基于地层条件下煤层瓦斯流动模拟研究

为了研究地层条件下瓦斯流动特点,通过建立瓦斯吸附-解吸、扩散和渗流综合流动数学模型,分析不同埋深条件下瓦斯流动机制,并模拟吸附层和滑脱效应对瓦斯流动的影响。结果表明:随煤层埋深增加,部分纳米孔隙内瓦斯流动机制由扩散过渡到渗流,这有利于瓦斯运移;在煤层深部,瓦斯吸附层和滑脱效应对瓦斯渗流作用影响不大;随埋深增加,瓦斯吸附层对瓦斯运移影响逐步增大,而滑脱效应则逐步弱化;在埋深相同时,两者对瓦斯运移的影响都随孔隙直径增大而减小。研究有助于深入了解瓦斯在深部煤层流动的机制,提高深部煤层瓦斯抽采效果。     

不同机制条件下的煤层瓦斯流动方程研究

气体流动可分为连续流、滑流、过渡流、自由分子流,为研究不同流动机制下的煤层瓦斯流动规律,在充分考虑了不同扩散机制和滑移边界条件后,建立了适用于不同流动机制的煤层瓦斯流动方程,深入分析了视渗透率和达西渗透率的比值随Knudsen数的变化关系。研究结果表明:所提出的煤层瓦斯流动方程能准确描述包括达西流、滑流、自由分子流、过渡流在内的气体流动行为。瓦斯气体在煤层孔隙、裂隙中流动过程中浓度扩散和粘性流同时存在,当Kn<0.01时,粘性流起主导作用,瓦斯流动满足渗流方程;当Kn>10时,浓度扩散起主导作用,瓦斯流动符合扩散方程;在Kn的其他范围内,煤层孔隙裂隙中瓦斯流动以滑流、过渡流为主,在对之进行评价时应同时考虑扩散项和渗流项。研究结果可为揭示煤层瓦斯流动机理、提高煤层瓦斯抽采率和煤层气的产量预测准确度提供新方法和新途径。     

采油污水处理技术研究现状与发展趋势

综述了各项回注水和外排水处理技术的优势和不足。纵观国内油田采油污水处理技术,按照主要处理工艺过程可分为重力除油工艺、压力除油工艺、气浮除油工艺和精细过滤工艺等;外排采出水所采用的技术主要有生物法、化学法和植物湿地法。为了降低成本,实现更有利的经济和社会效益,对采油污水处理技术进行适当的组合或改进,从而更好地满足当前油田高含水期处理污水的需要。     

煤层回采工作面顶板跨落形态的有限元分析

Mohr-Coulomb屈服准则在确定煤岩地层强度准则方面有着广泛的应用,但该准则在π平面上为不规则的六边形,在连续介质有限元分析过程中存在两种极限逼近状态,会造成计算结果的不可靠。本文采用平面应变条件下在π平面上与Mohr-Coulomb相匹配的Drucker-Prager内切圆屈服准则,提出了平面应变条件下与MohrCoulomb相匹配的Drucker-Prager屈服准则强度转换方法,并给出了Drucker-Prager内切圆向外切圆转换的强度增加系数和不同内摩擦角强度增加系数的适用范围,通过具体工程实例验证,为有限元强度增加法用于煤层工作面回采导致顶板岩层跨落形态、地表沉陷的有效性研究提供了理论依据。     

油田注水系统结垢及治理措施探讨

对张天渠油田注水系统的注入水进行了离子分析,在采用化学分析、XRD、SEM等手段分析了典型结垢部位垢样的基础上,运用饱和指数法及Scalechem分析软件对油田注水系统在不同压力条件下的结垢类型及趋势进行了预测,并提出了综合防垢措施。     

小屯矿14643综采面煤层自燃综合防治技术研究

本文针对小屯矿14643综采面煤层自燃的特性,结合标志气体指标色谱分析及煤自燃倾向性鉴定预测预报体系,采用喷洒阻化剂、压注凝胶阻燃剂及注氮气的防灭火技术,形成工作面自燃火灾的综合防治技术体系,成功地对小屯矿14643综采面煤层自燃火灾进行了治理,取得了明显的效果.该研究可为煤矿开采煤层自燃的综合防治提供技术支撑.     

煤层注水治理煤尘灾害的粉体力学分析

飞扬的煤尘不仅严重危害煤矿工人的健康,而且能产生爆炸,是煤矿生产的重大事故隐患之一.通过对尘流中尘粒间作用力的分析,得出干燥煤尘间主作用力是范德华力,湿润煤尘间主作用力是液体桥联力.分析了煤层注水中煤体的湿润特性,从粉体力学的角度阐明了煤层注水的降尘机理,即湿润煤尘间的液体桥联力促使尘粒凝聚变大,并迅速沉降.研究成果为煤层注水治理煤尘灾害提供了参考.     

煤层群石门揭煤技术探讨

石门揭煤一般采取"四位一体"的方法,当煤层相距较近时如何进行揭煤工作,围绕这一问题,介绍了临焕矿古有煤层群的石门揭煤过程,提出了具有煤层群时井筒石门揭煤的方法.     

复杂地质条件下多含水层底板突水防治

为研究解决复杂地质条件下多含水层底板突水问题,预防水害事故的发生,以河南地区某煤矿煤层底板L8灰岩、L2灰岩及O2灰岩主要含水层为研究对象,采用直流电法和井下坑透探测技术,研究分析工作面出水原因和解决办法。结果表明:通过直流电法等物探技术探测底板岩层富水带和岩溶发育带,确定含水岩层低阻区,指导注浆孔合理布置、有针对性地对煤层底板进行加固注浆,能够很好地解决复杂地质条件下多含水层底板突水问题。