液态CO2溶浸煤体孔裂隙演化特征的实验研究

为研究煤层在液态CO2溶浸作用下煤体孔裂隙的演化特征,设计液态CO2溶浸实验系统,选取3种不同煤质的煤样,干燥后对其进行液态CO2溶浸实验,在一定压力温度下溶浸30 min,通过扫描电镜和核磁共振测试方法对溶浸前后的煤样进行观测,基于分形理论和T2谱分布方法定量地对煤体孔裂隙进行分析,分形理论分析得出:3种煤样分形维数均为增大趋势,且直线拟合系数均大于0.967;T2谱分布分析得出经液态CO2溶浸后,吸附孔T2谱面积增长率分别为15.9%,38.1%,29.1%;渗流孔增长率分别为11.9%,55.7%,61.1%;全孔T2谱面积分别增加24.7%,54.6%,56.1%.结合渗透率理论模型计算1/3焦煤、气煤和褐煤渗透率分别提高了5.56%,13.79%和14.80%.液态CO2溶浸可有效促进煤体裂隙发育,有利于提高煤体的渗透性。

倾斜高瓦斯煤层抽采条件下采空区漏风规律数值模拟

为研究高瓦斯易自燃煤层采空区漏风规律,运用理论分析及数值模拟相结合的方法,开展不同伪斜长度、有无高位钻孔布置以及不同抽采负压条件下采空区氧浓度分布及漏风速率研究。结果表明:无伪斜工作面的氧浓度减小速率大于有伪斜工作面,有伪斜工作面进风侧漏风速率明显大于回风侧,但中部漏风速率均大于工作面两侧;采空区布置高位钻孔抽采瓦斯时,其回风侧漏风程度明显增大,同时增加了8%~18%氧浓度的分布范围,但对进风巷道内氧浓度的变化规律几乎无影响。增大抽采负压时,采空区漏风流场整体向回风侧加大,采空区漏风流场与抽采负压变化成正比,但整体漏风流场宽度基本保持一致。同时,增大抽采负压对回风侧氧浓度分布范围起到极大的促进作用,其氧化升温带增大12~28 m。研究结果为掌握实际矿井中有无伪斜、不同钻场瓦斯抽采及其不同抽放负压情况下的采空区漏风流场变化规律,及判定自燃危险区域提供了一定的理论依据。