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瓦斯是煤层中的主要气体,研究煤层吸附解吸瓦斯的规律有利于煤层气开采且能够有效降低煤与瓦斯突出危险性。煤体相当复杂的孔隙结构能够从微观上反映成煤过程和环境各不相同的多种煤样的物理化学性质,因此结合孔隙结构对其瓦斯吸附解吸规律进行研究是非常必要的。本文选取平顶山十矿的己15、己16煤层为研究对象,多尺度、多方面、系统性地分析了煤样孔隙结构对于其吸附解吸规律的影响,并且联系在生产过程中会实际应用的钻屑瓦斯解吸指标,对于煤样的吸附特性与其解吸规律之间的相关性进行了分析。本文主要得到了以下结论:1)己15、己16煤层4组煤样的自然含水率、灰分均较低,挥发分在22.12%23.90%之间,Ro.max在1.23%1.32%之间,为中等变质程度烟煤;坚固性系数f值均小于0.5,己15煤层最大瓦斯放散初速度为13.6 mmHg,己16煤层最大为15.2 mmHg,两个煤层均有突出危险,其中己16煤层的突出危险性更大。2)两个煤层4组煤样内部均存在不连续的孔隙结构,己15煤层煤样的孔隙的开放性和连通性不如己16煤层煤样,包含大量半封闭孔和柱状孔;4组煤样微孔比表面积占总比表面积的99.59%99.85%,微孔体积占总孔体积的85.4%95.0%;4组煤样中己15煤层2#煤样孔结构最复杂,分形维数1D为2.14,D2为2.41,整体上己16煤层煤样的孔隙结构要较己15煤层简单。3)在吸附特性方面,己15煤层煤样的a值大于己16煤层,其中2#煤样的a值最大,为21.49m3/t;在解吸特性方面,己16煤层煤样的解吸性能高于己15煤层,其中2#煤样120min解吸量最大,在4MPa下为8.41m3/t。4)2nm以下孔隙为吸附孔,2100nm为扩散孔。煤样的a值主要受到吸附孔孔容及比表面积的共同影响,随吸附孔孔容及比表面积的增大而增大,拟合系数分别为0.937和0.886,与分形维数1D存在正相关关系,说明煤体表面越粗糙、结构越不均一,吸附能力越强;煤样的初始解吸量Q30与解吸速率主要受到扩散孔孔容的影响,拟合系数达到0.987,随着扩散孔孔容增大而增大,与其比表面积相关性较低,与分形维数2D之间呈负相关关系,说明孔隙结构越简单的煤体,初始瓦斯解吸量及解吸速率越大。5)钻屑瓦斯指标1K和(35)h2之间存在拟合良好的线性关系;大小与瓦斯平衡压力呈正相关,存在乘幂关系,拟合系数为0.984;在其它条件一定时,1K和(35)h2的值与吸附常数a、b值呈正相关;在低瓦斯含量区,1K、(35)h2的值随瓦斯含量的增加而增大,两者呈线性相关。该论文共有图38幅,表16个,参考文献81篇。