煤体纳米孔隙结构中气体吸附解吸过程的分子模拟方法

    公开(公告)号:CN118116480B

    公开(公告)日:2024-09-03

    申请号:CN202410259337.8

    申请日:2024-03-07

    Abstract: 本发明提供了煤体纳米孔隙结构中气体吸附解吸过程的分子模拟方法。该方法包括:基于晶体充填法,构建煤体致密固体基质下形态各异的纳米级单个孔隙模型;获取孔隙模型的结构参数和形态分布特征;采用蒙特卡洛‑结构优化‑分子动力学耦合方法,模拟煤体纳米孔隙模型中气体吸附过程,得到目标压力和温度下能量最低的平衡态吸附构型;对构型内部气体分子的赋存形式进行定量化表征;在平衡态吸附构型上增加外部气相空间,形成解吸模拟的初始构型,进而开展气体分子宏观解吸过程模拟。本发明实现了煤体真实纳米孔隙结构的构建,在分子尺度上还原了煤层气在煤体纳米孔隙结构中的吸附解吸过程,对煤层气产能预测以及煤与瓦斯突出防治具有重要指导意义。

    一种高抽巷瓦斯分段抽采方法
    23.
    发明公开

    公开(公告)号:CN117345173A

    公开(公告)日:2024-01-05

    申请号:CN202311561643.9

    申请日:2023-11-22

    Abstract: 本发明公开了一种高抽巷瓦斯分段抽采方法,具体步骤为:首先将固定有可变径弹性囊袋的抽采管放置在高抽巷中,每个可变径弹性囊袋的前端连接有控制器,当瓦斯浓度监测仪检测到瓦斯浓度达到预设启动值或应力传感器检测到巷道煤岩壁面出现较大应力变化时,控制器弹射开关启动,可变径弹性囊袋扩张,完成对高抽巷开采扰动区和非扰动区的分段,进而实现对开采扰动区瓦斯的精准高效抽采。本发明实现了根据巷道瓦斯浓度和巷道围岩应力实时变化情况下的高抽巷合理分段瓦斯抽采,解决了高瓦斯煤层高抽巷抽采中由于无效抽采空间大使得抽采负压要求高、瓦斯抽采效果差的问题,本发明有效提高了高抽巷瓦斯抽采效果,为高瓦斯煤层安全高效生产提供重要保障。

    一种软硬复合煤层的煤与瓦斯突出实验系统及方法

    公开(公告)号:CN115306484B

    公开(公告)日:2023-03-17

    申请号:CN202211040485.8

    申请日:2022-08-29

    Abstract: 本发明公开了一种软硬复合煤层的煤与瓦斯突出实验系统及方法,包括复合煤层、液压组件、补气容器、瓦斯流量控制器、补气分支管路、控制线路、透气板、爆破片、突出管路、数据采集系统、压力传感器和粉尘传感器,复合煤层由内至外分别布置有为突出发生后进行补气的透气板、补气分支管路和补气容器,补气分支管路与补气容器之间安装有模拟应力不均匀分布而产生应力集中的液压组件;在补气装置提供动力条件和软分层提供强度条件的作用下诱发煤与瓦斯突出的孕育、发生和发展。该方法更加真实地反演了井下在应力集中与邻近煤层提供瓦斯来源的基础上诱发煤与瓦斯突出的全过程,为进一步开展复合煤层的煤与瓦斯突出研究提供一定的数据支撑和理论依据。

