风流驱动煤样条件下瓦斯解吸规律的研究摘要
煤层瓦斯含量是矿井瓦斯灾害防治风险评估与煤层气资源储量的双重关键指标,其煤层瓦斯含量的准确性测定是至关重要的一步,煤样取样方式上正压逆流取样技术利用价值较高,该方式是利用风流风压使煤样驱动到孔口进行取样。而风流风压驱动环境与无风流风压(静态常压)环境二者存在本质的区别。对风流风压驱动条件下的瓦斯解吸装置进行设计,委托厂家加工制造;在研制出装置的基础上进行井下正压逆流取样条件下的瓦斯解吸模拟实验,对实验数据进行数据分析,得出适合该条件下的瓦斯解吸规律,并对其得出的解吸规律进行可靠性验证,最终应用于工程实践当中,对正压逆流取样法测定出的瓦斯含量进行修正,来提高煤层瓦斯含量测定的准确性,得出如下研究成果:(1)设计加工出的实验装置能够同时测定煤样在高压气流驱动环境及其后续静态常压环境下的瓦斯解吸数据,具备模拟研究正压逆流取样环境下瓦斯解吸规律的基本功能。(2)通过对装置的反复调试,选取出了适合实验正常开展的煤样粒度与风流风压值,以及瓦斯浓度检测仪的浓度参数值。(3)风流驱动条件下,实验煤样的瓦斯解吸符合幂函数型变化规律;随着风压的到提高,瓦斯解吸量也随之提高,起到了促进瓦斯解吸的作用,但是随着风压的到提高,促进瓦斯解吸的增加速率呈现逐渐减慢趋于稳定的趋势。(4)在得出风流驱动环境下实验煤样的瓦斯解吸规律的基础上,提出了新的瓦斯损失量计算公式,并对其适用性进行了可靠性验证;最后在所取实验煤样的煤矿进行正压逆流取样测定煤层瓦斯含量的工程实践应用,对其瓦斯含量进行了修正,提高了瓦斯含量测定的准确性。该论文共有图66幅,表格16个,参考文献69篇。
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