受载原煤瓦斯解吸实验研究：扩散规律与影响因素

"受载原煤中瓦斯的扩散规律" 本文是关于煤田地质与勘探领域的一篇专业研究，由王登科、王洪磊、姚邦华等人发表于2016年6月的《煤田地质与勘探》杂志第44卷第3期。该研究探讨了受载原煤中瓦斯的扩散规律，对于理解和预防煤矿瓦斯灾害具有重要意义。 研究人员采用自主研发的含瓦斯煤热流固耦合实验系统，在恒温的三轴加载条件下，对原煤煤样进行了加载-吸附-解吸-再加载直至煤样破坏过程的瓦斯解吸实验。实验结果显示，受载原煤的瓦斯解吸量随时间的变化遵循颗粒煤瓦斯解吸的数学模型。在恒定温度和围压下，随着轴压的增加，瓦斯解吸量呈现出下降的趋势。当轴压超过峰值强度后，解吸量会随着轴压的增加迅速增大。这表明，煤体内部的应力状态对瓦斯的解吸行为有显著影响。 在不同应力阶段，瓦斯解吸-运移的速度表现不同。在煤样的压密和线弹性阶段，这一速度随应力增大而线性减小，反映出煤体结构的紧密化抑制了瓦斯的释放。然而，当煤样进入屈服阶段和峰值破坏阶段时，解吸-运移速度则随应力增大呈指数式增长，揭示了煤体结构破坏加剧了瓦斯的快速释放。 这些发现对于理解瓦斯在受载煤体中的行为提供了新的理论依据，有助于优化瓦斯抽采策略，降低瓦斯突出的风险。同时，该研究也为瓦斯突出机理的研究提供了新的视角，为煤矿安全生产提供了科技支持。因此，这项工作在行业研究中具有很高的价值，为后续的瓦斯控制技术和安全措施的改进提供了理论基础。