煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室-省部共建国家重点实验室培育基地煤矿灾害预防与抢险救灾教育部工程研究中心
煤与瓦斯突出是一个能量释放的过程,瓦斯膨胀能是由煤层游离瓦斯与解吸瓦斯膨胀做功产生的能量,是煤与瓦斯突出的主要能量来源。发生煤与瓦斯突出时,煤层内部瓦斯处于降压环境下进行解吸,为了探讨逐级降压解吸下瓦斯膨胀能的变化特性,以晋城矿区的无烟煤为研究对象,利用瓦斯吸附-解吸实验装置,进行了逐级降压解吸和常压解吸两种解吸实验,分析了逐级降压解吸下解吸瓦斯膨胀能变化特性。研究结果表明:吸附平衡压力越大,煤中吸附瓦斯内能越大,体系稳定性越差,在外界扰动下易于发生煤与瓦斯突出事故;吸附平衡压力相同时,常压环境下解吸瓦斯膨胀能高于降压解吸下解吸瓦斯膨胀能,且随着吸附平衡压力升高,二者的差值逐渐增大,2.5MPa吸附平衡压力下常压环境下解吸瓦斯膨胀能比降压环境下解吸瓦斯膨胀能高28.6%;降压环境下环境压力对解吸瓦斯膨胀能起到一定程度的抑制作用,且环境气体压力越高,抑制效果越明显;降低解吸瓦斯膨胀能可作为一种防治煤与瓦斯突出技术途径。
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