海孜煤礦86采區(qū)7#煤層粉化煤體瓦斯解吸規(guī)律研究
本文關(guān)鍵詞:海孜煤礦86采區(qū)7#煤層粉化煤體瓦斯解吸規(guī)律研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:本文通過(guò)對(duì)海孜7#煤粉化煤體多元物性參數(shù)、解吸規(guī)律及指標(biāo)的研究,得出一系列的實(shí)驗(yàn)或理論的結(jié)論,并在第五章用其分析和解釋了海孜7#煤764工作面在已采取消突措施且采掘期間未見(jiàn)動(dòng)力現(xiàn)象的情況下,預(yù)測(cè)指標(biāo)值異常偏大的原因,指出對(duì)于海孜7#煤這種特異性煤體,傳統(tǒng)的預(yù)測(cè)指標(biāo)及測(cè)量設(shè)備的局限性。取得的主要結(jié)論如下:1)根據(jù)不同粒徑煤樣的多元物性參數(shù)測(cè)定結(jié)果:工業(yè)分析結(jié)果表明,各粒徑煤樣水分比例大致相同,灰分與揮發(fā)分隨粒徑變化趨勢(shì)并不單調(diào);煤樣的基本物性參數(shù)測(cè)定結(jié)果表明三個(gè)煤樣的吸附常數(shù)a,b值及f值差異不大,a值均在36m3/t左右,表明該煤體對(duì)瓦斯的吸附能力較強(qiáng),f值均在0.3以下,說(shuō)明該煤體的強(qiáng)度較小,抗破壞能力較弱;瓦斯放散初速度均在40mm Hg以上,且隨著粒徑的增加而指數(shù)關(guān)系減小,說(shuō)明該煤樣初期瓦斯放散能力極強(qiáng)且隨著粒徑的減小而增強(qiáng);電鏡掃描發(fā)現(xiàn),海孜7#煤呈微觀的層狀結(jié)構(gòu),高倍下可見(jiàn)煤體表面附著大量渣質(zhì);煤的孔隙結(jié)構(gòu)研究發(fā)現(xiàn),該粉煤孔隙發(fā)育,大孔孔容所占比例隨粒徑減小而增大,從粒間孔、煤樣表面積和墨水瓶效應(yīng)三個(gè)角度進(jìn)行了解釋。2)根據(jù)1#煤樣不同粒徑的解吸特性及指標(biāo)研究發(fā)現(xiàn):任一時(shí)刻的累計(jì)解吸量隨著壓力的增大、粒徑的減小而增大,壓力越大、粒徑越小則初期解吸速度越快,且衰減越快;相同壓力下,粒徑越小,第1min解吸量占前120min解吸量越大,初期解吸量與粒徑對(duì)數(shù)關(guān)系顯著;海孜7#煤解吸特性對(duì)于對(duì)數(shù)式及孫重旭式擬合效果均較好,而對(duì)于巴雷爾式的擬合相關(guān)度較低;結(jié)合雙重孔隙介質(zhì)模型,從基質(zhì)的角度、表面積和墨水瓶效應(yīng)三個(gè)方面從理論上分析了小粒徑煤樣初期解吸量更大、解吸速度更快的原因;理論分析得出指標(biāo)1K值的誤差較大,但仍具有參考性,指標(biāo)2Dh則更為可靠;實(shí)驗(yàn)得出,當(dāng)粒徑為0.5-1mm時(shí),所測(cè)指標(biāo)值最大;各粒徑區(qū)間煤樣指標(biāo)1K和2Dh與平衡壓力間的冪指數(shù)關(guān)系明顯;在相同壓力下,指標(biāo)1K和2Dh與粒徑之間的對(duì)數(shù)關(guān)系明顯;從理論推導(dǎo)與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合兩個(gè)方面論證了指標(biāo)1K和2Dh之間線性關(guān)系顯著;根據(jù)解吸數(shù)據(jù),擬合得到累計(jì)解吸量方程組,并驗(yàn)證了其準(zhǔn)確性。3)利用上述結(jié)論分析現(xiàn)場(chǎng)指標(biāo)異常偏大原因,從實(shí)驗(yàn)角度再次驗(yàn)證指標(biāo)2Dh則更為可靠的結(jié)論,通過(guò)累計(jì)解吸量方程組論證了取樣粒徑的不真實(shí)性,并推算出其實(shí)際等效粒徑為1.677,并從煤體的性質(zhì)結(jié)構(gòu)方面分析得出結(jié)論1K值與2Dh不能適用《規(guī)定》中的臨界值作為海孜7#煤的突出危險(xiǎn)預(yù)測(cè)指標(biāo)。
【關(guān)鍵詞】:粉化煤體 解吸規(guī)律 指標(biāo) 粒徑
【學(xué)位授予單位】:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TD712
【目錄】:
- 致謝4-5
- 摘要5-6
- Abstract6-17
- 變量注釋表17-18
- 1 緒論18-23
- 1.1 研究的目的與意義18-19
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀19-21
- 1.3 主要研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線21-23
- 2 海孜煤礦86采區(qū) 7#煤層瓦斯賦存規(guī)律23-34
- 2.1 采區(qū)位置及范圍23
- 2.2 采區(qū)煤層、頂?shù)装寮懊嘿|(zhì)23-26
- 2.3 采區(qū)地質(zhì)構(gòu)造26-27
- 2.4 煤層瓦斯賦存特征27-31
- 2.5 煤層突出危險(xiǎn)性分析31-32
- 2.6 本章小結(jié)32-34
- 3 海孜 7#煤層粉化特征及孔隙結(jié)構(gòu)研究34-55
- 3.1 煤樣的選取與制備34-35
- 3.2 煤樣的工業(yè)分析35-37
- 3.3 煤樣的基本物性參數(shù)測(cè)定37-41
- 3.4 煤樣的電鏡掃描分析41-43
- 3.5 煤樣的孔隙結(jié)構(gòu)測(cè)定實(shí)驗(yàn)43-53
- 3.6 本章小結(jié)53-55
- 4 煤樣的瓦斯解吸特性及指標(biāo)研究55-77
- 4.1 不同粒徑煤樣在不同壓力條件下的解吸特性55-63
- 4.2 煤樣的鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)測(cè)定63-72
- 4.3 不同粒徑煤樣的解吸特性研究72-74
- 4.4 本章小結(jié)74-77
- 5 海孜7#煤層指標(biāo)異常分析研究77-86
- 5.1 區(qū)域預(yù)測(cè)指標(biāo)敏感性研究77-78
- 5.2 局部預(yù)測(cè)指標(biāo)敏感性研究78-84
- 5.3 本章小結(jié)84-86
- 6 主要結(jié)論與展望86-89
- 6.1 主要結(jié)論86-87
- 6.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)87
- 6.3 展望87-89
- 參考文獻(xiàn)89-92
- 作者簡(jiǎn)歷92-94
- 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集94
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號(hào):494558
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