矿业安全与环保

作者：刘鹤, 李珍宝, 王虎, 陈明能, 鲜亮

关键词：煤层瓦斯, 注氮驱替, 吸附速率, 孔隙压力, 应变

为明确煤层瓦斯吸附—解吸行为对注氮驱替效果的影响，开展煤对不同配比N2-CH4混合气体的吸附—解吸实验，通过煤体应变、吸附—解吸速率与孔隙压力变化来分析其吸附—解吸效果。研究结果表明：在吸附阶段，气体在初期能快速进入煤层孔隙，CH4会迅速占据吸附位置，随后吸附速率逐渐下降，增大N2的体积分数可以促进气体的扩散和吸附，从而提高吸附速率，孔隙压力逐渐下降，煤体在该过程中会经历挤压和收缩，但其在持续注气后会因吸附作用而膨胀，应变值会随着N2的体积分数增大而减小；在解吸阶段，气体受压力差作用，迅速释放，孔隙压力迅速降低，解吸速率先减小后趋于平稳，煤体先轴向膨胀后持续收缩，应变变化量与N2的体积分数成反比。

来源：2025年第4期

《矿业安全与环保》期刊编辑部

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