割缝预抽后煤瓦斯吸附特性的变化特征

为了研究割缝预抽后煤瓦斯吸附特性的变化特征,以杨柳煤矿10煤层7个煤样为研究对象,采用甲烷等温吸附实验测定煤样的Langmuir方程吸附常数a和b,通过压汞实验和低温液氮吸附实验的有机结合,表征煤样孔径分布和比表面积的变化。结果表明：（1）随着煤样与割缝孔距离的增大,吸附常数a呈逐渐增大的趋势,而吸附常数b的变化趋势则相反,但与甲烷等温吸附曲线的曲率变化趋势一致。（2）随着煤样与割缝孔距离的增大,煤样孔径分布发生显著的变化,吸附孔孔容比从33.27%增大到55.38%,比表面积从7.254 m2/g增大到9.856 m2/g。（3）割缝预抽后,煤样参数曲线（Langmuir方程吸附常数、吸附孔孔容比和比表面积）的变化幅度均呈现出平缓→急剧→平缓的趋势,具有有界性和非线性的特征,符合Boltzmann方程。割缝预抽后煤瓦斯吸附特性的变化存在明显的分区特征：变化显著区（小于1.8m）、变化过渡区（1.8~4.5m）和变化不显著区（大于4.5m）。（4）割缝预抽后煤体瓦斯压力下降,有效应力增大,进而控制煤体的吸附特性。研究结果可以为煤层水力割缝增透实践提供可靠的基础理论支撑。

岩浆侵入对煤吸附瓦斯特性的影响分析

为了研究岩浆侵入对煤吸附瓦斯特性影响,以卧龙湖井田10煤11个煤样为研究对象,采用工业分析、等温吸附实验、液氮吸附法测BET比表面积和CO2吸附法测微孔等方法,对比分析了多元物性参数和煤样与火成岩距离的关系。结果表明:岩浆热演化范围为60 m左右。靠近岩浆岩,镜质组反射率Rm由2.74%增至5.03%,挥发分Vdaf由16.04%减至6.85%,煤的变质程度提高。吸附常数a有先增加后减小的趋势,8#煤样(热演化区)a=59.02 m3/t,为最大值。岩浆覆盖区1#煤样a=13.53 m3/t,为最小值。吸附常数a、BET比表面积和微孔孔容分布曲线相关性较好,从数值大小来看,热演化区高于正常区,正常区高于岩浆覆盖区。岩浆接触变质作用,降低了煤吸附瓦斯能力。岩浆侵入煤层使热演化区煤的微孔较发育,比表面积变大,瓦斯吸附位增多,煤的吸附瓦斯能力增强。