    一种喷雾式煤岩接触角测定装置及方法

    公开(公告)号:CN114002112B

    公开(公告)日:2022-11-15

    申请号:CN202111305323.8

    申请日:2021-11-05

    Abstract: 本发明公开了一种喷雾式煤岩接触角测定装置及方法,包括喷雾装置、旋转装置、泵液装置、滴定管装置和接触角测量仪,旋转装置固定安装在支撑架上方,1#泵液装置与三通阀通过喷雾管路连接并依次安装在支撑架上,蒸馏吸管与测定液吸管经三通阀与喷雾管路进行连通,三通阀下方安装有2#泵液装置并由蒸馏吸管相互连接;该方法通过雾化作用将表面活性剂溶液均匀、少量地喷散在煤样表面,待干燥处理后,旋转滴定装置,并利用接触角测量仪对煤样表面接触角进行测定。本发明原理科学、结构合理、操作方便,实现了煤样喷雾、干燥、滴定一体化的功能,煤样干燥时间快、药剂用量少、膨胀变形小、操作方便简单。

    基于多参数定量耦合的采空区覆岩“三带”辨识与划分方法

    公开(公告)号:CN119288439A

    公开(公告)日:2025-01-10

    申请号:CN202411605036.2

    申请日:2024-11-12

    Abstract: 本发明公开了一种基于多参数定量耦合的采空区覆岩“三带”辨识与划分方法,涉及煤矿技术领域,方法包括:通过内置有震动波监测模块、冲洗液漏失量监测模块、钻速测定模块和瓦斯流量监测模块的钻头获取钻孔钻进采空区上覆岩层的钻进数据;借助指标权重计算模块基于层次分析法完成各指标参数权重的确定,获得综合物性指标I值;根据区域划分模块内置计算程序,完成对综合物性指标数据总集K的分组,进而完成采空区覆岩“三带”的三维分区辨识与划分。本申请基于工程钻探中实时获得的钻进数据为基本参数变量,实现对采空区上覆岩层裂隙分布特征的反演,有效提高了“三带”划分的效率和精准度。

    一种煤体降滤固结-定向蓄能压裂增透方法

    公开(公告)号:CN117514084A

    公开(公告)日:2024-02-06

    申请号:CN202311733672.9

    申请日:2023-12-15

    Abstract: 本发明公开了一种煤体降滤固结‑定向蓄能压裂增透方法,具体过程如下:预先向压裂段周围煤体的孔‑裂隙中注入降滤剂,固结煤体以减少滤失;对降滤固结后的煤体实施定向预制微裂缝,确定水力压裂主裂缝的起裂位置与扩展路径;启动水力压裂造缝,使压裂段内蓄积高压能量的压裂液沿预制微裂缝释放、冲击并扩展,形成压裂开度更广、延展距离更远的水力压裂主裂缝;根据同性相斥原理,随着与降滤剂具有相同极性属性的支撑剂流入,其产生的斥力转化为支撑剂远端运移的推动力,对远端的水力裂缝进行有效支撑。该方法避免了压裂液的无效滤失,增大了水力压裂的致裂范围和作用强度,实现了定向水力压裂和支撑剂远端铺置,提升了煤体致裂增透效果。

    一种煤矿地下水库装配式弧形人工坝体及其构筑方法

    公开(公告)号:CN113789759A

    公开(公告)日:2021-12-14

    申请号:CN202111118829.8

    申请日:2021-09-24

    Abstract: 本发明公开了一种煤矿地下水库装配式弧形人工坝体及其构筑方法,在相邻煤柱坝体之间设置有人工坝体,所述人工坝体由坝体基座、两侧翼板和弧形坝体组成,所述坝体基座、翼板和弧形坝体均是由若干模块装配而成,坝体基座有凹槽将两侧翼板和弧形坝体嵌入,两侧翼板同样有凹槽将弧形坝体嵌入,坝体基座与翼板设置有锚杆,可以将人工坝体与周围岩体形成稳定的整体。弧形坝体的凸面朝向地下水库,将力部分分解到两侧煤柱坝体上减少了坝体的直接受力,从而降低坝体厚度。本发明通过对人工坝体尺寸的定量化,在地面建造标准化坝体模块,井下快速装配,解决了煤矿地下水库施工周期长和制造成本高的问题,并且能够防止坝体发生失稳破坏、渗水。

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