
煤层原始透气性系数:指在未受采动等工程扰动影响的自然状态下,煤层允许气体通过能力的量化指标,是评价煤层瓦斯抽采难易程度的基础参数。
煤层残余透气性系数:指煤层经过瓦斯抽采、注水或采动影响后,其剩余的气体通过能力,用于评估抽采效果和区域卸压程度。
径向流透气性系数:模拟钻孔周围瓦斯向钻孔中心呈径向流动状态下的透气性参数,是钻孔瓦斯涌出规律分析的关键。
单向流透气性系数:模拟瓦斯在煤层中沿单一方向线性流动状态下的透气性参数,常用于实验室测定或特定地质模型分析。
渗透率:表征多孔介质(煤层)允许流体通过能力的物理量,是透气性系数的核心构成要素,通常通过达西定律计算得出。
瓦斯压力衰减曲线:记录测试过程中钻孔或测压腔内瓦斯压力随时间变化的曲线,是计算透气性系数的直接数据来源。
钻孔瓦斯流量:在特定压差下,单位时间内从测试钻孔涌出的瓦斯体积,是计算透气性系数的重要动态参数。
煤层孔隙率:煤层中孔隙体积占煤层总体积的百分比,直接影响煤层的储气能力和气体运移通道。
煤层裂隙发育程度:定性或半定量描述煤层中天然裂隙(割理)的密度、开度与连通性,对透气性有决定性影响。
地应力条件:测试区域的地应力大小与方向,应力状态会压缩煤层裂隙,显著影响煤层的有效透气性。
未采动原始煤层区:在矿井未开拓或远离采掘工作面的区域,测定煤层原始的、未受扰动的透气性。
采动影响区(卸压带):在回采工作面推进后的采空区周围,测定因岩层移动而卸压增透的煤体透气性。
本煤层预抽钻孔区域:在施工了瓦斯抽采钻孔的煤层区域,评估抽采前、后透气性的变化,优化抽采设计。
保护层开采后被保护层:在开采下保护层后,对上覆被保护煤层进行透气性测试,验证卸压保护效果。
水力化增透措施作业区:在实施水力压裂、水力割缝或水力冲孔等措施的煤层区域,定量评价增透效果。
深部高地应力煤层:针对开采深度大、地应力高的煤层,测试其低透气性特征,为深部瓦斯治理提供依据。
突出危险煤层:在煤与瓦斯突出危险煤层中,测试其透气性,作为突出危险性预测的辅助指标。
煤层气勘探开发区块:在地面煤层气井网区域,测试煤储层的渗透性,为产能预测和开发方案制定提供参数。
不同煤阶与煤体结构煤层:对比测试从褐煤到无烟煤不同煤阶,以及原生结构煤与构造软煤的透气性差异。
断层与地质构造带附近:在断层、褶皱等地质构造影响带,测试其透气性异常,分析构造对瓦斯赋存与运移的控制作用。
径向流量法(钻孔瓦斯流量法):通过测定稳定状态下钻孔的瓦斯涌出流量和压力,基于径向流模型计算透气性系数,是现场最常用的方法。
压力衰减法(封孔测压法):向密封的钻孔或测压腔注入或释放瓦斯,记录其压力随时间衰减的曲线,通过解析解或数值模拟反演透气性系数。
示踪气体测试法:向煤层注入一种或多种示踪气体(如SF6),在观测孔检测其到达时间和浓度,通过分析运移规律计算透气性。
实验室柱样渗透率测试法:在实验室内,对取自现场的规则煤样(柱状)施加围压,使用气体(常为氮气或氦气)测定其轴向或径向渗透率。
原地试井法(如注入/压降试井):主要用于地面煤层气井,通过向井筒注入流体或关井恢复压力,分析压力变化数据来获取煤层渗透率。
地球物理探测间接反演法:利用槽波地震、无线电波透视等地球物理方法探测煤层裂隙发育带,间接推断煤层透气性的相对高低。
数值模拟历史拟合法:建立煤层瓦斯流动的数值模型,通过调整透气性参数使模拟结果(如压力、流量)与现场实测数据匹配,从而确定该参数。
分段压降测试法:在长钻孔中分段封隔,逐段进行压力衰减测试,从而获得煤层沿钻孔轨迹方向透气性的精细分布。
类比法:根据煤层地质条件(如煤阶、埋深、构造)、瓦斯参数等,与已知透气性系数的类似煤层进行类比估算,是一种经验方法。
综合指标分析法:不直接测定,而是通过综合分析煤层坚固性系数、瓦斯放散初速度、钻孔钻屑量等多个指标,间接评价煤层透气性等级。
瓦斯压力测定仪:用于精确测量钻孔或煤层中的瓦斯气体压力,是计算透气性系数的关键输入参数。
孔板流量计或旋进漩涡流量计:安装在钻孔抽采管路上,用于连续、准确地测量钻孔的瓦斯涌出体积流量。
注气与抽气设备:包括高压气瓶、减压阀、真空泵等,用于向测试腔室注入瓦斯或创造初始压力条件。
钻孔密封装置(封孔器):如胶囊封孔器、注浆封孔材料等,用于在钻孔中建立一段密封的、与煤层连通的测试腔室。
数据自动采集系统:由压力传感器、流量传感器、数据采集仪和存储单元组成,实现压力、流量等参数的自动、高频记录。
实验室渗透率测试仪:一种三轴应力加载装置,可在模拟地层应力条件下,对煤样进行气体渗透率的精密测量。
示踪气体检测仪:如高精度气相色谱仪或专用SF6检测仪,用于检测和分析煤层气体中示踪剂的微量浓度。
地质钻机:用于施工测试所需的各类钻孔,包括测压孔、观测孔、取样孔等。
井下环境参数监测仪:用于同步监测测试地点的温度、大气压力等环境参数,以便对气体流量和压力进行标准状态校正。
钻孔窥视仪(井下电视):用于观测钻孔壁的煤层裂隙发育、塌孔等情况,为透气性测试结果的地质解释提供直观依据。
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