国家自然科学基金(51174141)
- 作品数：12 被引量：72H指数：5
- 相关作者：康天合郭俊庆王俊峰邬剑明赵国飞更多>>
- 相关机构：太原理工大学山西能源学院河北工程大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金山西省青年科技研究基金更多>>
- 相关领域：矿业工程石油与天然气工程环境科学与工程更多>>
- 山西沉积环境对煤层气盖层叠置类型及分布的控制被引量：1
- 2020年
- 基于山西125座煤矿的273个煤层气盖层地质数据,划分了盖层叠置类型,探讨了不同叠置类型的分布特征。考虑岩性组合及岩石致密性,将山西煤层气盖层按岩层结构分为4个叠置大类,按岩石致密程度分为11个叠置亚类。以古沉积环境为理论基础,分析不同叠置类型的分布特征:复合型盖层主要分布于大同煤田的西南部、宁武煤田中北部和沁水煤田东北部;厚层整体型盖层广泛分布于大同煤田东北部、宁武煤田北部、沁水煤田东缘;近距离煤层盖层主要分布于河东煤田中部、霍西煤田东部和西山煤田东北部;薄层状盖层仅在沁水煤田东缘部分出现。
- 赵国飞康天合康天合郭俊庆康官先
- 关键词：煤层气盖层古沉积环境
- 基于区间值灰色关联度的煤层气区块生产潜力评价模型及应用被引量：7
- 2020年
- 针对煤层气储层参数存在较大差异,精确值无法代表整个区块资源及生产特征的问题,构建了煤层气区块生产潜力评价指标体系,确定了评价参数权重,建立了区间值灰色关联度煤层气区块优选模型。以樊庄-郑庄区块、三交区块、古交区块等5个煤层气目标区块为研究对象,对煤层气区块的开发潜力进行优选排序。结果表明:7个资源及生产特征参数重要度从高到底排序依次为渗透率、储层压力梯度、含气量、煤层厚度、煤层埋深、临界解吸压力与储层压力比、煤层温度。目标区块生产潜力从优到劣排序依次为三交区块、樊庄-郑庄区块、大宁-吉县区块、古交区块、丰润区块,优属度依次为0.8899,0.7325,0.5541,0.3105,0.1099。评价结果与实际情况基本相符,证明基于区间值灰色关联度优选模型对煤层气区块开发潜力评价是可行的,可为类似条件煤层气选区评价提供参考依据。
- 赵国飞康天合康天合郭俊庆李立功
- 关键词：煤层气区间值
- 粉煤灰膏体充填材料水化动力过程与水化机制被引量：14
- 2018年
- 明确粉煤灰膏体充填材料的水化动力学特性及胶结过程演变机制,有助于剖析充填材料早期强度低、变形量大及泌水严重等缺陷存在的原因,进而为科学调控充填材料结构形成过程和合理制定充填工艺参数提供指导。本文采用TAMAir等温微量热仪测定充填材料的水化放热速率和放热量,基于Krstulovic-Dabic水化动力学模型,计算充填材料的水化动力学参数,对水化动力过程各阶段的变化特征进行分析。利用水泥水化建模软件模拟了充填材料在不同水化程度下的水化过程,并对水化机制作进一步解释。结果表明:充填材料水化动力过程可通过结晶成核与晶体成长(NG)、相边界反应(I)和扩散(D)进行描述。水化初期NG过程控制水化反应的进程,随着水化程度的提高逐渐转变为由I过程和D过程控制。与纯水泥水化动力过程变化特征相比,充填材料水化动力过程的转变则需要更高的水化反应程度。水化过程模拟结果为描述和探讨粉煤灰充填材料的水化特征与微结构演变提供了有益参考。通过对粉煤灰膏体充填材料水化机制的研究,揭示了充填材料结构及其形成过程的一般规律。
- 尹博康天合尹博康天合毋林林
- 关键词：采矿工程水化动力学
- 特厚煤层综放开采放煤工艺优化研究被引量：14
- 2017年
- 针对提高特厚煤层综放工作面顶煤回收率、降低含矸率这一具体问题,以斜沟煤矿23103综放工作面为背景,采用数值模拟和现场实测相结合的方法,对其合理放煤步距和放煤方式进行了优化研究。模拟结果表明:23103工作面采用两采一放(放煤步距1.2m)顶煤回收率比采用一采一放(放煤步距0.6m)与三采一放(放煤步距1.8m)分别提高1.9%与6.2%,一采一放容易混矸,三采一放容易丢煤;采用单轮间隔放煤,顶煤回收率为75.2%,放煤含矸率为12.6%;采用双轮顺序放煤和双轮间隔放煤,顶煤回收率分别为80.6%和79.4%,放煤含矸率分别为9.1%和9.6%。现场实测结果表明:23103工作面采用两采一放双轮顺序放煤有利于减小含矸率,提高顶煤回收率,验证了数值模拟结果的正确性。
- 邓维元康天合
- 关键词：特厚煤层放煤步距放煤方式综放开采
- 电极和电解液性质对电化学改性无烟煤甲烷吸附性能影响的研究
- 煤层中富含的甲烷是优质的清洁能源，但是无烟煤具有对甲烷吸附性强和渗透性差的特点，严重影响了甲烷的开发利用。电化学作用可以有效改变煤的孔裂隙结构和表面特性，达到降低甲烷吸附、强化甲烷解吸和渗流的目的，但已有的研究主要集中在...
