突出煤层表面裂隙特征与瓦斯吸附/放散特性关系实验研究

作者：王晓东; 于建军; 刘海东; 刘应科; 刘向忠; 龙昭熹

来源：煤矿安全, 2023, 54(09): 30-36.

DOI：10.13347/j.cnki.mkaq.2023.09.005

• 突出煤层
• 表面裂隙
• 分形维数
• 吸附常数
• 瓦斯放散初速度

瓦斯吸附、放散特性对于煤与瓦斯突出灾害预测、检验与防治十分重要，且与煤体裂隙结构特征密切相关。选取东曲煤矿2#、4#、8#和9#煤层的煤体试样，利用分形维数表征煤体表面裂隙特征，研究了煤体裂隙分布与瓦斯吸附、放散特性参数之间的关系。结果表明：基于分形理论求解了煤体表面裂隙分布的分形维数，取值范围为1.4～1.5，原生裂隙发育程度为9#煤层>4#煤层>8#煤层>2#煤层；通过瓦斯吸附、放散实验测试分析了煤体等温吸附常数及瓦斯放散初速度，吸附常数a取值范围为34.180～36.920 m3/t，瓦斯放散初速度取值范围为12～18 mmHg，上述参数的大小顺序与分形维数值一致。统计分析了东曲煤矿煤体分形维数与瓦斯吸附、放散特性参数的相关性，结果表明二者呈显著正相关性，分形维数能够表征该煤矿煤体瓦斯吸附与放散的特性与能力。

• 单位
  中国矿业大学（北京）; 中国矿业大学; 西山煤电（集团）有限责任公司