构造煤孔隙结构与瓦斯耦合特性研究

• 作者: 姜家钰 张大伟 谢向向 雷东记
• 来源期刊: 安全与环境学报
• 学科: 工学
• 关键词: 安全工程 构造煤 孔隙结构 吸附 解吸 煤与瓦斯突出
• 年，卷（期）: 2015,（1）
• 所属期刊栏目: 安全工程
• 页码范围: 123-128
• 分类号: X936|TD713
• 语种: 中文
• DOI: 10.13637/j.issn.1009-6094.2015.01.025

摘要

利用压汞法、低温氮吸附法、瓦斯等温吸附和解吸试验对平煤八矿构造煤和共生原生结构煤进行综合分析,探讨了构造煤孔隙结构与瓦斯耦合特性.结果表明,构造煤以微孔为主,中孔和大孔相对发育且含较多细颈瓶孔,孔隙连通性差.与共生原生结构煤相比,构造煤各孔径阶段的孔容和孔比表面积都有所增加.构造煤比表面积的增加具有阶段性,即孔径＜ 1.2 nm时为慢增加阶段,孔径=1.2 ～ 4.9nm时为快增加阶段,孔径＞4.9 nm时为稳定阶段.构造煤极限瓦斯吸附量a的增大与比表面积快增加阶段关系密切,但小于其BET比表面积的增幅.瓦斯解吸初期0～2 min内构造煤瓦斯解吸速度和解吸量明显大于共生原生结构煤,与中孔和大孔的变化一致,2 min以后瓦斯解吸迅速衰减.低煤体强度、高瓦斯含量的构造煤以气-煤共溶体形式储集更多弹性潜能,突然卸压时瓦斯膨胀能迅速释放,煤层中发育的构造煤增加了煤与瓦斯突出的危险性.