横观各向同性煤等温吸附变形试验研究

摘要：

为了探明不同层理方向煤吸附瓦斯变形机理,以亭南煤矿4 #煤层煤样为研究对象,利用多功能煤吸附/解吸瓦斯参数测定试验装置,开展了以CH4和He为吸附质的等温(30℃)吸附试验,并基于试验结果对气体压缩煤体变形方程、纯吸附变形方程、横观各向同性煤吸附变形方程进行了讨论分析.结果表明:煤吸附CH4时垂直层理和平行层理方向表现为膨胀变形,吸附He时垂直层理和平行层理方向表现为收缩变形,煤吸附过程中平行层理方向和垂直层理方向变形存在各向异性;气体压缩、表面张力变化(纯吸附)及二者共同作用下煤体变形的各向异性与吸附压力大小和吸附质无关,与煤的自身性质有关;横观各向同性煤吸附变形方程理论计算结果和试验结果在平行层理方向平均相对误差为7.08％,垂直层理方向平均相对误差为14.63％.横观各向同性煤吸附变形方程可以表述吸附平衡压力与吸附变形的关系,也可体现出垂直层理和平行层理方向煤体吸附变形的差异性.

关键词：横观各向同性、煤、等温吸附、煤体变形、变形方程

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分类号：TD712(矿山安全与劳动保护)

资助基金：国家重点研发计划项目2016YFC0801404,2016YFC0600704;国家自然科学基金青年科学基金项目51304111

在线出版日期：2018-03-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：60-66