坚固性系数与不同类型煤瓦斯渗透率关系研究

"坚固性系数对不同类型结构煤瓦斯渗透特性的影响" 本文由李红涛和张瑞林两位作者发表在《矿业安全与环保》2015年第8期，探讨了坚固性系数如何影响不同类型结构煤的瓦斯渗透率，并通过三轴渗流实验装置进行了详细研究。实验涉及新安、新登、演马三个矿区的不同类型煤样。 首先，文章指出在同一矿区中，随着煤的坚固性系数增大，各类结构煤的瓦斯渗透率也会随之增加。这意味着煤体的坚固程度对瓦斯的流动能力有直接影响。具体来说，对于Ⅱ类煤，其瓦斯渗透率受坚固性系数的影响尤为显著，当坚固性系数增加时，其渗透率的增长幅度是Ⅰ类煤的三倍，是Ⅲ类煤的两倍。这表明，结构更稳定的煤层（如Ⅱ类煤）在坚固性系数提升时，其瓦斯排放能力增强，可能与煤层内部孔隙结构的变化有关。 然而，文章同时提到，不同矿区的煤层坚固性系数与瓦斯渗透率之间并不存在必然的联系。这意味着影响瓦斯渗透性的因素不仅限于坚固性系数，还可能包括地质构造、煤层的天然裂隙分布、煤的内在化学成分等多种复杂因素。因此，在评估瓦斯排放风险时，需要综合考虑这些因素。 此外，研究还发现，Ⅱ类煤的瓦斯渗透率对外部应力的变化更为敏感，对比Ⅰ类和Ⅲ类煤，其渗透率更容易受到开采过程中的压力变化影响。这一发现对于理解煤与瓦斯突出这一严重灾害的机理具有重要意义，因为外部应力的变化可能会导致煤层内部结构的破坏，进而影响瓦斯的释放行为。 该研究揭示了坚固性系数作为关键参数对煤层瓦斯渗透特性的影响，为矿井瓦斯防治提供了新的理论依据。同时，它也强调了在实际操作中，需要综合分析多种因素来预测和控制煤层的瓦斯排放行为，以保障煤矿安全生产。进一步的研究可能需要探讨这些因素如何相互作用，以及如何优化开采策略以降低煤与瓦斯突出的风险。