- 张晓雨
- 关键词：无烟煤电化学改性甲烷分子模拟
- 文献传递
- 电化学强化无烟煤瓦斯解吸特性及其机理被引量：9
- 2018年
- 介绍自主研制的电化学强化煤岩气解吸试验装置,该装置主要由高压注气系统、真空脱气系统、电化学作用系统、环境温度测控系统和数据采集系统等5部分组成。该装置的创新性如下:特殊研制了一种耐酸碱腐蚀且绝缘的吸附解吸罐,内设电解液腔与电极定位环,实现了电化学作用场的施加;吸附解吸罐的两端盖均有出气孔和注液孔,配合电化学作用系统可研究电解液在煤岩孔裂隙中定向移动并驱替气体的过程,是建立煤岩流体电动力学这一新理论较为关键的试验装置。采用该装置进行不同酸碱度电解液的电化学强化无烟煤瓦斯解吸试验,结果表明:在酸性电解液中,阳极侧的瓦斯解吸率较阴极侧高,而在中性或碱性电解液中,阳极侧解吸率较低;随电解液p H的升高,瓦斯最终解吸率增大,由61.84%增至87.26%,平均解吸速率提高5.59倍。这是由于电化学方法提高了煤瓦斯扩散系数,主要基于以下3方面作用:电渗作用驱动煤体孔裂隙中的电解液运移,并洗刷、携带煤基质表面吸附瓦斯,提供了瓦斯运移动力;电解反应产生的H+溶蚀碳酸盐和黄铁矿等矿物以及电泳作用迁移煤粒与黏土矿物等带电颗粒,疏通了孔裂隙,缩短了瓦斯扩散距离;热效应增强了甲烷气体分子的活性。
- 郭俊庆康天合张惠轩
- 关键词：非常规天然气解吸电动力学
- 煤岩电动-压动三轴渗流试验装置的研制
- 2019年
- 基于煤岩电渗特性与双电层原理,自行研制了煤岩电动-压动三轴渗流试验装置,并进行了煤样在不同电位梯度条件下的饱水单相渗流与气水两相渗流试验。煤岩电动-压动三轴渗流试验装置主要由加载系统、三轴渗透室、孔隙压控制系统、电化学作用系统及数据采集系统等5部分组成,其最大轴压30 MPa、最大围压10 MPa、最大孔隙压10 MPa、最大电位梯度15 V/cm,试件尺寸Φ75 mm×150 mm,绝缘、耐酸碱腐蚀。该装置可实现三轴应力状态下煤岩流体在电势差与压力差双重动力作用时的渗流规律研究,测试煤岩电动渗透系数并阐明电化学方法的增透效果;特殊设计了一种多功能加卸载绝缘压头,可固定电极并均匀通过流体;三轴渗透室特殊设计的底座与上盖等零部件配合法兰,实现了绝缘与高强度。试验结果表明:煤中水渗流流量随着电位梯度升高呈线性增大,煤样的渗透系数为3.597×10-10 cm 2/(Pa·s),电动渗透系数为8.211×10-5 cm 2/(V·s),说明单位电势差(V/cm)提供的水流量约为单位压差(Pa/cm)作用的2.49×105倍;施加电场后煤中的残余水饱和度降低,两相流区间、气水相对渗透率与气体有效渗透率均增大。因此,可通过电渗作用改善煤层注水效果,以及减小煤层气储层含水饱和度并延长产气周期。
- 郭俊庆康天合张惠轩柴肇云杨永康
- 关键词：渗流电渗三轴应力
- 管棚注浆法在回风斜井横穿老河床中的应用被引量：5
- 2015年
- 根据山西兰花百盛煤业有限公司回风斜井横穿老河床的复杂工程地质条件,提出了采用管棚超前注浆的治理方案,介绍了管棚超前注浆堵水加固与永久支护技术及其应用。结果表明:管棚超前注浆有效地控制了回风斜井在横穿老河床时出现的地层松软、流沙、塌方和涌水,确保了回风斜井顺利穿过老河床。
- 张效雍李晓坡康天合
- 关键词：管棚注浆施工技术
- 基于煤的孔隙特性与润湿性的煤层注水压力的确定被引量：4
- 2012年
- 以望云煤矿3#煤层为例,应用临界孔隙尺度这一概念来分析加压水可以进入的最小孔径范围,并用实验验证加压注水可以提高煤体润湿性,最后在临界孔隙尺度的基础上提出合理的煤层注水压力,为煤层注水提供参数。
- 王政华康天合
- 关键词：煤层注水孔隙结构
- 基于吸附位理论的CO2/CH4在高岭石中竞争吸附的分子模拟被引量：2
- 2018年
- 为了阐明CH4与CO2在高岭石中的竞争吸附机理,采用蒙特卡洛方法构建了高岭石超胞模型,模拟计算了高岭石吸附CH4与CO2在不同温度及压力条件下的变化规律,分析了不同孔径对高岭石吸附CO2和CH4的影响。结果表明,不同温度下高岭石对CH4与CO2分子的吸附量均符合Langmuir模型,在相同压力条件下,高岭石对CO2分子的吸附量远远大于对CH4分子的吸附量;293.15 K时,高岭石对CO2的吸附具有明显的竞争优势,CH4在CO2分子的影响下不再符合Langmuir曲线,说明高岭石与CO2分子的相互作用强于与CH4之间的相互作用;随着孔径的增大,高岭石对CH4与CO2的吸附量均减小,表明CH4和CO2主要吸附在微孔中;高岭石吸附CH4与CO2分子后体系的总能量和非成键能发生了变化,说明高岭石与CO2的相互作用能要强于高岭石与CH4的相互作用能,高岭石对CH4的吸附为典型的物理吸附,而对CO2的吸附以物理吸附为主,且伴随着微弱的氢键作用。研究结果为阐明CO2和CH4在黏土矿物的赋存机理以及CO2驱替CH4的研究提供了一定的理论依据。
- 宋正平张彬康天合
- 关键词：高岭石吸附位分子模拟
