水锁防止瓦斯超限中渗透剂与煤种匹配方案实验研究

摘要

在煤矿开采过程中，工作面瓦斯超限现象十分普遍，尤其是回采工作面落煤时瓦斯大量涌出导致的工作面瓦斯超限现象频繁发生。本文采用对比实验和理论分析相结合的方法，针对回采工作面存在的瓦斯超限问题，采用水锁防止瓦斯超限机理，以瓦斯含量较高的气煤、1/3焦煤和肥煤煤种为研究对象，优选了四种表面活性剂作为渗透剂进行实验室匹配实验研究。　　为实现水锁防止工作面瓦斯超限中渗透剂与煤种的最优匹配，本文以渗透剂溶液浸润煤种时在煤体表面的铺展和浸润速度作为衡量指标，即渗透剂溶液浸润煤种时接触角随时间的动态变化。进行了不同浓度不同渗透剂溶液浸润不同煤种时接触角变化的测定，绘制了不同浓度的同种渗透剂溶液浸润同一煤种时接触角随时间变化关系曲线和同一浓度的同种渗透剂溶液浸润不同煤种时接触角随时间变化关系曲线。通过对曲线进行对比分析，得出了不同煤种与不同浓度的不同渗透剂的最优匹配关系和挥发分对渗透剂与煤种匹配的影响关系。　　该研究对防止工作面瓦斯超限灾害的发生，具有一定的应用价值。

目录

声明

致谢

摘要

1绪论

1．1 项目的目的和意义

1．2 国内外研究概况、水平和发展趋势

1．2．1 煤炭开采领域相关研究

1．2．2 石油天然气开采领域相关研究

1．2．3 国内外研究存在的问题

1．3 本课题的研究内容和研究方法

1．3．1 研究内容

1．3．2 研究方法

1．3．3 技术路线

2实验装置及实验方法概述

2．1 实验装置

2．1．1 接触角测量仪结构

2．1．2 实验装置工作原理

2．1．3 接触角测量仪技术参数

2．1．4实验操作方法

2．2 煤样采集制备与基本参数测定

2．2．1 煤样的采集与制备

2．2．2 煤的工业分析

2．3 表面活性剂的选取与渗透剂溶液的制备

2．3．1 表面活性剂的选取

2．3．2 渗透剂溶液制备

2．3．3 渗透剂溶液表面张力测定

2．4 本章小结

3渗透剂与煤种匹配实验研究

3．1 渗透剂与鹤岗益新矿三水平3#煤层煤样匹配实验

3．1．1 实验数据测定

3．1．2 实验结果分析

3．2 渗透剂与鹤岗益新矿三水平15#煤层煤样匹配实验

3．2．1 实验数据测定

3．2．2 实验结果分析

3．3渗透剂与七台河新兴矿五采区三水平煤样匹配实验

3．3．1 实验数据测定

3．3．2 实验结果分析

3．4 渗透剂与鸡西荣华煤矿立井煤样匹配实验

3．4．1 实验数据测定

3．4．2 实验结果分析

3．5 本章小结

4工业成分对渗透剂与煤种匹配影响实验研究

4．1 实验数据处理

4．2 实验结果分析

4．3 本章小结

5结论与展望

5．1 主要结论

5．2 建议展望

参考文献

作者简历

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