瓦斯压力

摘要： 为了保障毛家庄煤矿掘进工作面的安全施工,确保矿井生产正常接续,提出毛家庄煤矿掘进工作面瓦斯防治技术方案。通过对矿井掘进期间的瓦斯涌出特征进行分析,选取瓦斯压力、瓦斯含量、绝对瓦斯涌出量、钻屑量及Δh2等参数作为基础指标,采取区域瓦斯压力测定、区域瓦斯防治措施、局部危险性预测、局部抽采措施、抽采效果验证的方式对掘进工作面进行瓦斯跟踪治理。试验结果表明:毛家庄煤矿跟踪区域最大瓦斯压力为0.24MPa;掘进工作面最大瓦斯含量为5.45m^(3)/t;钻屑量、Δh_(2)最大分别可达3.4kg/m、160Pa;通过对掘进工作面两帮采取边掘边抽的局部抽采措施,所有测定值均小于临界值,并且未发现其他异常情况。毛家庄煤矿掘进工作面瓦斯防治技术方案可有效保障掘进工作面的安全施工,确保矿井正常接续、均衡稳定生产。

摘要： 为充分认识煤与瓦斯突出冲击气流的形成机理及其传播特征,基于气-固耦合作用下的煤与瓦斯突出物理模拟试验结果,结合气体动力学理论,建立冲击气流的形成及其运移模型,并应用于煤与瓦斯突出冲击气流数值模拟分析。结果表明:煤层瓦斯压力和应力下降过程中皆存在阶段性平稳或回升现象,说明能量的释放是分阶段完成的;煤层应力的变化主要集中在卸压区、应力集中区和过渡区,其中,最大主应力的下降量和下降百分比皆高于最小主应力;当煤层瓦斯压力为2.0 MPa时,巷道内冲击气流速度可超过300 m/s,煤粉流速度受气体曳力带动可达70 m/s;冲击气流速度远大于煤粉流速度,存在气流先行煤粉滞后的现象,由此将煤与瓦斯突出过程划分为单相气流阶段和煤-瓦斯两相流阶段;巷道断面冲击力呈现出不均匀的分布特征,其部分区域出现了冲击力陡增现象;随距离的增加,强冲击力有从断面中心向外部扩展的趋势;冲击气流的流动状态与煤层瓦斯压力、突出孔洞形貌特征有直接关联;冲击气流呈射流状,在射流中会周期性地出现膨胀波区和压缩波区,同时,射流截面会出现周期性的先扩大后缩小现象,从而导致射流边界上下起伏呈波纹状;在冲击气流运移过程中通过其速度演化可划分出高速射流区、平稳运移区和回流区,回流区内存在旋涡;冲击气流受膨胀-压缩波系的影响分别会在巷道内形成楔形真空区和锥形压缩区,其静压分别处于负压状态和正压状态。

摘要： 文章采用钻孔瓦斯解吸法及直接测定方法,测定了五里堠煤业15号煤层瓦斯含量和压力,结果显示,五里堠煤业15号煤层瓦斯含量、压力均与煤层埋深呈线性相关,瓦斯含量和压力梯度分别为1.64 m^(3)/(t·100 m)、0.21 MPa/100 m。基于此,综合采用4个突出危险性单项指标,分析确定五里堠煤业15号煤层目前开采范围无煤与瓦斯突出危险性,可为五里堠煤业开拓开采布置及设计提供保障。

摘要： 为探究冷冻取芯过程煤芯瓦斯解吸特性,基于模拟试验的相似性,依托自主研发的含瓦斯煤冷冻取芯响应特性测试平台,开展不同变质程度煤样(长焰煤、贫瘦煤、无烟煤)及不同吸附平衡压力(1.0,2.0,3.0,4.0 MPa)下冷冻取芯过程煤芯瓦斯解吸特性试验研究。研究结果表明:冷冻取芯过程中,煤芯瓦斯解吸量与吸附平衡压力及煤变质程度呈正相关关系;在煤芯瓦斯解吸过程中存在倒吸现象,煤与瓦斯初始吸附平衡压力越大,煤的变质程度越高,倒吸开始时间越迟;冷冻取芯过程中,瓦斯解吸速度与吸附平衡压力及煤变质程度呈正相关关系,且瓦斯解吸速度随吸附平衡压力及煤变质程度变化曲线符合幂函数关系。

