外加水分对软硬煤瓦斯解吸特征影响研究

陈海栋^1,2，陈蒙磊¹，肖知国¹，安丰华¹

1. 河南理工大学安全科学与工程学院2. 河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室-省部共建国家重点实验室培育基地

摘 要：目前有关软硬煤的研究主要集中在孔隙结构对其瓦斯吸附解吸特征的影响,而对外加水分条件下软硬煤瓦斯解吸特征差异的研究较少。针对该问题,利用煤层高压注水模拟实验装置,开展了不同吸附平衡压力、外加水分含量条件下的正交实验,分析了软硬煤在不同外加水分条件下瓦斯解吸量、瓦斯解吸速度及扩散系数的差异。结果表明:随着外加水分含量的增大,软硬煤的瓦斯解吸量均减小,但软煤的瓦斯解吸量始终大于硬煤;外加水分对软硬煤瓦斯解吸均起到了抑制作用,但对软煤的瓦斯解吸抑制效应强于硬煤;不同吸附平衡压力、外加水分含量条件下,软硬煤的瓦斯解吸速度都是在初始时刻最大,随着时间的延长及外加水分含量的增加,呈现出减小趋势;在吸附平衡压力相同、外加水分含量相近的情况下,软煤瓦斯解吸速度始终大于硬煤;在吸附平衡压力相同、外加水分含量相近的情况下,软煤扩散系数大于硬煤;同一吸附平衡压力下软硬煤的瓦斯扩散系数均随着外加水分含量的增大而减小。

关键词：煤炭开采;软硬煤;煤层注水;外加水分;瓦斯解吸;扩散系数;