静电场下煤体放散瓦斯时间记忆效应研究

王亚娟，马 涛，吴鹏飞

（1.河南理工大学 河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室－省部共建国家重点实验室培育基地，河南 焦作 454000；2.神华神东煤炭集团有限责任公司，陕西 神木 719300；3.郑州煤炭工业（集团）有限责任公司 大平煤矿，河南 登封 452470）

我国煤矿多为高瓦斯矿井，开采过程中煤与瓦斯突出灾害时有发生，且易造成严重的瓦斯事故。传统意义上往往通过力学方法促进煤层增透，采用注水注氮驱动、高压水力冲孔、压裂、割缝和交叉钻孔等措施，但受地质构造和技术条件的局限性较大，虽能暂时提高抽放效率，但费用较大且耗费大量人力和物力[1-2]。因此，国内外学者开始探索通过一种非力学方法来激励促进煤层瓦斯的放散[3-5]。其中，何学秋、张力等[6-7]研究了外加交变电场对瓦斯气体吸附特性的影响，认为交变电磁场下通过提高煤瓦斯系统的温度，降低了煤表面的吸附势阱深度，使得吸附量降低，放散速度加强，渗透率升高；同时，在研究的过程中发现电磁场对瓦斯吸附放散的影响具有时间效应，一方面它不随电磁场的消失而消失，另一方面又随着重复吸附次数的增加而衰减；刘明举[8]研究发现了交变电磁场作用后煤样罐中瓦斯压力在一段时间内依然不变，出现了类似的时间效应现象，但影响该现象不是永久性的，仅仅在一段时间内有效。在静电场方面，李成武，雷东记[9-10]研究了静电场对煤放散瓦斯特性影响，发现随着电压的升高煤瓦斯放散初速度而变大（变小），在某一特征电压下达到最大值，其后逐渐趋近平缓，实验还发现煤在静电场后保持一定的时间记忆效应。……