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瓦斯含量测定取样技术研究现状及展望

煤炭技术 2021年第6期40卷 147-149页

作者：张东旭中煤科工集团沈阳研究院有限公司辽宁抚顺113122 煤矿安全技术国家重点实验室辽宁抚顺113122

针对瓦斯含量测定过程中取样方法进行研究,调研目前几种取样方法,分析各种取样方法存在的优缺点,找出目前取样方法存在的问题,对未来取样方法进行展望,为快速、准确测定煤层瓦斯含量,提供可靠的保障。

关键词：瓦斯含量取样技术定点取样反循环瓦斯治理

基于梳状定向钻孔的碎软煤层瓦斯含量测定取样技术

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煤矿安全 2022年第6期53卷 96-100,107页

作者：柴建禄中煤科工集团西安研究院有限公司陕西西安710077

针对碎软煤层瓦斯含量测定取样时存在的取样深度浅、取样位置不可精准测控、瓦斯气体损失量大等不足,提出了基于梳状定向钻孔的碎软薄煤层瓦斯含量测定取样方法,介绍了其技术原理、工艺流程和技术优势,研究选配了矿用密闭取心装置、定... 详细信息

针对碎软煤层瓦斯含量测定取样时存在的取样深度浅、取样位置不可精准测控、瓦斯气体损失量大等不足,提出了基于梳状定向钻孔的碎软薄煤层瓦斯含量测定取样方法,介绍了其技术原理、工艺流程和技术优势,研究选配了矿用密闭取心装置、定向钻机、泥浆泵车等钻进与取样装备,开发了主孔双动力复合排渣定向钻进、探查分支孔随钻煤层探查、取样分支孔密闭取心等关键技术。在祁东煤矿94采区碎软煤层开展了现场试验,完成梳状定向钻孔2个,进行密闭取心3次,取样成功率67%,最大取样深度达484 m,查明了目标煤层赋存情况和瓦斯含量。

关键词：碎软煤层梳状定向钻孔瓦斯含量密闭取心煤层探查

基于ACSOA-BP神经网络的瓦斯含量预测模型

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煤矿安全 2022年第1期53卷 174-180页

作者：赵伟陈培红曹阳河南能源化工集团永煤公司陈四楼煤矿河南永城476600 中国矿业大学(北京)应急管理与安全工程学院北京100083

针对煤矿瓦斯含量预测问题,以陈四楼煤矿为例,在煤层瓦斯含量影响因素分析的基础上,通过对种群进行混沌初始化,并引入自适应混沌算法和非线性收敛因子,提出了自适应混沌海鸥算法(ACSOA),建立了基于自适应混沌海鸥算法优化BP神经网络的... 详细信息

针对煤矿瓦斯含量预测问题,以陈四楼煤矿为例,在煤层瓦斯含量影响因素分析的基础上,通过对种群进行混沌初始化,并引入自适应混沌算法和非线性收敛因子,提出了自适应混沌海鸥算法(ACSOA),建立了基于自适应混沌海鸥算法优化BP神经网络的瓦斯含量预测模型(ACSOA-BP),将模型应用于矿井进行预测效果检验。结果表明:陈四楼煤矿二2煤层瓦斯含量与不同因素呈非线性关系,地质构造是控制煤层瓦斯分布的主要因素,ACSOA-BP模型具有更高的预测精度和稳定性。

关键词：瓦斯含量海鸥优化算法 BP神经网络预测模型混沌理论

吸附瓦斯含量对煤与瓦斯突出的影响与能量分析

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岩石力学与工程学报 2017年第10期36卷 2449-2456页

作者：王汉鹏张冰袁亮李清川李术才薛俊华周伟周杰山东大学岩土与结构工程研究中心山东济南250061 淮南矿业集团深部煤炭开采与环境保护国家重点实验室安徽淮南232001 中国矿业大学安全工程学院江苏徐州221116

煤层中高压瓦斯主要以吸附态为主,为了研究吸附瓦斯含量对煤与瓦斯突出的影响,利用吸附性依次增强的氦气、氮气、甲烷和二氧化碳模拟相同气压下吸附瓦斯含量的不同。将0.75 MPa的上述4种气体充入物理力学性质相同的型煤并充分吸附,模拟... 详细信息