摘要： 合理的钻孔有效抽采半径是保证瓦斯抽采效果的关键。但目前对钻孔有效抽采半径的研究主要集中在测定方法方面,缺乏对正断层特殊地质条件下的钻孔有效抽采半径研究。以贵州某矿采煤工作面为工程背景,构建流固耦合模型,采用数值模拟与钻孔抽采瓦斯量法相互验证的方式分析了无断层影响下顺层钻孔有效抽采半径变化规律,结果表明:瓦斯抽采120 d时,有效抽采半径数值模拟结果为3.10 m,现场试验结果为2.93 m,现场试验结果与数值模拟结果基本一致,验证了流固耦合模型的可靠性。利用多物理场耦合仿真软件分析了正断层影响下顺层钻孔有效抽采半径的变化规律,结果表明:在一定抽采时间范围内,钻孔距正断层一定距离时,瓦斯压力曲线会出现驼峰状分布,且峰值间隔约为3.5 m;正断层附近钻孔有效抽采半径随距断层距离的增大而增大,正断层对钻孔有效抽采半径的影响范围在距断层70 m内。结合正断层影响下的分析结果,在保证抽采效果和不延长抽采时间的前提下,对正断层附近瓦斯抽采钻孔布孔间距实施分段布置:在靠近断层30 m内密集布置钻孔,布孔间距应不大于距断层10 m时的有效抽采半径(1.83 m);在距断层30~70 m范围内,在保证安全的情况下,可适当加大钻孔的布孔间距;在距断层70 m外,可逐步恢复至无正断层影响下顺层钻孔的布孔间距。

摘要： 为了更有效地指导矿井瓦斯抽采钻孔设计,以煤结构特征和瓦斯流动理论为基础,根据达西定律,建立了单孔及群孔瓦斯抽采模型,并使用COMSOL Multiphysics软件进行模拟计算。分析可知,相比于单孔条件下,群孔条件下的瓦斯抽采有效半径从3 m优化为4 m,且COMSOL Multiphysics软件数值模拟结果为现场瓦斯抽采钻孔的施工提供了理论支持与技术指导,避免了现场施工的盲目性。

摘要： 为了研究抽采负压、瓦斯压力及透气性系数对瓦斯抽采浓度的影响。通过自主研发物理模拟井下瓦斯抽采影响实验平台,利用控制变量法,研究瓦斯抽采浓度随不同抽采负压、不同瓦斯压力及不同透气性系数变化规律。研究结果表明:当漏气量小于CO_(2)进气流量与CO_(2)纯量时,CO_(2)抽采浓度比较高,因此最佳抽采负压应该在30~40 kPa之间;CO_(2)进气流量随煤层初始压力提高而提高,CO_(2)纯量随煤层初始压力提高同样呈增长趋势;透气性系数增大时,提高抽采负压可以提高抽采浓度。

摘要： 为分析瓦斯环境对冲击倾向性煤体受载破裂过程的影响,利用自行研制的含瓦斯煤体试验装置进行单轴压缩试验,采用快速傅里叶变换(FFT)与小波分析的声波处理方法,得到不同瓦斯压力下冲击煤体破裂过程的声发射响应特征,这对瓦斯环境中冲击煤体破裂的动态预警提供了一定的理论依据。

摘要： 为了准确掌握古城煤矿3号煤层的瓦斯赋存规律,便于瓦斯治理工作的规划管理和现场实施,采用井下实测和实验室试验对3号煤层进行瓦斯基础参数测试。研究结果表明:3号煤层的坚固性系数f为0.54~0.72,煤层瓦斯放散初速度△p为9.6~11.6,煤层瓦斯含量为4.64~14.97 m^(3)/t,煤层瓦斯压力为0.17~0.55 MPa。3号煤层瓦斯压力和煤层瓦斯含量相对较高,应加强检测与监控,保证矿井安全生产。

