煤体结构对瓦斯放散影响及机理研究

"不同煤体结构煤的瓦斯放散特征及其影响机理" 本文主要探讨了不同破坏程度的煤在瓦斯放散过程中的特性差异及其背后的影响机制，特别是关注了原生结构煤和构造煤在不同粒度下的瓦斯放散初速度(ΔP)。研究以潞安矿区王庄矿作为研究对象，通过实验测试和分析，揭示了煤体破坏、孔隙性、表面张力等因素如何影响瓦斯的排放。 首先，研究发现构造破坏会显著改变煤的吸附与解吸行为以及气体扩散性。构造破坏导致更多的吸附孔隙形成，这增加了煤基质的表面张力，进而增强了煤对瓦斯的吸附能力，但同时也降低了瓦斯的解吸效率。同时，大孔径段的开放孔数量增加，有助于瓦斯更顺畅地扩散。 其次，煤体破坏程度与瓦斯放散初速度ΔP之间的关系并非线性的。在特定粒度范围（0.75至0.90毫米）内，破坏程度与ΔP的关系呈现反向对应，这意味着在这个粒度区间内，煤体破坏程度的增加并不一定导致瓦斯放散的加快。 此外，煤粒的粒度大小对瓦斯放散初速度的影响主要通过孔隙和裂隙系统的作用来体现。当煤屑粒径大于0.90毫米时，裂隙系统成为影响瓦斯放散的关键因素；而在粒径小于0.75毫米的情况下，孔隙的含量成为决定性因素。这一发现提示我们在考虑瓦斯排放控制策略时，应根据不同粒度煤的特性进行有针对性的干预。 研究的结论对于理解煤与瓦斯突出的机理以及制定相应的防治措施具有重要的理论指导意义。通过深入研究煤体结构与瓦斯放散的关系，可以为煤矿安全生产提供更科学的理论支持，有助于预防和减少煤与瓦斯突出事故的发生。这些研究成果不仅有助于提升煤矿的安全水平，还可能推动相关工程技术的进步，以更有效地管理矿井瓦斯，保障矿工的生命安全。