构造煤与原生结构煤吸附放散特征研究.pdf

《构造煤与原生结构煤吸附放散特征研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第25卷第4期中国矿业VolI25，No．42016年4月CHINAMININGMAGAZINEApr．2016构造煤与原生结构煤吸附放散特征研究胡泊，邵晟洋，孙英峰，董利辉(中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院，北京100083)摘要：本文研究了5对矿井的两种煤样的吸附与放散特性。吸附实验发现构造煤与原生结构煤相比吸附量有所增加，但增加幅度不大，且这种变化的幅度随着变质程度降低而逐渐变大。构造煤煤样的Langmuir吸附常数“a”值均比原生结构煤较大，变化幅度约为1％～4％，而“b”值却没有明显的变化规律。对比原生结构煤与

2、构造煤的煤体表面吸附自由能估算结果得知大部分构造煤样的比表面自由能有所提高，吸附的表面活性增大。瓦斯放散实验发现，构造煤的瓦斯放散初速度变化相对较大，除麒麟矿外，变化幅度在14～25之间。这说明构造煤具有更强的放散瓦斯能力。在长期的地质应力作用下，构造煤煤体更加破碎，不仅吸附能力得到了一定的提高，瓦斯能更加顺利的放散。这也是地质构造带具有更大的瓦斯突出危险性的一个原因。关键词：构造煤；吸附放散特征；表面自由能中图分类号：TD712文献标识码：A文章编号：1004—4051(2016)04—0155—04Studyonemiss

3、ionandadsorptioncharacteristicsoftectoniccoalandoriginal—structurecoalHUPo，SHAOSheng—yang，SUNYing—feng，DONGLi—hui(SchoolofResourceandSafetyEngineering，ChinaUniversityofMiningandTechnology(Beijing)，Beijing100083，China)Abstract：Gasadsorptionandemissioncharacteristicso

4、ftwokindsofcoalfromfivepairsofmineswerestudied．Theadsorptionexperimentshowthattectoniccoalhavealittlehigheradsorptioncapacitythanoriginal—structure—coalandchangingamplitudeincreasesascoalrankdecreases．AndLangmuiradsorptionconstant“a”oftectoniccoalisbiggerthanorigina

5、l—structure-coalwithavariationabout1％～4％，whileadsorptionconstant“h”havenoobviouschange．Byestimationofspecificsurfacefreeenergy，itisfoundthatmosttectoniccoalhaveahighersurfaceactivity．Thegasemissionexperimentshowthattectoniccoalsampleshavea14～25higherinitialdiffusion

6、speedoftectoniccoalexceptQilinminewhichindicatestectoniccoalhaveastrongergasemissioncapacity．Theresultsrevealthattectoniccoalhaveabrokenstructurewhichnotonlyenhancesadsorptionbutalsoemissioncapacity．Andthesecharacteristicscontributetocoalandgasoutburstoccurs．Keyword

7、s：tectoniccoal；adsorptionandelutioncharacteristics；surfacefreeenergy构造煤是原生结构煤在构造应力作用下形成杂的地质环境中，经过长期应力的作用，不仅发生的具有新的结构和构造特征的变形煤r1]。煤矿生产了变形破碎等物理破坏，其煤体结构也发生了一定中，构造煤通常被称为“软煤”，它与煤与瓦斯突出变化。张玉贵等从力化学的角度解释了构造煤结的发生具有密切的关系，可以作为突出预测的一个构的演化，认为水平挤压应力是煤力化学作用的重参考[2]。与上下覆层岩石相比，煤的抗压、抗张

8、与要能源，它使煤结构发生聚合、异构、重排、芳构，形抗剪强度低，对应力敏感性强l_8]。原生结构煤在复成更大分子网络结构[9]。琚宜文等人通过傅里叶变换红外光谱法研究发现芳香结构、脂肪结构以及含氧官能团的结构成分吸收频率几乎一致，但吸收峰收稿日期：2015-07-14的强度却不