摘要： 为分析钻孔有效抽采区域和影响范围、识别钻孔布置形状对瓦斯抽采的影响,本文建立三维几何模型,通过三维数值模拟的方法,计算了单一钻孔的有效抽采半径、影响半径,不同布置形状的多个钻孔瓦斯抽采过程中有效抽采区域及影响范围时空分布特征。单一钻孔抽采90天时,有效抽采半径为1.2 m,影响半径为4.1 m;当钻孔布置为边长为2.4 m正方形或者将同排两个钻孔同时向右平移1.2 m布置成平行四边形时,由于多个钻孔叠加效应,每单个钻孔附近的等值线并未围绕该钻孔呈标准圆形分布,而是向附近其他钻孔方向拉伸,0.74 MPa等压面围绕所有钻孔近似呈圆柱状;抽采100天前,两种布置形状钻孔有效抽采区域体积几乎相同,随着时间的增大,布置为平行四边形比布置为正方形的钻孔有效抽采区域略大。研究提出的以有效抽采区域,影响范围,叠加效应,不同形状钻孔有效抽采区域体积等考查方法可为现场煤矿井下钻孔布置优化提供参考。

摘要： 煤层瓦斯压力是矿井瓦斯基本参数之一,它对于确定煤层突出危险性、防突措施的选取均具有十分重要的指导意义.安徽神源煤化工有限公司邹庄矿受矿井开拓方式的影响,石门揭煤大部分为底板揭煤,在揭煤前测定煤层瓦斯压力全部为俯角钻孔,同时测压钻孔受煤层顶板砂岩裂隙水影响,瓦斯压力测定难度极大.为解决含水地层俯角测压钻孔测压不准的问题,通过帷幕预注浆封堵裂隙、双层套管高压堵水、两堵一注带压封孔、测压接头高压密封等方面做足功夫,努力实现含水地层俯角测压钻孔精准测压.

摘要： 针对巷道掘进过程中需对掘进头周围瓦斯压力进行适时监测的需求,设计了一种带温度补偿、基于薄壁圆筒结构的高灵敏度光纤光栅瓦斯压力传感器.理论分析表明:薄壁圆筒结构的内径为15mm,采用航空高压管30CrMnSiA,壁厚为0.13mm时,实测传感器的灵敏度达到220pm/MPa.在瓦斯压力达到最大10MPa时,光纤光栅中心波长漂移量为2.93nm.经测试传感器重复性较好,基本误差最大值为0.05MPa.基于此传感器的瓦斯压力监测系统,在平煤股份12矿己15-17220进风巷底板抽采巷安装应用,结果表明:系统实时在线、准确监测瓦斯抽采过程中和进风巷掘进过程中煤层瓦斯压力变化,动态评估瓦斯抽放效果,为防治煤与瓦斯突出灾害提供保障.

摘要： 本文主要对12V190型低浓度瓦斯发动机功率提升的目标、设计原则与技术措施、试验进行了简要的介绍.设计原则是最大限度地保持与原机主重要零部件的通用性，关键部件的设计力争合理先进。根据发动机的设计目标，通过大量对比试验，确定了增压器的选型配置、配气系统、点火提前角并优化了发动机控制系统参数。试验证明:改进后发动机在不同的瓦斯压力、浓度下，其动力性、经济性均能达到或优于设计要求。进一步优化190系列低浓度瓦斯发动机的产品结构，增强了企业的市场竞争力。

摘要： 为了研究有效应力与煤体渗透率的变化规律,综合考虑瓦斯压力、瓦斯吸附与温度对煤体的影响,从孔隙率和有效应力的基本定义出发,建立了考虑温度和瓦斯压力影响的煤体渗透率和有效应力方程.基于自行研制的"热-固-气耦合三轴伺服实验装置"进行了不同有效应力条件下原煤渗流特性的试验研究,并通过有限元软件COMSOL计算有效应力与煤体渗透率理论方程,所得到的理论结果与试验结果吻合较好,理论和试验结果表明:保持瓦斯压力与温度不变,煤体渗透率随有效应力增大逐渐减小,研究结果对瓦斯灾害的有效防治具有一定参考价值.

