瓦斯原煤受载解吸实验：规律与影响因素

"该研究主要探讨了受载含瓦斯原煤的瓦斯解吸规律，通过自行研发的热-流-固-力耦合吸附/解吸实验系统，在不同围压和孔隙压力条件下，分析了煤样加载过程中的瓦斯解吸量变化，以及轴压、围压和孔隙压力对解吸规律的影响。实验结果显示，瓦斯解吸量在煤样的加载破坏过程中呈‘V’型变化，最小值出现在屈服阶段，最大值出现在脆性破坏阶段。此外，解吸量随围压增大而减小，随吸附平衡压力增大而增大。这项研究对于矿井通风、瓦斯治理和矿井设计具有重要意义。" 本文是一篇关于煤炭行业中瓦斯地质与瓦斯治理的深入研究，由贾彦楠等人进行，发表于2014年的《煤田地质与勘探》杂志。研究人员利用自主研发的实验设备，对含瓦斯煤在加载过程中的瓦斯解吸行为进行了详细研究。实验的核心在于理解在不同工况下（如围压和孔隙压力变化）煤体内部瓦斯的行为，这对于预测和控制煤矿瓦斯灾害具有关键价值。 实验部分，研究人员通过热-流-固-力耦合吸附/解吸实验系统，模拟了煤样在不同压力环境下的加载过程，记录了各个阶段的瓦斯解吸量。实验发现，随着加载压力的增加，瓦斯解吸量并非单调变化，而是呈现出一个先下降后上升的“V”形曲线。这种现象揭示了在煤体达到屈服强度时，解吸量最小，而在煤体发生脆性破坏时，解吸量达到最大。这可能是因为在加载初期，煤体的结构受到压缩，瓦斯被更紧密地束缚在孔隙中，导致解吸减少；而当煤体接近破坏时，结构的突然释放使得大量瓦斯迅速解吸。 进一步分析发现，围压的增加会抑制瓦斯的解吸，这可能是由于围压增大导致煤体孔隙的缩小，限制了瓦斯的移动。相反，吸附平衡压力的提高促进了瓦斯解吸，这表明瓦斯在煤体内的吸附状态对解吸过程有显著影响。这些发现为优化矿井通风策略、预防瓦斯爆炸事故提供了重要的理论依据。 该研究为矿井瓦斯治理提供了新的视角和方法，有助于提升煤矿的安全性和经济效益。通过对瓦斯解吸规律的深入理解，可以更好地预测和控制瓦斯释放，降低瓦斯灾害风险，从而保障矿工的生命安全和煤矿的稳定生产。