构造煤瓦斯损失量实验研究

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构造煤的高储能、大比表面积、高孔隙率、初期瓦斯快速解吸等特性导致构造煤瓦斯含量测不准。本文以研究构造煤瓦斯损失量为核心,以准确快速测定煤层瓦斯含量为最终目的,通过对潞安矿区和淮北矿区的原生结构煤与共生构造煤进行瓦斯解吸实验和残存瓦斯量测定,分析了瓦斯解吸速率、瓦斯解吸量、残存冗斯量的影响因素,建立了瓦斯初期解吸规律与瓦斯压力的关系和残存瓦斯量与瓦斯含量的关系,最后对构造煤瓦斯损失量计算方法进行探讨并进行了现场验证。通过对构造煤瓦斯损失量实验研究,本文取得了以下几点认识与结论:(1)在相同实验条件下,原生结构煤与共生构造煤的瓦斯解吸量和残存瓦斯量之和即瓦斯含量相差无几;原生结构煤与共生构造煤的瓦斯解吸速率、残存瓦斯量、瓦斯损失量的影响因素主要有:煤的变质程度、破坏类型、瓦斯压力、瓦斯含量、粒度、温度、水分等;(2)瓦斯初期解吸量与解吸时间具有良好的对数Q=Aln(t)+b拟合关系,其中拟合系数A与解吸时间无关而与瓦斯压力有关,随瓦斯压力的增大而增大,因此建立了干燥煤样拟合系数A与瓦斯压力P之间的函数关系为:P=(?)eβA;(3)通过研究发现常村原生结构煤与共生构造煤在煤体暴露一定时间之后,残存瓦斯量与瓦斯压力之间具有很好的函数关系,其函数表达式为:根据推算的瓦斯压力反演求取瓦斯含量;(4)推算损失量的(?)法较适合中变质程度或低瓦斯压力情况下的原生结构煤,不适合构造煤损失量的求取;用(?)法推算构造煤损失量时,随着暴露时间的延长、瓦斯压力的增大,构造煤瓦斯推算损失量与真实值的差值均变大;(5)通过研究发现常村原生结构煤与共生构造煤在煤体暴露一段时间之后,残存瓦斯量与瓦斯含量之间具有很好的函数关系,其函数表达式为:
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