煤层瓦斯含量与瓦斯压力反算关系研究.pdf

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1、第21卷第3期中国矿业Vol_21．No．32012年3月CHINAMININGMAGAZINEMar．2O12煤层瓦斯含量与瓦斯压力反算关系研究张淑同(1．中煤科工集团重庆研究院，重庆400037；2．瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室，重庆400037)摘要：通过对煤层瓦斯压力产生原因及瓦斯储层研究，确定了煤层中瓦斯压力(含残余瓦斯压力)与瓦斯含量(包括参与瓦斯含量)的关系，煤层保持完整或较完整状态时煤层瓦斯压力可以与瓦斯含量采用朗格缪尔方程互相反算，煤层处于破碎离散状态时，则煤层以块状呈

2、现，煤层中存在瓦斯含量但相对瓦斯压力煤层瓦斯压力与瓦斯含量不适用朗格缪尔方程互相反算。关键词：煤储层；瓦斯含量；瓦斯压力；朗格缪尔方程；中图分类号：TD712文献标识码：A文章编号：1004—4051(2012)O3一Ol16—03StudyoncalculationrelationbetweencoalgascontentandcoalgaspressureZHANGShu—tong’(1．ChongqingResearchInstitutionofChinaCoalTechnologyand

3、EngineeringGroupCorp，Chongqing400037。China；2．NationalKeyLaboratoryofGasDisasterDetecting，PreventingandEmergencyControlling，Chongqing400037，China)Abstract：Therelationshipbetweencoalgascontentandcoalgaspressurewasstudied，basedonthestudiedoncoalgaspress

4、ureproducemechanicsandthecoalgasreservoir．Thecoa1gascontentandcoalgaspressurecanbecalculatedbyLangmuirEquation，whentheseamkeepsfullintegrity．Otherwise，whenthecoalseamkeepstheconditionofdispersionandcomposesofmassive，althoughitexistsgascontentincoalse

5、am，therelationbetweencoalgascontentandcoalgaspressureisnotfitLangmuirEquation．Keywords：coalseamreservoir~gascontent；gaspressure~LangmuirEquation目前《防治煤与瓦斯突出规定》(2009)已将泛应用，是一种可行的方法，但是针对瓦斯含量瓦斯含量作为区域预测指标进行区域突出危险性反算煤层瓦斯压力的研究却较少，存在反算的盲预测，瓦斯含量直接测定技术及装备已在我国煤

6、目性。本文将对煤层瓦斯含量与瓦斯压力关系展矿得到了广泛的推广应用。对于瓦斯含量与瓦斯开研究。压力间的关系国内外学者进行了研究，朗格缪尔1煤层瓦斯压力产生机理方程建立了瓦斯压力与瓦斯含量的关系，在已知瓦斯通常是以游离状态和吸附状态存在于煤瓦斯压力的条件下进行瓦斯含量的测定；王子佳体之中。游离状态(也称自由状态)，这种瓦斯以根据瓦斯在煤层的存在状态及其特征，研究了游完全自由的气体状态存在于煤体或围岩的较大裂离瓦斯、瓦斯含量以及瓦斯压力间的关系，得出缝、孔隙或空洞之中。游离瓦斯可以自由运动或瓦斯压力和

7、瓦斯含量受控于地质构造_】；《煤矿瓦从煤(岩)层的裂隙中散放出来，因此表现出一斯抽采基本指标》(AQ1026—2006)中也规定了煤定压力。煤体内游离瓦斯的多少取决于储存空间层瓦斯压力可以采用朗格缪尔方程用瓦斯含量来的容积、瓦斯压力及围岩温度等因素。吸附状态反算。(也称结合状态)，吸附状态存在的瓦斯量的多少，采用实测煤层瓦斯压力计算瓦斯含量国内外取决于煤的结构特点、炭化程度等。按其结合形学者研究较多，成熟的朗格缪尔方程已得到了广式的不同，又分为吸着和吸收2种状态。吸着状态是瓦斯气体分子在其与煤粒

8、固体分子间的引力作收稿日期：2011—08—31用下而被吸着在煤体孔隙的内表面上所呈现的状作者简介：张淑同(1979一)，男，山东新泰人，工程师，目前主要从事煤与瓦斯突出灾害防治的科研与技术咨询工作。态，其形成一层很薄的吸附层；吸收状态是瓦斯第3期张淑同：煤层瓦斯含量与瓦斯压力反算关系研究分子进入煤体胶粒结构内部与煤分子结合而呈现2．2大尺度煤体瓦斯含量与瓦斯压力关系的一种状态l_2j。大尺度煤体具有如下特点：①尺寸较大，一瓦斯压力和瓦斯含量是表征煤层瓦斯赋存的般是独立地质单元的一层煤、一个采区