煤层中高压瓦斯主要以吸附态为主,为了研究吸附瓦斯含量对煤与瓦斯突出的影响,利用吸附性依次增强的氦气、氮气、甲烷和二氧化碳模拟相同气压下吸附瓦斯含量的不同。将0.75 MPa的上述4种气体充入物理力学性质相同的型煤并充分吸附,模拟游离瓦斯含量相同、吸附瓦斯含量不同的煤体,考虑4种不同强度型煤开展16次瞬间揭露试验。试验发生9次持续时间1 s左右的突出现象,对于低强度型煤试验不吸附的氦气也发生突出现象;试验结果表明随吸附气体含量增加,型煤发生突出的风险增大,吸附气体含量越大其突出强度越大。提出吸附气体膨胀能的测定方法,根据突出能量公式计算发生突出的煤体弹性能、吸附及游离气体膨胀能等突出潜能和煤体破碎功、抛出功等突出耗能,突出潜能与突出耗能基本相等验证吸附气体膨胀能测定方法的合理性。能量分析表明参与突出过程的吸附气体膨胀能占总气体膨胀能的7.9%~32.3%,占突出潜能的6.5%~25.6%,且其占比随吸附气体含量增大而增大。研究成果为揭示、量化吸附瓦斯含量在突出中的作用提供参考和依据。

关键词：采矿工程煤与瓦斯突出吸附瓦斯瓦斯含量能量分析型煤试验

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瓦斯含量快速测定技术应用研究

工业安全与环保 2017年第11期43卷 38-40,44页

作者：张宪尚隆清明吕贵春胡杰瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室重庆400037 中煤科工集团重庆研究院有限公司重庆400037 重庆大学重庆400044

煤层瓦斯含量是煤与瓦斯突出矿井区域措施效果检验的重要参数之一,目前我国测定煤层瓦斯含量的周期较长、测定步骤复杂,基于煤的瓦斯解吸扩散数学物理模型得到瓦斯含量快速测定模型并将模型内置于CWY50煤中瓦斯含量测定仪中。研究表明,... 详细信息

煤层瓦斯含量是煤与瓦斯突出矿井区域措施效果检验的重要参数之一,目前我国测定煤层瓦斯含量的周期较长、测定步骤复杂,基于煤的瓦斯解吸扩散数学物理模型得到瓦斯含量快速测定模型并将模型内置于CWY50煤中瓦斯含量测定仪中。研究表明,煤层瓦斯含量与瓦斯解吸动力学特征参数有较好的线性相关关系,采用瓦斯含量直接测定与快速测定相结合的方法确定出线性回归系数,并在贵州大湾煤矿X11101工作面进行应用。实践表明:与DGC型井下直接测定结果相比,煤层瓦斯含量快速测定仪最大误差为5.84%,能够满足高瓦斯突出煤层瓦斯含量测定需求。

关键词：瓦斯含量快速测定解吸扩散动力学参数

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低频机械振动煤体瓦斯含量变化规律研究

岩土工程学报 2015年第5期37卷 918-923页

作者：李树刚赵勇许满贵西安科技大学能源学院陕西西安710054

为研究低频机械振动频率对煤体瓦斯含量的影响,建立孔隙瓦斯压力、吸附膨胀力、机械挤压应力作用下振动动态煤体瓦斯含量方程。利用瓦斯吸附/解吸激振与测试系统进行振动未吸附饱和型煤试件试验检验方程,结果显示:振动频率相同,振动时... 详细信息

为研究低频机械振动频率对煤体瓦斯含量的影响,建立孔隙瓦斯压力、吸附膨胀力、机械挤压应力作用下振动动态煤体瓦斯含量方程。利用瓦斯吸附/解吸激振与测试系统进行振动未吸附饱和型煤试件试验检验方程,结果显示:振动频率相同,振动时间增加,煤体孔隙增多,煤体内部游离瓦斯增多,瓦斯含量变大;振动时间相同,振动频率越大,煤体孔隙率越大,煤体瓦斯含量越大,且20 Hz与10 Hz含量差值由小变大,30 Hz与20 Hz含量差值由大变小。表明振动增大了煤体孔隙率,使煤体瓦斯含量增加,且振动频率从10,20,30 Hz逐渐增加,孔隙率逐渐变大,煤体瓦斯含量相应变大,方程计算值能较好反应不同振动频率、振动时间作用下煤体瓦斯含量变化规律。

关键词：低频机械振动振动频率振动时间孔隙率瓦斯含量

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瓦斯含量多元数据融合分析及突出临界值确定

能源与环保 2023年第4期45卷 16-20页

作者：单川张亚洲邹云龙覃木广中煤科工能源科技发展有限公司天津300461 山西天地王坡煤业有限公司山西晋城048000 瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室重庆400037 中煤科工集团重庆研究院有限公司重庆400037

