废弃煤矿采空区煤层气资源评价模型及应用

被引：64

作者：

孟召平 ^{[1
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师修昌 ^{[1
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刘珊珊 ^{[1
]}

田永东 ^{[3
]}

李超 ^{[1
,3
]}

机构：

[1] 中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院

[2] 三峡大学三峡库区地质灾害教育部重点实验室

[3] 山西蓝焰煤层气集团有限责任公司

来源：

煤炭学报 | 2016年 / 41卷 / 03期

关键词：

废弃煤矿; 采空区; 煤层气资源; 评价模型;

D O I：

10.13225/j.cnki.jccs.2015.1452

中图分类号：

TE37 [气田开发与开采];

学科分类号：

082002 ;

摘要：

如何评价废弃煤矿采空区煤层气资源是其开发中遇到的关键问题。在对煤炭开采覆岩变形破坏规律研究的基础上,通过理论分析和数学推导,建立了废弃矿井煤层气资源量评价模型和方法,对山西晋煤集团晋圣煤矿采空区煤层气资源进行了评价。研究结果表明,煤炭开采导致采场周围岩体应力重新分布,引起煤层顶底板岩体发生变形与破坏。采空区煤层气资源主要由吸附气和游离气组成,主要来源于煤柱及残留煤层、临近未采煤层和围岩中的游离气和吸附气。基于采动覆岩变形破坏分带特征,根据破碎岩体孔隙率和碎胀系数关系,分别建立了采空区垮落带和断裂带内岩体孔隙体积模型。结合煤层气资源在废弃矿井中的分布特征,考虑煤炭开采采空区积水情况,建立了采空区积水量计算和含水饱和度计算模型,提出了废弃矿井煤层气资源量计算方法,对山西晋煤集团晋圣煤矿采空区煤层气资源进行了评价分析,评价结果认为,废弃煤矿采空区煤层气资源丰富,井田面积为6.5 km2,二叠系山西组3号煤层煤层气总资源量为5.871 7×108m3,其中吸附气资源5.835 3×108m3,游离气资源0.036 4×108m3,资源丰度为0.902 0×108m3/km2。

引用

页码：537 / 544

页数：8

共 14 条

[1]

地面钻孔抽采条件下半封闭采空区瓦斯运移及分布规律研究.[D].汪长明.煤炭科学研究总院.2007, 06

[2] 基于RNG k-ε湍流模型的3D采空区瓦斯上浮贮移 [J].