透气夹矸层对煤层瓦斯放散性能的深入研究

本文主要探讨了透气夹矸层对煤层瓦斯放散特性的影响。研究团队使用自主研发的煤层瓦斯放散试验装置，将含有透气夹矸层的煤样作为研究对象，重点关注瓦斯放散速度和累积放散量这两个关键参数。实验结果显示，无论是含透气夹矸层的煤样还是全煤试样，其瓦斯放散速度都呈现出随时间单调衰减的幂函数关系，而累积放散量则表现出有上限的单调递增趋势。 研究发现，瓦斯的吸附平衡压力对放散特性有显著影响。吸附平衡压力越大，初期瓦斯放散速度越快，同时在相同时间内释放的瓦斯累积量也越多。对比分析显示，在相同的吸附平衡压力下，透气夹矸层的煤样在最初的10分钟内瓦斯放散速度明显高于全煤试样，但在30到90分钟之间，两者放散速度曲线会发生交叉。然而，无论何时段，含透气夹矸层的煤样累积放散量在前120分钟都大于全煤试样。 透气夹矸层的存在对煤层的渗透性有显著提升作用，它提供了一个额外的瓦斯运移通道，有利于瓦斯的排放，从而提高了煤层的瓦斯放散效率。这说明在煤矿开采过程中，对于存在透气夹矸层的煤层，需要特别考虑其对瓦斯管理的影响，以确保采掘作业的安全性并有效控制瓦斯排放。 本文的研究成果对于理解和预测煤层瓦斯行为、优化矿井通风策略以及制定安全开采措施具有重要的理论和实际意义。通过深入了解透气夹矸层的特性，可以更好地指导瓦斯控制技术的发展，降低瓦斯灾害的风险。