煤炭科学技术

作者：王兆丰, 岳基伟, 俞宏庆, 李学臣,

关键词：复合煤层, 物性, 差异性, 孔隙结构, 瓦斯含量,

煤层的物性特征与煤与瓦斯突出、煤层瓦斯含量密切相关，为降低复合煤层的煤与瓦斯突出的危险性、煤层瓦斯含量，分别采用低温液氮吸附试验、压汞试验、甲烷等温吸附/扩散试验对焦作矿区复合煤层中的软硬煤物性差异性进行研究。结果表明：软煤的BJH孔容及BET比表面积均大于硬煤；构造作用可使一部分可见孔或裂隙转化为中大孔，硬煤的孔隙联通性比软煤的孔隙联通性好。软煤中一端开放的细颈瓶型孔占的比例较大，造成软煤的退汞效率低，这是软煤易发生煤与瓦斯突出的重要原因之一；软煤的吸附常数a值稍大于硬煤，而比表面积却有显著差异，孔隙中吸附瓦斯不仅与比表面积有关，还与孔径大小、吸附层数及兰纳-琼斯势能有关；软煤的扩散系数大于硬煤，其衰减得比硬煤快，扩散系数与时间呈现出时变特性；在软硬分层进行现场须取心实测煤层瓦斯含量时，应以软分层漏失量最小为基准采取抑制瓦斯漏失的措施，以实现煤层瓦斯含量的准确测定；在软分层进行瓦斯抽采时应适当加长抽采时间、减小钻孔间距，达到软分层消突效果。软硬分层的瓦斯含量与软硬煤的水分、孔隙率相关，孔隙率越大游离瓦斯含量越大，平衡水分抑制煤体瓦斯吸附，平衡水分越大其吸附量越小。如果软分层的瓦斯含量大于硬分层的瓦斯含量，在进行瓦斯抽采效果检验时，软分层是首选检验对象；如果软分层的瓦斯含量不大于硬分层的瓦斯含量，在进行瓦斯抽采效果检验时，软分层和硬分层应同时作为检验对象。

来源：2019年第7期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

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