摘要： 为了研究含瓦斯煤样相对介电常数变化规律,利用自制的含瓦斯煤岩电性参数测试系统,对不同频率、应力和瓦斯压力下含瓦斯煤样的相对介电常数进行了测试,分析了频率、应力、瓦斯影响煤体相对介电常数的机理.研究结果表明:同一瓦斯压力下,在低频阶段随频率的增加,煤样的相对介电常数总体呈降低的趋势,但在中频阶段的后段和高频阶段,煤样的相对介电常数出现波动,总体表现为频率对煤样相对介电常数的影响较大,特别在低频阶段一开始出现了介电增强现象.在同一频率下含瓦斯煤样的相对介电常数总体表现为随轴压、瓦斯压力的增加而增加.频率对煤样相对介电常数的影响主要是煤体内电子极化、离子极化、转向极化和界面极化综合作用的结果.应力和瓦斯主要通过影响煤体结构而使含瓦斯煤样的相对介电常数发生变化.

摘要： 为研究掘进过程瓦斯涌出规律,基于有限体积法的C-N格式离散方法,编制程序并对移动掘进工作面巷道周围瓦斯压力分布、煤体透气性变化及瓦斯涌出速率变化情况等进行了数值模拟.结果表明,随着工作面向前掘进,掘进工作面一定区域内巷道围岩煤体瓦斯压力分布向前移动.掘进过程中巷帮瓦斯压力存在转折点,转折点之前的瓦斯压力梯度减小速率大于转折点之后的瓦斯压力梯度.不同掘进长度下巷道沿程煤壁瓦斯涌出速率曲线基本一致,且瓦斯涌出速率较大区域主要集中在迎头巷道部分.掘进过程中瓦斯涌出速率呈锯齿状变化,每一个掘进循环中迎头巷道部分刚被掘开时瓦斯涌出异常剧烈.总体上随着掘进巷道增长,瓦斯涌出速率逐渐增大.

摘要： 本文介绍了在瓦斯压力高达3.1兆帕的高突矿井施工中首次采用工作面预注浆法作为防突措施,对井筒周围煤层中瓦斯通道进行封闭,顺利通过突出煤层的作业方案,在施工中取得了较好的效果.应用该项技术,在沙曲煤矿南风井立井揭煤施工中取得了安全快速、经济高效的效果.

摘要： 煤层瓦斯基本参数是掌握煤层瓦斯情况的基本途径.通过对煤层瓦斯基本参数测定,可以确定煤层的瓦斯压力、瓦斯含量、煤的相关物理性质以及煤对瓦斯的吸附特性,是矿井瓦斯防治和瓦斯抽放设计的依据.山东华恒矿业有限公司为确定深部煤层基本参数,对矿井-1000m水平范围内11、13煤层瓦斯参数进行了测试,测得11、13煤层的瓦斯压力、含量等基本参数,为瓦斯治理提供了依据.

摘要： 对影响渗透性的若干关键因素开展试验研究.系统分析了不同围压下、不同瓦斯压力和不同应力—应变状态下煤岩样的渗透特性,建立了煤样的渗透性与围压、瓦斯压力和应力应变等主要控制因素之间的定量关系,探讨了不同载荷条件下煤样的控制机制和变形规律.研究结果表明:固定瓦斯压力下,煤样渗透性随围压的增大而减小,服从指数函数变化规律;固定围压作用下,受Klinkenberg效应影响,渗透率与瓦斯压力关系呈"V"字形走势;在微型裂隙闭合和弹性变形阶段,煤样渗透率随应力增大而减小,进入屈服阶段后,渗透率达到最小值并在峰值强度到达之前完成反超过程.

摘要： 为了提高阜康矿区煤层气资源量预测的精度,对比分析了煤层气(瓦斯)含量测定的解吸法与我国现行煤层含气量测定方法的差异,探讨了煤层实测含气量与瓦斯压力的关系,利用回归分析方法计算了阜康矿区八道湾组煤层的瓦斯含量系数,提出了利用瓦斯压力计算煤层含气量的关系式.对比了早期地质勘探阶段煤层含气量(瓦斯)资料与现阶段煤层气井实测含气量数据,使用平均值方法估算阜康矿区八道湾组煤层含气量校正系数为1.53.

