揭示了解吸指标K1值和⊿h2预测构造煤时的区别。通过对不同破坏类型构造煤解吸数据的分析,得到了构造煤初始瓦斯解吸速度与破坏类型有关。对于采自同一煤层的软、硬分层煤样而言,在相同的温度、粒度、平衡压力等条件下,软煤的初始瓦斯解吸速度远大于硬煤,构造软煤的破坏程度越高,其对应的初始瓦斯解吸速度就越大,解吸速度衰减越快;分析计算了初始瓦斯解吸量占长时间（120分钟）瓦斯累积量的比例,从而提出了构造软煤瓦斯解吸损失量等于t法推算瓦斯损失量加构造软煤初始瓦斯解吸量（第1分钟解吸量）之和新的瓦斯损失量计算方法;通过对构造软煤钻屑瓦斯解吸指标的测定,认识到K1值指标的适应性是与煤的破坏程度紧密相关的,对于构造煤采用哪种数学方法计算K1值以使得该指标能准确反映不同破坏程度的构造煤的钻屑瓦斯解吸情况是问题的关键,得出针对不同破坏类型的煤体,钻屑瓦斯解吸指标Δh 2相对K1值指标有更好的适应性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 问题的提出
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 构造煤研究
• 1.2.2 煤解吸规律的研究
• 1.2.3 钻屑瓦斯解吸指标的研究
• 1.2.4 存在主要问题
• 1.3 研究目的及主要研究内容
• 1.3.1 研究目的
• 1.3.2 研究内容
• 1.3.3 论文特色及创新点
• 2 技术路线及实验系统
• 2.1 概述
• 2.2 研究方法及技术路线
• 2.3 实验系统
• 2.4 实验系统死空间的标定
• 2.5 本章小结
• 3 煤样的采集制备及相关参数的测定
• 3.1 煤样的采集
• 3.2 煤样的制备
• 3.3 煤样的坚固性系数和放散特性的测定
• 3.4 煤样的工业分析
• 3.5 煤样的真相对密度的测定
• 3.6 煤样瓦斯吸附常数的测定
• 3.7 本章小结
• 4 实验研究结果与讨论
• 4.1 概述
• 4.2 构造煤的等压瓦斯解吸规律的理论分析
• 4.3 构造煤瓦斯解吸过程的模拟测试方法
• 4.4 构造煤瓦斯解吸过程模拟测试结果分析
• 4.4.1 实验系统死空间游离瓦斯体积的测定
• 4.4.2 破坏程度对构造煤瓦斯解吸的影响
• 4.4.3 实验粒度对构造煤瓦斯解吸的影响
• 4.4.4 吸附平衡压力对构造煤瓦斯解吸的影响
• 4.5 构造煤孔隙和裂隙结构
• 4.6 构造煤瓦斯解吸规律的影响因素分析
• 4.6.1 构造煤的物理化学性质
• 4.6.2 影响构造煤瓦斯解吸的外因
• 4.7 构造煤瓦斯解吸损失量推算方法的讨论
• 4.7.1 构造煤初始瓦斯解吸量的考察
• 4.7.2 利用巴雷尔公式法推算构造煤瓦斯损失量
• 4.7.3 构造煤瓦斯解吸损失量推算的新方法
• 4.8 本章小结
• 5 构造煤瓦斯解吸规律与钻屑瓦斯解吸指标的关系
• 5.1 概述
• 5.2 钻屑瓦斯解吸指标K1 和△h2 的物理意义
• 5.2.1 钻屑瓦斯解吸指标K1 和△h2 的物理意义
• 5.2.2 钻屑瓦斯解吸指标K1 和△h2 的关系
• 5.3 钻屑瓦斯解吸指标的模拟测定及结果分析
• 5.3.1 钻屑瓦斯解吸指标的模拟测定
• 5.3.2 构造煤瓦斯解吸指标测定结果分析
• 5.4 构造煤钻屑瓦斯解吸指标的可靠性分析
• 5.4.1 构造煤瓦斯解吸指标K1 值的可靠性分析
• 5.4.2 构造煤瓦斯解吸指标△h2 的可靠性分析
• 5.5 本章小结
• 6 主要研究结论及展望
• 6.1 主要研究结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 详细摘要