煤與瓦斯突出是制約煤礦安全生產(chǎn)的最主要因素,煤與瓦斯突出機(jī)理復(fù)雜,影響因素眾多,目前仍不能準(zhǔn)確預(yù)測。而發(fā)生煤與瓦斯突出最重要的前提條件就是煤體中存在大量的瓦斯。我國大部分礦區(qū)煤層的瓦斯含量普遍較高,其中深部煤層的瓦斯含量更高,而在項目進(jìn)展過程中經(jīng)現(xiàn)場測定發(fā)現(xiàn),大屯礦區(qū)孔莊煤礦深部煤層的瓦斯含量與其相鄰的淮北礦區(qū)深部煤層相比相對較低。本文結(jié)合孔莊煤礦的區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造特征、煤系地層沉積演化特征、煤層氣成藏特征以及瓦斯賦存規(guī)律對其瓦斯地質(zhì)情況進(jìn)行分析。在地質(zhì)構(gòu)造演化過程中,孔莊煤礦所在區(qū)域受到多期構(gòu)造運(yùn)動的共同作用,使其煤層瓦斯含量遠(yuǎn)低于相鄰的淮北礦區(qū)。本文從地層差異性以及地層抬升與沉降的差異性方面入手對比分析了山東礦區(qū)、大屯礦區(qū)與淮北礦區(qū)的含氣差異性。本文在Ⅳ3采區(qū)以及Ⅲ5采區(qū)共選取四個煤樣,結(jié)合煤的工業(yè)分析、堅固性系數(shù)、瓦斯放散初速度、吸附解吸特征以及孔隙特征等多方面實(shí)驗,得出孔莊煤礦煤樣的f值分別為0.955、0.930、0.574、0.533,Δp分別為4.5mmHg、5.5mmHg、11.2mmHg、11.5mmHg,吸附常數(shù)a分別為16.8817m³/t、17... 

【文章來源】：中國礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：105 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

技術(shù)路線圖

2區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造演化特征及煤層氣成藏特征7注：本圖由礦上所提供材料修改得到。圖2-1孔莊煤礦構(gòu)造示意圖Figure2-1Kongzhuangminingareastructuraloutlinemap2.1.2煤系地層孔莊礦區(qū)含煤地層有太原組、山西組和下石盒子組，平均地層總厚度為461.09m，含煤20余層，煤層的平均總厚度為11.6m，含煤系數(shù)為2.5％；可采及局部可采的煤層有4層，即山西組的7#、8#煤層，太原組的17#、21#煤層，可采煤層的平均總厚度為8.79m，含可采煤系數(shù)為1.9％（見表2-1）。7#煤層位于山西組，上距下石盒子組底界54.8～90.5m，平均約為72.21m，下距太原組頂界平均為37.0m。7#煤層在井田西翼因受巖漿巖侵入破壞嚴(yán)重，已失去可采價值。在井田東部，煤層兩極厚度約為2.05～6.06m，平均煤厚為4.56m，煤層在全礦區(qū)普遍發(fā)育，煤層厚度的變化趨勢大體為：沿傾向由淺部向深部逐漸增厚，煤層沉積穩(wěn)定性逐漸變好；沿走向方向礦區(qū)東西兩側(cè)的煤層較薄，中部的煤層較厚。煤層結(jié)構(gòu)特征較為簡單，只有局部區(qū)域存在夾矸，夾矸巖性多為泥巖。7#煤層勘探鉆孔除煤層露頭外見煤深度最淺為-136.61m，最深為-1194.10m，見圖2-2。8#煤層位于山西組的底部，較為發(fā)育，上距7#煤層約4.17～40.18m，平均間距為20.28m，層間距由西向東逐漸減校煤厚在0.29～4.96m之間，平均為2.93m。煤層分布不連續(xù)，可分為三個地段：即4號勘探線以西、10-13號勘探線之間以及14號勘探線線以東。8#煤層在4號勘探線以西可采，但部分區(qū)域有巖漿巖侵

3孔莊煤礦儲層物性分析及吸附解吸特征23每個煤樣在實(shí)驗時均測定兩次，兩次結(jié)果如果差距不大則選其平均值作為最終結(jié)果，反之則需要重測，經(jīng)過實(shí)驗我們得到了4個煤樣的瓦斯放散初速度Δp的測定結(jié)果，如表3-4所示。表3-44個煤樣瓦斯放散初速度測試結(jié)果Table3-4Initialvelocityofgasemissionmeasurementresultsof4samples煤樣名稱瓦斯放散初速度Δp/mmHgⅣ3-74.5Ⅳ3-85.5Ⅲ5-711.2Ⅲ5-811.5由表3-4可以看出，Ⅲ5采區(qū)煤樣的瓦斯放散初速度大約是Ⅳ3采區(qū)煤樣的瓦斯放散初速度的2.1~2.5倍，同一采區(qū)中8#煤層的瓦斯放散初速度也較大。而瓦斯放散初速度Δp的值與煤層的突出危險性相關(guān)，瓦斯放散初速度越大其突出危險性也就越高，反之則低。因此數(shù)據(jù)說明，Ⅲ5采區(qū)煤樣的突出危險性相對較高，同一采區(qū)之間，8#煤層的突出危險性相對較高。3.3煤樣吸附解吸特征分析（AnalysisofAdsorptionandDesorptionCharacteristicsofCoalSample）3.3.1煤樣吸附特性本文中將按照《煤的甲烷吸附量測定方法（高壓容量法）》（MT/T752-1997）的規(guī)定采用高壓容量法[62]對煤體的吸附特性進(jìn)行研究，實(shí)驗儀器為HCA高壓容量法瓦斯吸附裝置，為更加接近實(shí)際，吸附氣體選擇為CH4，恒溫水槽溫度設(shè)定為30℃，吸附平衡時間設(shè)定為8h。圖3-1HCA型高壓容量法瓦斯吸附裝置示意圖（據(jù)實(shí)驗室儀器所繪）Figure3-1SchematicdiagramofHCAtypehighpressurecapacitygasadsorptiondevice

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]不同粒度及變質(zhì)程度含瓦斯煤樣瓦斯解吸全過程測試研究[D]. 周同.中國礦業(yè)大學(xué) 2017
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[3]氟化石墨/導(dǎo)電聚合物復(fù)合材料的制備及其電化學(xué)性能研究[D]. 韓秀棟.天津大學(xué) 2012
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本文編號：3060778