摘要： 本发明属于煤层钻孔瓦斯流量测量装置领域，涉及一种富含水、高瓦斯压力煤层的钻孔瓦斯流量测量装置及方法，包括与钻孔连通的集气缓冲装置，设置在集气缓冲装置外的集水器以及与该集气缓冲装置连通的流量测量仪器表；蓄水室上方的外壁上设置有与集水器连通的排水孔，该排水孔上安装有液体计量仪。本发明能够有效的防止钻孔内的积水瞬间释放冲坏流量测量仪器表，起到保护流量测量仪器表的作用，通过该装置排除了在测量钻孔瓦斯流量是钻孔内的积水对流量测量仪器表的影响，从而达到准确的、连续的测量钻孔内的瓦斯流量，缩短了测量时间，提高了煤矿瓦斯参数测量准确度，降低了矿井瓦斯治理费用。

摘要： 煤矿立井井筒水压参与下的煤层瓦斯压力测定装置，包括封闭水箱（4）、测压管（14）、三通管（9）和测压表（8），在封闭水箱（4）的顶部设有水气进管（3）和出水管（5），水气进管（3）的下端与封闭水箱（4）的顶壁密封连接，在水气进管（3）上设有阀门Ⅰ（2），三通管（9）的下端直通口与测压管（14）密封连接，测压表（8）连接在三通管（9）的上端直通口上，三通管（9）的旁通口与水气进管（3）连通，出水管（5）与封闭水箱（4）的顶壁密封连接且出水管（5）的下端伸进封闭水箱（4）内，在出水管（5）的上端连接有阀门Ⅱ（6）。与现有技术相比，本发明剔除了水压的影响，测定的煤层瓦斯压力较为准确。

摘要： 本发明提供一种瓦斯压力测量装置和瓦斯压力测量系统，其中，瓦斯压力测量装置包括：侧面设置有与测压管连接的气体输入口的气体分离罐；所述气体分离罐的上端与高压气筒的下侧焊接连接；所述高压气筒的下端设置有管板，且所述管板与所述气体分离罐的连接处设计成弧形结构；在所述管板的下面，且在所述气体输入口上方设置有气水分离器；所述管板上设置有在所述气水分离器分离后的气体输入至所述高压气筒的阀门；所述高压气筒的顶端设置有气体输出口；所述气体分离罐的底端设置有液体排出口，所述液体排出口设有浮球开关。本发明提供的瓦斯压力测量装置，可以获得煤层瓦斯压力的准确值，提高了煤层突出危险性预测的准确性。

摘要： 本发明提供了一种基于钻孔瓦斯流量反演煤层瓦斯压力的测试方法与装置，其中测试方法包括：在钻孔和钻杆主体之间形成封闭环境，测量钻进位置的瓦斯流量和瓦斯浓度，根据瓦斯流量和瓦斯浓度，结合相关煤层参数反算煤层瓦斯压力的步骤。本发明所述基于钻孔瓦斯流量反演煤层瓦斯压力的测试方法，能够根据煤层相关参数和随钻测定的钻孔瓦斯流量快速反算煤层瓦斯压力，从而实现实时快速得到钻孔前方煤层瓦斯压力。

摘要： 本实用新型公开了一种瓦斯压力测量装置及瓦斯压力测量系统，包括套管、测压管和排水管；所述套管内具有分隔法兰，所述分隔发兰将所述套管分隔为上部填充室和下部气室；所述测压管的下端穿过所述分隔法兰并位于所述下部气室内，所述测压管的上端位于所述上部填充室的上方，在所述测压管的上端上连接有测压表；所述排水管的下端穿过所述分隔法兰并插入在所述下部气室内，所述排水管的上端位于所述上部填充室的上方；所述上部填充室内填充有填充体。本实用新型公开的瓦斯压力测量装置及瓦斯压力测量系统，能够准确测量出煤层瓦斯压力值，尤其是解决了下向穿层钻孔遇含水层时煤层瓦斯压力测量的难题。

