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不同矿化度水对煤的甲烷解吸影响的试验研究

2021-08-06张书林刘永茜

煤炭科学技术 2021年7期

张书林,刘永茜,孟 涛

(1.煤炭科学技术研究院有限公司 安全分院,北京 100013;2.煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室,北京 100013; 3.煤炭科学研究总院 北京 100013)

0 引 言

煤的瓦斯解吸规律在一定程度上能够反映瓦斯压力和煤层突出危险性的大小[1],也多用于确定煤层的瓦斯含量。水分是影响煤瓦斯解吸的重要因素之一,众多学者进行了水分对瓦斯解吸规律影响的研究。陈攀[2]对不同变质程度和破坏类型的煤样进行不同含水量条件下瓦斯解吸试验时发现,随着水分的增加,上述煤样的瓦斯累积解吸量和解吸速度均呈现减小的规律。文献[3]认为随变质程度的增高,水分对其的影响就越大。郭红玉等[4]对比干燥和不同含水量煤样的瓦斯放散初速度时发现,湿润煤样的瓦斯放散初速度下降幅度高达40%以上,但存在极限值,超过后水分对煤样瓦斯放散速度的影响不大[1,3]。刘彦伟等[5]指出水分的增加降低了煤粒内的瓦斯初始质量浓度和扩散系数,进而大幅度降低了瓦斯扩散速度。

1 试验方法

1.1 试验样品

按照GB/T 19222—2003《煤岩样品的采取方法》采取平顶山天安煤业股份有限公司十一矿己16-17煤层的煤样,并按GB/T 474—2008《煤样的制备方法》进行破碎、筛分成不同粒径样品。样品煤质特征和瓦斯吸附参数见表1。

表1 试验样品的特征参数与等温吸附试验Table 1 Parameters and isothermal adsorption test of coal sample

1.2 试验方法及步骤

1)样品的破碎及缩分。将煤样品破碎至粒径1~3 mm,使用“堆锥四分法”将样品缩分成5份,每份质量50 g。

2)不同矿化度水的配制。……

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