原生结构煤与构造煤孔隙结构与瓦斯扩散特性研究

胡彪^1,2，程远平^1,2，王亮^1,2

1. 中国矿业大学安全工程学院2. 中国矿业大学煤矿瓦斯治理国家工程研究中心

摘 要：为了研究原生结构煤与构造煤孔隙结构与瓦斯扩散特性,采用压汞、低温液氮、二氧化碳吸附和稳压吸附试验对试验煤样进行研究。分析了原生结构煤与构造煤的孔隙结构特征,以及在颗粒条件下吸附瓦斯的时间效应,获得原生结构煤与构造煤孔隙的复杂程度与瓦斯在煤粒中运移快慢的关系。研究表明:祁南矿和大宁矿原生结构煤的微孔孔长度分别为8.087×10¹⁰m/g和1.202×10¹¹m/g,而构造煤的微孔孔长度分别为6.932×10¹⁰m/g和1.090×10¹¹m/g;给定试验煤样条件下,原生结构煤吸附达到平衡状态需要的时间远大于构造煤,构造煤在前3 min的平均吸附速率分别为原生结构煤的3.3和3.8倍;煤样中的微孔孔长度越小,瓦斯在煤中的扩散路径越短,运移所需时间越少,在初期吸附的瓦斯量越大。

关键词：瓦斯吸附;瓦斯扩散;构造煤;原生结构煤;煤孔隙;