摘要： 本实用新型提供一种瓦斯压力测量装置和瓦斯压力测量系统，其中，瓦斯压力测量装置包括：侧面设置有与测压管连接的气体输入口的气体分离罐；所述气体分离罐的上端与高压气筒的下侧焊接连接；所述高压气筒的下端设置有管板，且所述管板与所述气体分离罐的连接处设计成弧形结构；在所述管板的下面，且在所述气体输入口上方设置有气水分离器；所述管板上设置有在所述气水分离器分离后的气体输入至所述高压气筒的阀门；所述高压气筒的顶端设置有气体输出口；所述气体分离罐的底端设置有液体排出口，所述液体排出口设有浮球开关。本实用新型提供的瓦斯压力测量装置，可以获得煤层瓦斯压力的准确值，提高了煤层突出危险性预测的准确性。

摘要： 本实用新型涉及一种防止瓦斯压力测定仪的瓦斯室和外部压力表堵塞的装置，包括一端开口且管壁均布气孔的圆柱形壳体；所述壳体内活动安装有过滤网及卫生球；所述壳体开口端螺纹连接一中间设有螺纹孔的底盖；所述底盖能够与瓦斯压力测定仪的接头旋接，该装置可直接与瓦斯压力测定仪的胶囊相连，便于安装和拆卸，并具有二次过滤的作用，当过滤网被部分堵塞时可方便更换，本实用新型加工方便，成本较低。

摘要： 本实用新型涉及一种自动记录瓦斯压力变化曲线的瓦斯压力测定仪，包括瓦斯入口管、瓦斯室、瓦斯压力传感器、自动记录存储芯片、小型液晶显示器、电池、开关以及外壳；其特征是：该压力测定仪由瓦斯入口管和瓦斯室构成原始气体压力环境，瓦斯压力传感器将压力数据传送至自动记录存储芯片和小型液晶显示器，自动记录存储芯片将实时瓦斯压力存储到其本身上插的sd存储卡上；瓦斯压力传感器、小型液晶显示器和自动记录存储芯片由电池进行供电，而开关则能控制整个测定仪的工作与否，并通过外壳实现隔爆，达到井下安全标准要求。待测完瓦斯压力之后将其中自动记录存储芯片中的sd存储卡取出放入计算机中，即可利用计算机读取实时的压力数据，本实用新型结构简单，易于制造。

摘要： 本实用新型公开一种深部高瓦斯矿井瓦斯压力及浓度远程监测装置，监测装置包括视频监控装置、瓦斯自动计量监测装置、地面终端显示器、抽采标准化管理控制系统，视频监控装置、瓦斯自动计量监测装置所采集到的信息传输到地面终端显示器，抽采标准化管理控制系统建立标准化档案管理台账，对所有信息进行管理、分析。本实用新型能够构建完善的瓦斯抽采管理体系，抓好瓦斯抽采设计环节，做到打钻过程异常信息收集全面、抽采钻孔封孔联网环节规范、瓦斯抽采监测计量准确、瓦斯抽采系统运转正常。

摘要： 本实用新型属于煤层钻孔瓦斯流量测量装置领域，涉及富含水、高瓦斯压力煤层的钻孔瓦斯流量测量装置，包括与钻孔连通的集气缓冲装置，设置在集气缓冲装置外的集水器以及与该集气缓冲装置连通的流量测量仪器表；集气缓冲装置包括蓄水室与集气室，蓄水室上方的外壁上设置有与集水器连通的排水孔，该排水孔上安装有液体计量仪。本实用新型能够有效的防止钻孔内的积水瞬间释放冲坏流量测量仪器表，起到保护流量测量仪器表的作用，通过该装置排除了在测量钻孔瓦斯流量是钻孔内的积水对流量测量仪器表的影响，从而达到准确的、连续的测量钻孔内的瓦斯流量，缩短了测量时间，提高了煤矿瓦斯参数测量准确度，降低了矿井瓦斯治理费用。