碎煤瓦斯初期解吸规律与解吸瓦斯膨胀能模型
曹偈
煤矿灾害防控全国重点实验室,重庆 400037;中煤科工集团重庆研究院有限公司,重庆 400037
摘要：探究碎煤瓦斯初期快速解吸规律,是准确评估煤与瓦斯突出过程中瓦斯膨胀能释放量的关键前提.基于碎煤颗粒群分形粒度分布规律,构建了瓦斯解吸等效粒径计算模型,通过煤样冲击破碎实验与碎煤瓦斯解吸实验,分析了煤体坚固性系数与等效粒径的关系,探讨了等效粒径对瓦斯解吸量的影响,建立了碎煤初期解吸瓦斯膨胀能模型.结果表明:瓦斯解吸等效粒径随着煤体坚固性系数的增大先增大,当达到约0.5 后逐渐趋于稳定;不同时间段内瓦斯累计解吸量与等效粒径呈幂函数递减关系,拟合系数为0～1,随着时间延长逐渐趋近于 0;对比多种形式的单孔扩散模型发现,幂函数形式的时变扩散模型拟合效果最优,且能够满足长时间的碎煤瓦斯解吸量的预测;瓦斯解吸等效粒径对煤与瓦斯突出解吸瓦斯膨胀能影响最为显著,瓦斯膨胀能随等效粒径的减小先缓慢增大,当等效粒径减小至0.5 mm后,瓦斯膨胀能显著增大.
关键词：碎煤瓦斯解吸规律等效粒径煤与瓦斯突出瓦斯膨胀能扩散模型
分类号：TD713(矿山安全与劳动保护)
资助基金：国家自然科学基金(52104239)天地科技股份有限公司科技创新创业资金专项项目(2023-2-TD-ZD001)中煤科工集团重庆研究院有限公司自立项目(2024ZDYF18)
论文发表日期：2026-02-28
在线出版日期：2026-03-25（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 62-70 )
英文信息