不同礦化度水對(duì)煤的甲烷解吸影響的試驗(yàn)研究

張書林，劉永茜，孟 濤

(1.煤炭科學(xué)技術(shù)研究院有限公司 安全分院，北京 100013；2.煤炭資源高效開采與潔凈利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100013； 3.煤炭科學(xué)研究總院 北京 100013)

0 引 言

煤的瓦斯解吸規(guī)律在一定程度上能夠反映瓦斯壓力和煤層突出危險(xiǎn)性的大小[1]，也多用于確定煤層的瓦斯含量。水分是影響煤瓦斯解吸的重要因素之一，眾多學(xué)者進(jìn)行了水分對(duì)瓦斯解吸規(guī)律影響的研究。陳攀[2]對(duì)不同變質(zhì)程度和破壞類型的煤樣進(jìn)行不同含水量條件下瓦斯解吸試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，隨著水分的增加，上述煤樣的瓦斯累積解吸量和解吸速度均呈現(xiàn)減小的規(guī)律。文獻(xiàn)[3]認(rèn)為隨變質(zhì)程度的增高，水分對(duì)其的影響就越大。郭紅玉等[4]對(duì)比干燥和不同含水量煤樣的瓦斯放散初速度時(shí)發(fā)現(xiàn)，濕潤(rùn)煤樣的瓦斯放散初速度下降幅度高達(dá)40%以上，但存在極限值，超過(guò)后水分對(duì)煤樣瓦斯放散速度的影響不大[1,3]。劉彥偉等[5]指出水分的增加降低了煤粒內(nèi)的瓦斯初始質(zhì)量濃度和擴(kuò)散系數(shù)，進(jìn)而大幅度降低了瓦斯擴(kuò)散速度。

1 試驗(yàn)方法

1.1 試驗(yàn)樣品

按照GB/T 19222—2003《煤巖樣品的采取方法》采取平頂山天安煤業(yè)股份有限公司十一礦己16-17煤層的煤樣，并按GB/T 474—2008《煤樣的制備方法》進(jìn)行破碎、篩分成不同粒徑樣品。樣品煤質(zhì)特征和瓦斯吸附參數(shù)見表1。

表1 試驗(yàn)樣品的特征參數(shù)與等溫吸附試驗(yàn)Table 1 Parameters and isothermal adsorption test of coal sample

1.2 試驗(yàn)方法及步驟

1)樣品的破碎及縮分。將煤樣品破碎至粒徑1～3 mm，使用“堆錐四分法”將樣品縮分成5份，每份質(zhì)量50 g。

2)不同礦化度水的配制。……