新建矿井由于运行时间较短,对瓦斯含量和地质信息勘探较少,在煤与瓦斯突出预测中存在较大困难。以山西某矿为研究背景,利用地勘钻孔瓦斯含量、瓦斯涌出量反演瓦斯含量以及瓦斯压力正演瓦斯含量相结合的多元数据融合分析方法,对山西某矿... 详细信息

新建矿井由于运行时间较短,对瓦斯含量和地质信息勘探较少,在煤与瓦斯突出预测中存在较大困难。以山西某矿为研究背景,利用地勘钻孔瓦斯含量、瓦斯涌出量反演瓦斯含量以及瓦斯压力正演瓦斯含量相结合的多元数据融合分析方法,对山西某矿瓦斯含量进行预测,对突出危险预测敏感指标及其临界值进行确定。采用3种方法对瓦斯含量进行多元对比分析,结果表明,山西某矿瓦斯含量符合常规瓦斯地质规律,即与标高呈正相关关系;三者数据样本稳定,使得多元数据综合预测瓦斯含量更为可靠;通过对山西某矿10号煤层瓦斯含量预测可知,百米瓦斯含量增加2.6 m^(3)/t,瓦斯风化下界为-257 m;根据邻近矿井煤与瓦斯动力参数与0.74 MPa下的瓦斯含量对比,确定瓦斯含量6 m^(3)/t为该矿发生瓦斯突出的临界值。

关键词：煤层瓦斯含量多元数据瓦斯突出临界值

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瓦斯含量法突出危险性预测试验研究与应用

煤炭工程 2020年第3期52卷 104-107页

作者：李思乾瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室重庆400037 中煤科工集团重庆研究院有限公司重庆400037

以朱集西矿11-2煤层首采工作面为工程背景,分析了其瓦斯赋存的影响因素及赋存特征;通过对瓦斯含量组分及煤层解吸特征实验室测试结果分析,论证了采用瓦斯含量为指标进行区域突出危险性预测的合理性,并研究确定了7.23m^3/t为指标临界值... 详细信息

以朱集西矿11-2煤层首采工作面为工程背景,分析了其瓦斯赋存的影响因素及赋存特征;通过对瓦斯含量组分及煤层解吸特征实验室测试结果分析,论证了采用瓦斯含量为指标进行区域突出危险性预测的合理性,并研究确定了7.23m^3/t为指标临界值。采用瓦斯含量法将工作面划分出4个突出危险区,仅对突出危险区采取了顺层长钻孔预抽的区域防突措施及防突措施效果检验。经现场应用,无突出危险区执行区域验证期间未出现钻孔瓦斯动力现象,且回采期间回风流瓦斯浓度维持在0.45%以下,未出现瓦斯超限事故,实现了工作面的安全回采,验证了区域预测结果的准确性,为类似条件下煤层突出危险性预测提供了理论支撑。

关键词：区域预测瓦斯含量瓦斯赋存精准防突

复杂地质条件下瓦斯含量精准预测研究与系统开发

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煤炭工程 2022年第5期54卷 142-145页

作者：廖巍煤矿安全技术国家重点实验室辽宁抚顺113122 中煤科工集团沈阳研究院有限公司辽宁抚顺113122

为研究在地质构造、煤质、地层特征等复杂地质因素影响下的瓦斯赋存与运移规律,以小回沟煤矿为工程案例,对地质构造为主导影响因素下的瓦斯含量精准预测进行深入分析,采用泛克里金插值模型与瓦斯地质单元划分的手段,研究瓦斯含量预测算... 详细信息

为研究在地质构造、煤质、地层特征等复杂地质因素影响下的瓦斯赋存与运移规律,以小回沟煤矿为工程案例,对地质构造为主导影响因素下的瓦斯含量精准预测进行深入分析,采用泛克里金插值模型与瓦斯地质单元划分的手段,研究瓦斯含量预测算法模型,运用计算机软件技术与瓦斯地质分级评价方法开发了动态瓦斯地质预测与分析系统。结果表明,该系统实现了矿井瓦斯地质图动态绘制与综合分析,并完成瓦斯含量精准预测预报与瓦斯地质信息的信息化与精准化管理,为瓦斯防治提供决策性依据与辅助手段。

关键词：瓦斯含量精准预测算法模型瓦斯地质分级评价