中煤阶煤甲烷吸附临界深度的数值模拟计算

煤层气的吸附极大值客观存在,对其研究大多是定性或半定量的结果,目前无精确计算吸附极大值的方法。根据多元函数方程出现极值的必要且充分条件是该方程的一阶全微分必须为零的规则,建立1个包括镜质体在内的可用于计算极值条件的齐次方程,即设计地温梯度与压力梯度比、温度与压力的函数关系并使得计算吸附临界深度的齐次方程成为仅剩压力为变量的一元二次方程。基于镜质组最大反射率(Romax)与参数(Δ和β)的关系,先解一元二次方程的特征判别式,然后从中选定1个合理的解为临界压力(Pc),再求临界深度(Hc)和临界吸附量(Vc)。该方法需同时满足的条件为:地温梯度范围为2.5℃/hm~3.5℃/hm,压力梯度范围为0.70 MPa/hm~1.30 MPa/hm,镜质体最大反射率(Romax)为0.65%~2.50%。通过图形可直观判断在等临界深度、等临界压力和等临界吸附量下镜质体最大反射率与温压梯度比之间的变化关系。建议直接采用基于煤岩分析和温压梯度比计算煤层气吸附极大值时深度和压力及吸附量的软件进行数值模拟计算,以快速、精准地计算在不同镜质组最大反射率、地温梯度和地压梯度时煤层气吸附气量达到极值的情况下的临界深度、临界压力和临界吸附量,并显示其镜质组最大反射率和温压梯度比之间的变化关系。

煤系石墨鉴定指标探讨

在吉林磐石、湖南郴州、湖南新化、福建永安、福建大田、陕西凤县、内蒙古巴音淖尔等地开展典型煤系石墨矿床野外调查采样和分析测试基础上,探讨煤系石墨鉴定指标。XRD(晶格间距d_(002))是鉴定煤系石墨的可靠指标,Raman(R_(2))是鉴定煤系石墨的辅助指标;煤系石墨的鉴定指标:煤系石墨(d_(002)=0.3354~0.338nm,R_(2)≤0.55)、煤系半石墨(d_(002)=0.338~0.344nm,R_(2)≤0.65),当XRD参数与Raman参数不一致时应以XRD参数为准。

不同变质程度煤成焦后焦炭的光学组织与冷热性能研究

测试了30余种炼焦煤的镜质体最大反射率以及成焦后焦炭的光学组织和冷热性能,并研究了二者之间的相互关系。结果表明,焦炭的光学组织随炼焦煤的变质程度呈现规律性变化,焦炭的冷热性能和光学组织含量之间可以建立回归方程,用于指导炼焦生产后,经济效益显著。

煤中游离气含量估算方法及应用

为了探讨不同煤级煤储层中游离气含量分布特征,本文基于游离气主要存在于煤孔隙中的认识,优化了游离气含量估算方法,并利用全国典型含煤地区包含从褐煤到无烟煤的42组不同煤级煤的煤层气参数测试数据,采用优化的游离气含量估算方法计算了不同煤样的游离气含量,并与解吸气含量结果进行了比较。结果表明:煤中游离气含量所占总气含量的比例随镜质体平均最大反射率增高呈减小趋势,在褐煤到无烟煤三号阶段的所占比例分布在2.13%~33.25%;游离气含量和解吸气含量与镜质体平均最大反射率关系均呈“双峰”特征,但双峰峰值大小顺序正好相反,游离气含量在肥煤阶段的峰值高于无烟煤三号阶段,总气含量与镜质体平均最大反射率关系主要受控于解吸气含量。

不同变质程度煤焦炭光学组织与冷热性能

为研究煤的变质程度对焦炭光学组织的影响以及焦炭光学组织和冷热性能的关系,对30余种炼焦煤的镜质体最大反射率以及成焦后焦炭的光学组织和冷热性能进行测试。结果表明,焦炭的光学组织随炼焦煤的变质程度呈现规律性变化,镶嵌结构体积分数随镜质体最大反射率变化可分为快速增加、平稳和缓慢下降3个阶段;∑ISO体积分数随镜质体最大反射率的变化趋势与之相反。焦炭的冷热性能和光学组织体积分数之间可以建立回归方程,焦炭的反应性随着∑ISO体积分数的增加而升高,而反应后强度随镶嵌结构体积分数的增加而升高。回归方程用于指导炼焦生产后,经济效益显著。