影响采空区甲烷涌出量的主要因素

南定煤矿１０３００采区的各采面在开采过程中，采空区均发生过多次甲烷涌出，其影响因素是多方面的，通过对影响采空区甲烷涌出量的主要因素及规律性分析，采取相应的甲烷治理方法，保证采面正常回采。

综采工作面区域甲烷分布特征及关键监测位置研究

基于现阶段综采工作面甲烷浓度实时监测范围未覆盖综采“三机”所在区域,且工作面人工巡检位置难以把握的问题,在对工作面区域进行网格划分的基础上,通过改变落煤点位置及风速条件,并采用现场实测与仿真实验相结合的方法,对工作面区域甲烷扩散规律进行了研究,从而为优化工作面甲烷传感器的布置和人工巡检策略提供借鉴。首先将工作面受限空间划分为294个网格,然后使用FLUENT软件对工作面三维模型进行边界条件设置并开展仿真模拟实验,根据实验结果对甲烷在不同网格区域的扩散情况进行统计分析,并通过对比现场实测结果与实验数据验证仿真实验结果的有效性。研究结果表明:采煤作业进行至工作面中部时甲烷扩散范围最广,风速影响甲烷在不同区域的扩散范围,但落煤甲烷由于逆风流方向运输产生的扩散强度远小于沿风流方向扩散强度,且工作面区域甲烷浓度最大值位置仅与落煤点位置相关。综合不同落煤点位置和不同风速条件下的甲烷扩散规律,应重点在横-1区域与纵-2区域、纵-3区域的重合位置布置甲烷传感器或加强巡检频次。研究成果揭示了综采工作面区域甲烷扩散机理,对于确定工作面瓦斯监测的关键位置和保障作业人员的安全具有重要意义,为提高综采工作面瓦斯灾害防治能力提供了有力支持。

煤层甲烷储运理论与预测方法

建立了双重孔隙、可压密煤层甲烷储运方程和数值模拟方法，模拟结果表明，解吸时间控制吸附甲烷的涌出。采用井下现场测定、矿山统计分析和实验室试验综合确定的煤层甲烷参数可靠性高，提出的含量法预测煤层甲烷涌出量模型和邻近层甲烷涌出率曲线经实践及验证，相对误差小于１５ ％ 。

用下降曲线估算废弃矿井煤层气资源量

国外的最新研究成果,认为废弃矿井的甲烷涌出速度对时间的曲线是一条双曲线,而通过对西安分院大量的煤层气钻孔煤心样的解吸数据的分析,发现甲烷的解吸速度与时间的曲线也是一条双曲线。用钻孔煤心现场解吸数据可以近似得到废弃矿井甲烷涌出速度对时间的下降曲线。对废弃矿井甲烷涌出速度对时间的曲线按时间积分到无穷大,可以得到计算时刻的废弃矿井资源量。

开采煤层瓦斯排放参数的确定方法

在煤层里的瓦斯动力过程可以用巷道及抽放瓦斯钻孔的甲烷涌出强度进行定量评定。涌出强度实质上又涉及到煤层的天然性质、回采工作面附近煤岩体内矿山压力的重新分布及采煤工作面的生产能力。决定煤层预抽瓦斯钻孔的瓦斯涌出强度的基本因素则是煤层自然甲烷含量和煤层的瓦斯给出量、布孔方式、孔距及持续抽放时间等。