烟煤吸附、解吸过程中热流特征实验初探

解北京，丁浩，严正

1.中国矿业大学(北京) 应急管理与安全工程学院，北京 100083；

2.共伴生能源精准开采北京市重点实验室，北京 100083

目前国内外大量研究表明，煤与瓦斯突出过程总是伴随着较明显的煤体温度变化[1-3]。温度变化是热量转移引起的，因此研究煤与瓦斯突出过程中的热量流动，对于预测和预报煤与瓦斯突出等煤岩动力灾害意义重大[4-9]。

煤在吸附过程为放热过程，而煤解吸过程为吸热过程[10-11]。煤与瓦斯突出过程中煤体温度的异常主要是由地应力异常造成的。地应力破碎煤体使弹性能释放，煤吸附气体，导致温度的升高；温度降低则是由于瓦斯气体解吸和膨胀[12]，其变化是先升高后降低的连续变化，煤体温度变化梯度可以作为瓦斯突出的预报。梁冰等[13]研究了温度对含瓦斯煤的强度、吸附特性的影响，根据煤和瓦斯突出发生的能量失稳判据，以采区工作面的温度变化来预测煤和瓦斯突出。突出煤体的温度有着明显的变化，当发生煤体压出以及倾出等突出征兆时会出现温度上升，而当突出发生时其温度则会降低[14]。因此，一些学者虽然认为可以利用煤体温度指标进行突出的预测，但对具体的阈值选取存在较大分歧，利用温度变化规律进行动力灾害预报并未大范围地普及和推广。可见，瓦斯灾害预测中温度指标，仍需要进一步的深入研究。

温度变化是热量转移的结果，而热流密度变化具有方向性，可作为考察热量传递速率参量。……