貴州煤炭資源豐富,瓦斯儲量大,但目前很多貴州煤礦都面臨著煤層瓦斯含量高,瓦斯抽采難度大,抽采效率低等問題。為了從煤的細觀特征探究造成該問題的原因,本文以取自貴州富煤區(qū)具有高瓦斯低滲難抽特點的6個突出煤層為研究對象,通過掃描電鏡實驗、壓汞實驗、低溫液氮吸附實驗和高壓容量法瓦斯吸附實驗,探究了煤的細觀特征對貴州高瓦斯低滲難抽煤層的作用機制,并結(jié)合各煤層的瓦斯抽采現(xiàn)狀分析了造成上述煤層抽采效率低的原因,本文取得的研究進展如下:1)利用全自動工業(yè)分析儀、全自動密度分析儀等設(shè)備測定了實驗煤樣工業(yè)分析、真/視密度等基本參數(shù);借助掃描電鏡觀察了煤的外部孔、裂隙特征;利用全自動壓汞儀測定了煤樣的孔隙度、孔隙迂曲度、孔隙連通性等特征;利用全自動比表面積及孔徑測試儀測定了煤樣的比表面積、總孔體積、孔徑分布、孔隙連通性;利用高壓容量法瓦斯吸附裝置測定了煤樣的瓦斯吸附常數(shù)、吸附等溫曲線。2)由掃描電鏡實驗可知,6個實驗煤層中有部分裂隙存在,但分布較少,存在一定數(shù)量的中孔,為氣孔,孔隙大多獨立存在,相互之間連通性不好。由壓汞實驗可知6個實驗煤層孔隙度較大,迂曲度較低,可見孔、裂隙以及部分大孔連通性較好,微孔和過渡孔之間的連通性差。由低溫液氮吸附實驗可知,6個實驗煤層微孔較多,但連通性差,實驗結(jié)果與壓汞實驗相互應(yīng)證。由高壓容量法瓦斯吸附實驗可知,6個實驗煤層的極限吸附量較大,吸附瓦斯的能力強,對瓦斯的吸附速率大于解吸速率。3)根據(jù)實驗結(jié)果分析了貴州富煤區(qū)6個高瓦斯低滲難抽煤層的細觀特征,認為造成6個煤層原始瓦斯含量較高的原因是煤中的孔隙度較大,孔體積和孔表面積較大,煤的變質(zhì)程度較高,煤層較厚;造成6個煤礦瓦斯難抽采的原因主要是煤層中微孔和小孔的連通性較差,裂隙稀疏,裂隙不連貫,鉆孔后鉆孔瓦斯流量衰減快。
【學位單位】：貴州大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2017
【中圖分類】：TD712.6
【部分圖文】：

學碩士學位論文 3 貴州高瓦斯低透氣性煤層概況及基本參數(shù)測定系數(shù)等基本參數(shù)見表 3.1。所取煤樣的工業(yè)分析、真/視密度、堅固性系數(shù)數(shù)需要在實驗室測定，見本文第 3.3 節(jié)和第 3.4 節(jié)。表 3.2 煤層瓦斯抽采難易程度表Table3.2 The gas pulls out and picks difficulty degree in coal seam類別 鉆孔流量衰減系數(shù) d-1煤層透氣性系數(shù) m2/（MPa2·d）容易抽采 <0.003 >10可以抽采 0.003~0.05 10~0.1較難抽采 >0.05 <0.1 煤樣制備將取回的新鮮煤樣，部分經(jīng)破碎機破碎后，用振篩機篩分，根據(jù)不同實驗選同粒徑的煤樣（制樣設(shè)備如圖 3.2 所示）。

圖 3.3 WS-G818 全自動工業(yè)分析儀Fig.3.3 WS-G818 automatic industrial analyze工業(yè)分析儀主機、電腦、打印機等預WS-G818 全自動工業(yè)分析儀軟件，進將制備好的 0.15mm 以下的煤樣分別驗；整個過程實驗設(shè)備自動進行，直到析測定結(jié)果見表 3.3。密度測定在絕對密實的狀態(tài)下單位體積的固體空隙后的密度。

圖 3.4 MDMDY350 全自動密度分g.3.4 MDMDY350 automatic density將裝有約 10g 試樣的樣杯放入和水分，開始測定后，儀器可算出實驗樣品的固體體積，進儀器將首先測定裝有一定量液燥塊狀樣品放入樣品杯，注意樣品和液體石蠟的總體積 V2各煤樣的真/視密度測定結(jié)果表 3.4 煤樣的真/視密度測定結(jié)The determination results of coal sam真密度/g/cm31.53 1.67
【參考文獻】

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本文編號：2852332