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撰寫目的和基本思路
- 研究目的：提高解吸法煤層瓦斯含量測值的可靠性與準確性。 基本思路：以提鉆取芯環(huán)境下，瓦斯解吸過程模擬測試為基礎，通過改變環(huán)境數， 研究泥漿介質中瓦斯解吸規(guī)律。
科學性、先進性及獨特之處
- 完善了地勘取芯過程煤樣漏失瓦斯量推算方法，提高了煤層瓦斯含量測值的準確性。
應用價值和現實意義
- 建立了一個推算泥漿介質非等壓條件下取芯過程煤芯瓦斯損失量的經驗公式。
學術論文摘要
- 本文通過實驗模擬的方法，研究了原始瓦斯壓力、泥漿壓力、提鉆速度及煤樣的粒度對煤的瓦斯解吸的影響，研究了泥漿介質中煤的瓦斯解吸規(guī)律，得出了泥漿介質中煤的解吸特征與煤在空氣介質中的解吸過程截然不同，無法用空氣介質中煤的瓦斯解吸規(guī)律準確推算泥漿介質中提鉆取芯過程煤芯損失瓦斯量，從而為進一步完善地勘瓦斯含量測定方法提供理論依據。
獲獎情況
- 無
鑒定結果
- 無
參考文獻
- 1.王兆豐. 空氣、水和泥漿介質中煤的瓦斯解吸規(guī)律與應用研究[博士學位論文]. 徐州：中國礦業(yè)大學，2001. 2.秦玉金等，地勘鉆孔取芯過程中煤的瓦斯解吸規(guī)律研究，煤科總院沈陽研究院2009年。 3.于良臣，地質勘探過程中應用解吸法直接測定煤層瓦斯含量的試驗研究，煤炭科學研究總院撫順分院，1981
同類課題研究水平概述
- 多年以來，國內外學者針對泥漿介質條件下瓦斯解吸規(guī)律進行了大量研究，并提出了多種推算地勘鉆孔取芯過程瓦斯損失量的方法。 最早得到比較廣泛應用的推算瓦斯損失量的方法是美國礦業(yè)局(USBM)的直接法，此法的理論基礎是對描述球狀煤顆粒中瓦斯氣體在恒溫下擴散的方程的求解。假設煤粒中瓦斯?jié)舛仍诮馕笆蔷鶆蚯液愣ú蛔兊?，當煤體暴露于外界時煤粒外界壓力降低，煤粒邊界上的瓦斯?jié)舛染土⒖滔陆挡⒈３峙c外界壓力恒定。在瓦斯解吸過程前期，累計解吸瓦斯量與瓦斯解吸時間的平方根成正比關系。但是如果取樣過程的瓦斯損失量占瓦斯含量的比例超過20%以上，直接法推算損失量誤差變大，準確性欠佳。 美國新墨西哥大學的Smith和Williams提出了一種計算泥漿介質取芯過程煤樣瓦斯損失量的方法，建立了Smith-Williams解吸法。Smith-Williams解吸法是一種利用鉆探煤屑確定煤層瓦斯含量的方法。其計算取芯過程煤屑瓦斯損失量的依據是:(1)空氣介質中煤屑瓦斯解吸規(guī)律可以用泥漿介質中取芯過程煤屑瓦斯損失量推算；(2)煤屑在鉆孔中上升時，壓力呈線性降低，煤屑開始解吸瓦斯的時間與提鉆時間一致； (3)瓦斯損失量可用地面時間比率和瓦斯損失時間比率對地面解吸瓦斯量校正獲得。 煤炭科學研究總院沈陽研究院于良臣認為泥漿介質條件取芯過程中瓦斯損失量能夠用夠用Q—t規(guī)律外推得到。學者周勝國等人通過實驗室模擬，對煤樣實測損失量和計算損失量進行了對比，并對煤樣在變圍壓條件下瓦斯解吸規(guī)律進行了研究，提出來逐步迭代求解瓦斯損失量的方法。 如上所述，前人已經對泥漿介質非等壓條件下瓦斯解吸規(guī)律進行了大量的研究，已經取得了許多重要的結論，但具體到推算取芯過程煤芯瓦斯損失量時這些方法仍存在一些不足。例如，采用數值模擬法推算取芯過程瓦斯損失量時，需要將取芯過程中的各種參數(瓦斯擴散系數、等價平均粒徑、泥漿比重、煤層原始瓦斯壓力、提鉆時間、地面瓦斯解吸數據等)錄入計算機程序中，計算過程繁瑣。 本專題是在前人研究成果的基礎上，根據泥漿介質非等壓條件下煤芯瓦斯解吸曲線規(guī)律，建立一個推算泥漿介質非等壓條件下取芯過程煤芯瓦斯損失量的經驗公式。
