外液侵入對(duì)含瓦斯煤體瓦斯解吸影響實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、隨著人們對(duì)瓦斯研究和認(rèn)識(shí)的逐步深入,已經(jīng)由傳統(tǒng)的致災(zāi)對(duì)象逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橘Y源開采與利用對(duì)象,瓦斯抽采技術(shù)也因此成了人們研究的重點(diǎn),所獲得的階段性成果在現(xiàn)場(chǎng)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(gè)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(shí)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(gè)關(guān)鍵問題出發(fā),開展了外液侵入對(duì)含瓦斯煤體瓦斯解吸影響方面的實(shí)驗(yàn)研究,旨在為解決以上兩個(gè)關(guān)鍵問題提供一個(gè)新思路和新途徑。結(jié)合目前瓦斯解吸領(lǐng)域?qū)嶒?yàn)設(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(cè)定裝置,以及外液侵入后含瓦斯煤體的瓦斯解吸測(cè)定裝置,即液置氣和水鎖實(shí)驗(yàn)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(cè)定實(shí)驗(yàn),以及帶壓和常壓條件下有、無外液侵入后的瓦斯解吸對(duì)比實(shí)驗(yàn)。通過外

3、液侵入過程中瓦斯解吸實(shí)驗(yàn),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(duì)比實(shí)驗(yàn),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(duì)瓦斯解吸量和解吸釋放速度的影響,表明水鎖形成后會(huì)減少瓦斯的解吸與釋放量,同時(shí)也會(huì)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(jī)理。根據(jù)實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果,結(jié)合工裎實(shí)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(shí)驗(yàn)測(cè)定裝置和外液侵入后瓦斯解吸實(shí)驗(yàn)測(cè)定裝置,豐富了瓦斯解吸研究領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)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(duì)瓦斯解吸的影響規(guī)律,闡釋了各自產(chǎn)生的原因和機(jī)理;從提高瓦斯抽采效率和防止工作面瓦斯超限兩個(gè)關(guān)鍵問