貴州煤炭資源豐富,瓦斯儲(chǔ)量大,但目前很多貴州煤礦都面臨著煤層瓦斯含量高,瓦斯抽采難度大,抽采效率低等問題。為了從煤的細(xì)觀特征探究造成該問題的原因,本文以取自貴州富煤區(qū)具有高瓦斯低滲難抽特點(diǎn)的6個(gè)突出煤層為研究對(duì)象,通過掃描電鏡實(shí)驗(yàn)、壓汞實(shí)驗(yàn)、低溫液氮吸附實(shí)驗(yàn)和高壓容量法瓦斯吸附實(shí)驗(yàn),探究了煤的細(xì)觀特征對(duì)貴州高瓦斯低滲難抽煤層的作用機(jī)制,并結(jié)合各煤層的瓦斯抽采現(xiàn)狀分析了造成上述煤層抽采效率低的原因,本文取得的研究進(jìn)展如下:1)利用全自動(dòng)工業(yè)分析儀、全自動(dòng)密度分析儀等設(shè)備測(cè)定了實(shí)驗(yàn)煤樣工業(yè)分析、真/視密度等基本參數(shù);借助掃描電鏡觀察了煤的外部孔、裂隙特征;利用全自動(dòng)壓汞儀測(cè)定了煤樣的孔隙度、孔隙迂曲度、孔隙連通性等特征;利用全自動(dòng)比表面積及孔徑測(cè)試儀測(cè)定了煤樣的比表面積、總孔體積、孔徑分布、孔隙連通性;利用高壓容量法瓦斯吸附裝置測(cè)定了煤樣的瓦斯吸附常數(shù)、吸附等溫曲線。2)由掃描電鏡實(shí)驗(yàn)可知,6個(gè)實(shí)驗(yàn)煤層中有部分裂隙存在,但分布較少,存在一定數(shù)量的中孔,為氣孔,孔隙大多獨(dú)立存在,相互之間連通性不好。由壓汞實(shí)驗(yàn)可知6個(gè)實(shí)驗(yàn)煤層孔隙度較大,迂曲度較低,可見孔、裂隙以及部分大孔連通性較好,微孔和過渡孔之間的連通性差。由低溫液氮吸附實(shí)驗(yàn)可知,6個(gè)實(shí)驗(yàn)煤層微孔較多,但連通性差,實(shí)驗(yàn)結(jié)果與壓汞實(shí)驗(yàn)相互應(yīng)證。由高壓容量法瓦斯吸附實(shí)驗(yàn)可知,6個(gè)實(shí)驗(yàn)煤層的極限吸附量較大,吸附瓦斯的能力強(qiáng),對(duì)瓦斯的吸附速率大于解吸速率。3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析了貴州富煤區(qū)6個(gè)高瓦斯低滲難抽煤層的細(xì)觀特征,認(rèn)為造成6個(gè)煤層原始瓦斯含量較高的原因是煤中的孔隙度較大,孔體積和孔表面積較大,煤的變質(zhì)程度較高,煤層較厚;造成6個(gè)煤礦瓦斯難抽采的原因主要是煤層中微孔和小孔的連通性較差,裂隙稀疏,裂隙不連貫,鉆孔后鉆孔瓦斯流量衰減快。
【學(xué)位單位】：貴州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類】：TD712.6
【部分圖文】：

學(xué)碩士學(xué)位論文 3 貴州高瓦斯低透氣性煤層概況及基本參數(shù)測(cè)定系數(shù)等基本參數(shù)見表 3.1。所取煤樣的工業(yè)分析、真/視密度、堅(jiān)固性系數(shù)數(shù)需要在實(shí)驗(yàn)室測(cè)定，見本文第 3.3 節(jié)和第 3.4 節(jié)。表 3.2 煤層瓦斯抽采難易程度表Table3.2 The gas pulls out and picks difficulty degree in coal seam類別 鉆孔流量衰減系數(shù) d-1煤層透氣性系數(shù) m2/（MPa2·d）容易抽采 <0.003 >10可以抽采 0.003~0.05 10~0.1較難抽采 >0.05 <0.1 煤樣制備將取回的新鮮煤樣，部分經(jīng)破碎機(jī)破碎后，用振篩機(jī)篩分，根據(jù)不同實(shí)驗(yàn)選同粒徑的煤樣（制樣設(shè)備如圖 3.2 所示）。

圖 3.3 WS-G818 全自動(dòng)工業(yè)分析儀Fig.3.3 WS-G818 automatic industrial analyze工業(yè)分析儀主機(jī)、電腦、打印機(jī)等預(yù)WS-G818 全自動(dòng)工業(yè)分析儀軟件，進(jìn)將制備好的 0.15mm 以下的煤樣分別驗(yàn)；整個(gè)過程實(shí)驗(yàn)設(shè)備自動(dòng)進(jìn)行，直到析測(cè)定結(jié)果見表 3.3。密度測(cè)定在絕對(duì)密實(shí)的狀態(tài)下單位體積的固體空隙后的密度。

圖 3.4 MDMDY350 全自動(dòng)密度分g.3.4 MDMDY350 automatic density將裝有約 10g 試樣的樣杯放入和水分，開始測(cè)定后，儀器可算出實(shí)驗(yàn)樣品的固體體積，進(jìn)儀器將首先測(cè)定裝有一定量液燥塊狀樣品放入樣品杯，注意樣品和液體石蠟的總體積 V2各煤樣的真/視密度測(cè)定結(jié)果表 3.4 煤樣的真/視密度測(cè)定結(jié)The determination results of coal sam真密度/g/cm31.53 1.67
【參考文獻(xiàn)】

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