水分影响原煤瓦斯解吸实验研究

"水分对受载原煤瓦斯解吸影响的实验研究" 本文是一篇关于煤炭行业瓦斯治理的科研文章，重点探讨了水分含量对煤层瓦斯解吸过程的影响。作者通过实验研究，使用焦作矿区赵固矿的原煤作为样本，利用热流固耦合实验系统在不同气体压力条件下，对含水率不同的受载原煤进行了瓦斯解吸实验。 实验结果显示，当含水率低于3.3%时，随着煤层水分含量的增加，100分钟内累计瓦斯解吸量呈现线性下降的趋势。这意味着水分含量的提高会抑制瓦斯的解吸过程。同时，水分增加还会导致解吸速度指数和瓦斯解吸初期的速度降低，使得瓦斯的释放变得更加缓慢。这种现象对于煤矿安全具有重要意义，因为更慢的瓦斯解吸速度可以减缓瓦斯浓度的快速上升，从而降低煤与瓦斯突出的可能性，即矿井瓦斯爆炸的风险。 煤层中的水分对瓦斯流动规律产生显著影响，这是由于水分能够改变煤的孔隙结构和渗透性，影响瓦斯在煤层中的储存和迁移特性。在实际操作中，例如采用水力冲孔、水力挤出或水力割缝等防突措施时，会向煤层注入大量水，从而改变煤层的水分含量。因此，了解水分对瓦斯解吸的影响规律对于优化这些防突技术的使用效果至关重要。 前人的研究主要集中在颗粒煤的瓦斯扩散规律，而忽略了原煤的特性。原煤在未经处理时保留了更多的原始孔隙和裂隙结构，其瓦斯吸附、解吸和运移规律与颗粒煤存在明显差异。本研究通过对比不同含水率下受载原煤的瓦斯解吸情况，为评估水力增强措施的消突效果提供了实验依据。 实验部分详细介绍了热流固耦合实验系统的组成和功能，包括加载系统、三轴压力室、孔隙压力控制系统、温度控制系统等，这些设备能够在高瓦斯压力和高应力环境下模拟真实的地质条件，进行原煤瓦斯吸附解吸实验。 水分对受载原煤瓦斯解吸的影响是一个关键因素，它直接影响着煤层瓦斯的流动性和安全性。研究这些影响机制有助于改进煤矿瓦斯防治理论和技术，确保矿工的生命安全和煤矿的稳定生产。