电伴热注热增产煤层气(瓦斯)渗流的初步研究

摘要

为解决原位低压低渗煤层气及煤矿井下低压残余瓦斯抽采驱动力不足的问题,提出了注热增产煤层瓦斯的技术,为解决注热增产瓦斯能耗高的问题,进一步提出了井下电伴热注热增产瓦斯的新方法.开展了不同温度下的煤瓦斯等温吸附实验,实验表明,吸附常数a可视为不随温度变化而变化,吸附常数b随温度升高而降低.以温度与吸附常数的关系为基础,进行了不同温度、压力条件下的煤瓦斯扩散实验,实验表明,高阶煤扩散系数随压力变化不明显,随温度升高而升高.研究新发现,注热增产瓦斯的主要机理在于促进瓦斯扩散及气压增压驱动效应,煤层直接注热时,热作用将降低瓦斯渗流能力,为此宜先卸压抽采再注热.采用电伴热加热低品质蒸汽后,注热能耗可降低75％以上.初步建立了注热蒸汽运移的单场渗流方程和集总热容传热方程,计算了注热蒸汽运移的时间、压力、距离关系,为井下注热增产煤层气(瓦斯)提供了理论参考.