构造煤瓦斯解吸初期特征实验研究

李云波^1,2，张玉贵¹，张子敏¹，姜波²

1. 河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室(河南理工大学)2. 中国矿业大学资源与地球科学学院

摘 要：利用自制的煤样瓦斯解吸试验装置,在恒温30℃、不同压力、不同粒度条件下,研究平顶山和鹤壁的原生结构煤和构造煤的瓦斯解吸初期速度和解吸量,分析构造煤瓦斯解吸初期的影响因素,建立构造煤瓦斯初期解吸数学模型。实验结果表明:与原生结构煤相比,构造煤瓦斯解吸初期速度更大,其初始解吸速度为1.23～4.20 mL/(g.min),是相同实验条件下原生结构煤的1.36～2.84倍,尤其在前1 min内差别较大;构造煤瓦斯解吸量是一条单调递增的幂函数曲线,0～10 min的瓦斯解吸规律具有分段性,可分为快速解吸段、缓慢解吸段和平稳解吸段,构造煤前10 min瓦斯解吸量可达1 h内解吸总量的60%。分析认为构造煤中大孔和过渡孔的发育程度决定了构造煤瓦斯初期特征;构造煤瓦斯解吸初速度随粒度的减小而增加,但是在极限粒度以下煤粒度对瓦斯初期解吸速度影响较小;瓦斯解吸初速度与吸附平衡压力呈幂指数关系;构造煤瓦斯解吸初期曲线符合文特式。

关键词：构造煤;瓦斯解吸;煤与瓦斯突出;瓦斯含量;