构造煤特性与瓦斯突出关系研究

"该研究主要探讨了不同类型构造煤的特性以及它们对瓦斯突出的影响。通过对比9种不同构造煤和原生结构煤的显微构造、压汞试验、高压等温吸附试验以及瓦斯突出参数，研究人员发现构造煤的特性在很大程度上决定了煤与瓦斯突出的可能性和严重程度。碎粉煤、鳞片煤和糜棱煤区域由于受到显著的构造应力作用，成为了瓦斯突出的高风险地带。此外，煤的孔隙度和孔容与构造煤的变形程度有正相关关系，比表面积的变化则在碎粉煤阶段达到峰值，之后逐渐降低。最大吸附量明显受比表面积的控制。随着构造煤变形程度的加深，煤的普氏系数下降，瓦斯放散初速度先增后急降，而孔容和比表面积与突出综合指标K值呈现正相关。然而，最大吸附量与各个突出参数之间的关系并不明显。这些发现对于理解和预防煤矿瓦斯突出事故具有重要意义，为煤矿安全提供了重要的理论依据。" 本研究深入分析了构造煤的微观结构，揭示了构造煤的物理特性和瓦斯吸附性能如何影响瓦斯突出。首先，构造煤的形态（如碎粉煤、鳞片煤和糜棱煤）与构造应力的分布紧密相关，这些形态的煤更容易发生瓦斯突出。其次，煤的孔隙结构对瓦斯吸附和释放起着关键作用，孔隙度和孔容的增加意味着瓦斯存储能力的增强，这与构造煤的变形程度正相关。同时，比表面积的变化揭示了构造煤在不同阶段的吸附性能差异，它在碎粉煤阶段达到最高，随后下降。这种变化趋势表明，煤的物理状态对其瓦斯吸附能力有显著影响。 进一步，研究还指出，随着构造煤变形程度加剧，煤的普氏系数减小，这可能导致瓦斯放散初速度的改变。在鳞片煤阶段，瓦斯放散初速度逐渐增加，但在糜棱煤阶段急剧下降。这反映了构造煤变形对瓦斯释放动态的影响。此外，孔容和比表面积与突出综合指标K值的正相关关系表明，这两个因素可能是预测瓦斯突出危险性的关键参数。 构造煤的特性，特别是其孔隙结构、比表面积和变形程度，对煤矿瓦斯突出有显著的控制作用。这些发现为瓦斯突出的预测和防治提供了新的视角，有助于制定更有效的煤矿安全措施，减少瓦斯突出事故的发生。通过深入理解构造煤的这些特性，可以更好地评估和管理矿井瓦斯风险，从而提高煤矿作业的安全性。