外液侵入對含瓦斯煤體瓦斯解吸影響實驗研究.pdf

1、隨著人們對瓦斯研究和認(rèn)識的逐步深入,已經(jīng)由傳統(tǒng)的致災(zāi)對象逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橘Y源開采與利用對象,瓦斯抽采技術(shù)也因此成了人們研究的重點,所獲得的階段性成果在現(xiàn)場之中也得到了一定程度上的應(yīng)用。然而,受思想觀念、地質(zhì)條件以及抽采技術(shù)等多種因素的影響,瓦斯抽采技術(shù)并沒有得到有效的推廣應(yīng)用,其中一個很重要的原因是瓦斯抽采效率比較低所致,這也導(dǎo)致了在實施抽采之后工作面在回采過程中瓦斯超限現(xiàn)象仍然存在。據(jù)此,結(jié)合石油天然氣勘探與開采研究領(lǐng)域所給的啟示,從提高瓦

2、斯抽釆效率和防止工作面瓦斯超限兩個關(guān)鍵問題出發(fā),開展了外液侵入對含瓦斯煤體瓦斯解吸影響方面的實驗研究,旨在為解決以上兩個關(guān)鍵問題提供一個新思路和新途徑。結(jié)合目前瓦斯解吸領(lǐng)域?qū)嶒炘O(shè)備現(xiàn)狀和研究問題的需要,自主研發(fā)了外液侵入過程中含瓦斯煤體的瓦斯解吸測定裝置,以及外液侵入后含瓦斯煤體的瓦斯解吸測定裝置,即液置氣和水鎖實驗裝置。在此基礎(chǔ)上,分別開展了外液侵入過程中瓦斯解吸測定實驗,以及帶壓和常壓條件下有、無外液侵入后的瓦斯解吸對比實驗。通過外

3、液侵入過程中瓦斯解吸實驗,揭示了含瓦斯煤體在JFC滲透劑溶液侵入過程中液置氣現(xiàn)象,給出了液置氣明顯程度與JFC滲透劑溶液濃度以及瓦斯吸附平衡壓力水平之間的關(guān)系,進(jìn)而從界面吸附的角度出發(fā),闡釋了液置氣產(chǎn)生的原因。通過帶壓與常壓條件下有、無外液侵入后的瓦斯解吸對比實驗,揭示了水和濃度為0.025％JFC滲透劑溶液侵入后水鎖現(xiàn)象,以及其對瓦斯解吸量和解吸釋放速度的影響,表明水鎖形成后會減少瓦斯的解吸與釋放量,同時也會延緩?fù)咚菇馕尫潘俣?進(jìn)而

4、闡釋了水鎖產(chǎn)生的條件和機理。根據(jù)實驗分析結(jié)果,結(jié)合工裎實際,給出了利用液置氣來提高瓦斯抽采效率的新思路,以及利用水鎖來防止工作面瓦斯超限的新途徑。本論文的創(chuàng)新之處在于:自主研發(fā)了外液侵入過程中瓦斯解吸實驗測定裝置和外液侵入后瓦斯解吸實驗測定裝置,豐富了瓦斯解吸研究領(lǐng)域的實驗設(shè)備條件;揭示了外液侵入過程中液置氣現(xiàn)象和外液侵入后水鎖現(xiàn)象,以及其對瓦斯解吸的影響規(guī)律,闡釋了各自產(chǎn)生的原因和機理;從提高瓦斯抽采效率和防止工作面瓦斯超限兩個關(guān)鍵問