不同轴压条件下煤粒瓦斯吸附规律和机理研究.docx

不同轴压条件下煤粒瓦斯吸附规律和机理研究
标题：不同轴压条件下煤粒瓦斯吸附规律和机理研究
摘要：本论文通过实验研究，探讨了不同轴压条件下煤粒瓦斯吸附的规律和机理。研究发现，轴压对煤粒瓦斯吸附量和吸附速率有显著的影响，随着轴压的增加，煤粒瓦斯吸附量和吸附速率都呈现出递减趋势。此外，通过分析实验结果和相关理论模型，揭示了轴压对煤粒瓦斯吸附规律和机理的影响机制，为瓦斯抽放和矿井灾害防治提供了理论指导和技术支持。
关键词：轴压；煤粒；瓦斯吸附；规律；机理
引言：
煤矿瓦斯事故是全球煤矿安全面临的重大挑战之一，瓦斯抽放和煤炭开采安全是当前煤矿生产与管理的关键问题。瓦斯的固定吸附在煤粒表面是煤层瓦斯抽放的主要机理之一。因此，研究煤粒瓦斯吸附规律和机理对于煤炭生产安全和瓦斯抽放技术的优化具有重要意义。
方法：
本研究选择了某煤矿的煤样进行实验研究。首先，对不同粒径的煤样进行筛分和研磨，得到一定范围内的煤粒。然后，将煤粒放置在实验装置中，通过调节装置内的轴压，模拟不同轴压条件下的煤炭状态。随后，利用气相色谱法测量煤样吸附的瓦斯量，并结合时序分析和统计学方法，研究不同轴压条件下煤粒瓦斯吸附规律和机理。
结果与讨论：
实验结果显示，在不同轴压条件下，煤粒瓦斯吸附量和吸附速率均呈现出递减趋势。在较低的轴压下，煤粒的孔隙结构较为松散，瓦斯能够较快地进入和扩散到孔隙中，吸附量较高；而在较高的轴压下，煤粒的孔隙结构被压实，阻碍了瓦斯的进入和扩散，吸附量明显减少。此外，研究还发现，不同粒径的煤粒在不同轴压条件下的瓦斯吸附行为存在差异，较小粒径的煤粒吸附速率较快，但总吸附量相对较低。
结论：
本研究通过实验研究，探讨了不同轴压条件下煤粒瓦斯吸附规律和机理。结果表明，轴压对煤粒瓦斯吸附量和吸附速率有显著的影响，轴压越高，煤粒瓦斯吸附量和吸附速率越低。此外，不同粒径的煤粒在不同轴压条件下的瓦斯吸附行为存在差异。研究还揭示了轴压对煤粒瓦斯吸附规律和机理的影响机制，为瓦斯抽放和矿井灾害防治提供了理论指导和技术支持。
参考文献：
1.Zhang,J.,Liang,Z.,&Kang,Y.(2019).Effectofaxialpressureonporestructureandmethaneadsorptioncapacityforcoalcontainingdifferentyieldandrank.JournalofNaturalGasScienceandEngineering,67,120-129.
2.Gao,W.,&Ren,T.(2017).Theoreticalanalysisandsimulationofcoalseamgasdrainagewithadrillinghorizontalairshaft.Energies,10(1),127.
3.Liu,Y.,Zhang,J.,Shi,C.,Liang,Z.,&Kang,Y.(2019).Investigationofcoalandgasoutburstmechanismbasedonin-situandlaboratoryexperiment.NaturalHazards,97(3),1311-1330.